鮑忠定，王東銘，王 瀟

(浙江公正檢驗(yàn)中心有限公司，浙江 杭州 310030）

大米作為人們?nèi)粘Ｖ魇?，因有其高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、適應(yīng)性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的優(yōu)勢(shì)，在國民經(jīng)濟(jì)中占有極其重要的地位。隨著居民的收入水平和健康意識(shí)的不斷提高，消費(fèi)者對(duì)大米食味品質(zhì)的要求逐漸提高，特別是對(duì)口感的要求已從“可以吃”向“是否好吃”轉(zhuǎn)變[1-3]。香米是一種具有特別香型和特殊風(fēng)味的稻米，深受我國相當(dāng)數(shù)量人口的喜愛，消費(fèi)需求呈現(xiàn)日益增長的趨勢(shì)，其價(jià)格相對(duì)于普通非香米而言常常高出2～3倍[4-5]。

國內(nèi)外學(xué)者從20世紀(jì)70年代開始對(duì)稻米香味化學(xué)組分進(jìn)行了研究，研究表明香米特征化合物和主要香氣貢獻(xiàn)物為具有“爆玉米花”香韻的2-乙酰-1-吡咯啉[6-9]。受經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)動(dòng)，一些不良商家通過在普通大米中添加香米香精以制作“人工香米”以牟取暴利；這種摻雜使假行為不僅損害了消費(fèi)者的利益并可能造成一定的健康風(fēng)險(xiǎn)，還嚴(yán)重?cái)_亂了市場的正常秩序。2009年 10月衛(wèi)生部曾發(fā)布公告：根據(jù)《食品安全法》及其實(shí)施條例的規(guī)定，大米等糧食生產(chǎn)加工過程中使用香精香料缺乏工藝必要性，大米等糧食生產(chǎn)者不得在生產(chǎn)加工過程中使用香精香料；食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)GB 2760—2014明確規(guī)定：大米中不得添加任何食品用香料、香精[10]。但仍有不法分子為欺騙顧客、擴(kuò)大銷售、牟取暴利在普通大米中加入香米香精，假冒特定品牌的優(yōu)質(zhì)大米[11]。

目前對(duì)香米中是否添加了香精的分析研究主要有蓋崴等[12]利用紅外光譜法尋找丙二醇吸收峰定性鑒別是否添加了香精溶劑。馮永巍等[13]通過氣相色譜法檢測(cè)2-乙?；拎?duì)增香大米進(jìn)行鑒定。孫明哲等[14]采用碘量法測(cè)定大米中的香精溶劑 1,2-丙二醇。各種方法均有缺點(diǎn)，2-乙?；拎骸?-乙?；拎ず捅贾辉诓糠窒忝紫憔泻?。前期研究表明在所購的香米香精樣品中都檢出5,6,7,8-四氫喹喔啉物質(zhì)，有部分香米香精樣品含有2-乙?；拎夯?-乙酰基吡啶。5,6,7,8-四氫喹喔啉天然微量存在于花生和榛子中，有堅(jiān)果、烤香、谷物、豆香、小麥香氣以及堅(jiān)果、爆玉米花味道[15]，具有與天然香米特征芳香物質(zhì)類似的香氣。目前國內(nèi)外還未有對(duì)香米中添加的5,6,7,8-四氫喹喔啉的鑒別、分析研究報(bào)道，針對(duì)大米中添加香米香精，以次充好、以舊充新、冒充品牌的現(xiàn)象，通過測(cè)定香米中添加的 5,6,7,8-四氫喹喔啉的含量鑒別香米的真?zhèn)?，可有效打擊大米造假的不法行為，為大米中違法使用香精的監(jiān)管提供科學(xué)參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

市售的5種不同品牌香米（分別以樣品A、B、C、D、E表示）；3種稻谷樣品樣品購于浙江、黑龍江、湖南主產(chǎn)地，品種為中浙優(yōu)8號(hào)、龍稻18和農(nóng)香32（分別以稻谷1、2、3表示）；5,6,7,8-四氫喹喔啉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（純度＞98.0%）：日本東京化成工業(yè)株式會(huì)社；無水乙醇、乙醚（分析純）：永華化學(xué)股份有限公司（江蘇）；無水硫酸鈉（分析純）：江蘇強(qiáng)盛功能化學(xué)股份有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

GC 7890B-5977B氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀：美國agilent公司；FY-SXT-06索氏抽提器：杭州菲躍儀器有限公司；DK-S28電熱恒溫水浴鍋、DGG-9240A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；DH5B離心機(jī)：湖南多恒儀器設(shè)備有限公司；R-210旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：瑞士BUCHI公司；JLG-II型實(shí)驗(yàn)礱谷機(jī)：中儲(chǔ)糧成都糧食儲(chǔ)藏科學(xué)研究所；LYJM-2型碾米機(jī)：鄭州良源分析儀器有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

準(zhǔn)確稱取按其純度折算為 100%質(zhì)量的5,6,7,8-四氫喹喔啉標(biāo)準(zhǔn)品100 mg，用無水乙醇溶解，配制成1.0 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，于4 ℃棕色瓶中避光保存。根據(jù)檢測(cè)樣品中5,6,7,8-四氫喹喔啉的測(cè)定要求，用無水乙醇配制成 0.5、1.0、2.0、3.0、5.0、8.0、10.0 mg/L的系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，現(xiàn)用現(xiàn)配。

1.3.2 樣品前處理

稻谷樣品經(jīng)過實(shí)驗(yàn)礱谷機(jī)脫殼處理后，再通過實(shí)驗(yàn)室用碾米機(jī)進(jìn)行碾磨處理，得到香米試樣備用。將香米試樣置于105 ℃電熱干燥箱中干燥30 min，冷卻后，稱取10.0 g香米顆粒樣品，用濾紙包裹于索氏抽提器中，由抽提器冷凝管上端加入無水乙醚至接受瓶內(nèi)容積的三分之二處，于45 ℃水浴上加熱，回流提取2.0 h。取下接收瓶，回流液過無水硫酸鈉柱干燥，于 45 ℃水浴中充氮保護(hù)旋轉(zhuǎn)濃縮至近干，氮?dú)獯蹈?，用無水乙醇溶解、混合，并定容至2.00 mL。然后在4 000 r/min離心機(jī)離心分離5 min，取上清液過0.45 μm濾膜后供氣相色譜質(zhì)譜儀檢測(cè)分析。

1.3.3 色譜-質(zhì)譜條件

色譜條件：色譜柱為 HP-INNOWAX毛細(xì)管柱（30 m×0.25 mmi.d.×0.25 μm）；進(jìn)樣口溫度為230 ℃；載氣為高純氦氣；流速為1.0 mL/min（恒流）；柱溫初始溫度 100 ℃，保持 2 min后，以10 ℃/min升至200 ℃，保持8 min；分流比15∶1；進(jìn)樣量 1 μL。

質(zhì)譜條件：電子轟擊（EI）離子源；電離能量 70 eV；離子源溫度 230 ℃；四極桿溫度：150 ℃；連接線溫度：280 ℃；溶劑延遲時(shí)間5.0 min；選擇離子采集（SIM）。

2 結(jié)果與分析

2.1 定性及定量離子的選擇

在選定的前處理?xiàng)l件及色譜-質(zhì)譜條件下，對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)定。圖1、2分別為稻谷、香米試樣的GC-MS總離子色譜圖（TIC），由圖可知，稻谷試樣中不含峰 1，香米試樣中峰 1能與其它化合物獲得有效分離，無干擾峰；保留時(shí)間為10.13 min。圖 3為峰 1的質(zhì)譜圖，經(jīng) NIST譜庫檢索，與5,6,7,8-四氫喹喔啉標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖匹配（二者之間相似度為90%）。經(jīng)比較可確定峰1為5,6,7,8-四氫喹喔啉，質(zhì)核比m/z為106、119、133和134的碎片離子峰是 5,6,7,8-四氫喹喔啉的主要特征離子。采用選擇離子監(jiān)測(cè)模式對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行定量時(shí)，通常選擇靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)的碎片離子為目標(biāo)離子定量。因此選擇5,6,7,8-四氫喹喔啉的定量離子是 m/z 134，定性離子是 m/z 106、119、133。

圖1 稻谷樣品的總離子流圖Fig.1 Total ion chromatography of paddy

圖2 香米樣品的總離子流圖Fig.2 Total ion chromatography of the aromatic rice

圖3 峰1質(zhì)譜圖Fig.3 The mass spectrum of peak 1

2.2 前處理?xiàng)l件的優(yōu)化

5,6,7,8-四氫喹喔啉幾乎不溶于水，屬于非極性化合物，依據(jù)相似相溶原理應(yīng)選擇非極性或弱極性溶劑作為提取劑，選擇無水乙醚、無水乙醇、正己烷提取溶劑進(jìn)行了比較，圖4結(jié)果表明，選擇無水乙醚作為提取溶劑，回收率好，試樣基質(zhì)的干擾少。

圖4 不同試樣制備和不同提取溶劑5,6,7,8-四氫喹喔啉回收率測(cè)定結(jié)果Fig.4 Effects of sample preparation and extraction solvent on recovery results of 5,6,7,8-tetrahydroquinoxaline

比較選擇整粒米和粉碎米作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，圖4結(jié)果表明采用整粒米和粉碎米的回收率均達(dá)到80%以上，由于粉碎米的米粒太小太輕，對(duì)樣品的包扎要求嚴(yán)格；此外試樣的緊密程度不一，使米粒之間的空隙大小不一，造成抽提速度和試樣的重復(fù)性測(cè)定結(jié)果有一定影響；而整粒米由于其表面天然的致密結(jié)構(gòu)，噴霧的香米香精粘附在大米顆粒表面較難滲入內(nèi)部，故選取整粒米作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象是可行的。

選擇0.5、1.0、1.5、2.0、2.5和3.0 h等不同的提取時(shí)間，考察提取時(shí)間對(duì)香米中添加的5,6,7,8-四氫喹喔啉提取率的影響；圖5結(jié)果表明抽提時(shí)間控制在2.0 h，既能保證目標(biāo)物的有效提取，又能減少試樣中脂溶性成分的提取。

圖5 不同提取時(shí)間5,6,7,8-四氫喹喔啉回收率測(cè)定結(jié)果Fig.5 Effects of the extraction time on recovery results of 5,6,7,8-tetrahydroquinoxaline

2.3 線性關(guān)系、檢出限

取 5,6,7,8-四氫喹喔啉標(biāo)準(zhǔn)系列工作溶液（1.3.1）按照1.3.3所述的色譜和質(zhì)譜條件進(jìn)行分析，以目標(biāo)物峰面積對(duì)應(yīng)目標(biāo)物濃度（mg/L）進(jìn)行回歸分析，結(jié)果表明 5,6,7,8-四氫喹喔啉在0.5～10.0 mg/L濃度范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，線性關(guān)系R為0.999 4；以3倍信噪比確定方法的檢出限為0.05 mg/L。

2.4 方法精密度、回收率

平行測(cè)定6份供試香米樣品，在上述分析條件下測(cè)定香米中5,6,7,8-四氫喹喔啉的含量，以考察方法的精密度。結(jié)果表明，6份供試樣品中5,6,7,8-四氫喹喔啉的含量分別為 0.269、0.283、0.294、0.271、0.297和0.266 mg/kg，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD，n=6）為4.77%。以上述供試香米樣品和稻谷為代表基質(zhì)，分別在3個(gè)水平下進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，考察方法的準(zhǔn)確度。其測(cè)定結(jié)果見表1所示，香米試樣和稻谷的加標(biāo)回收率在81.00%～93.70%與 80.00%～92.80%之間，結(jié)果表明方法在低、中、高濃度5,6,7,8-四氫喹喔啉檢測(cè)上能保證相應(yīng)的準(zhǔn)確度，完全滿足日常分析檢測(cè)的要求。

表1 5,6,7,8-四氫喹喔啉回收率測(cè)試結(jié)果（n=6）Table 1 Recovery results of 5,6,7,8-tetrahydroquinoxaline (n=6)

2.5 實(shí)際樣品測(cè)試

應(yīng)用建立的方法對(duì)市售的稻谷和香米中5,6,7,8-四氫喹喔啉進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見表 2。由表2結(jié)果可見，稻谷樣品不含有5,6,7,8-四氫喹喔啉；有1批次市售的香米中檢出5,6,7,8-四氫喹喔啉（0.12 mg/kg），樣品測(cè)試結(jié)果質(zhì)譜圖和質(zhì)譜確認(rèn)圖如圖6、7所示，應(yīng)是常規(guī)大米人為加入了香米香精，以冒充香米進(jìn)行暴利銷售，結(jié)果表明該方法是一種有效鑒別香米真?zhèn)蔚姆椒ā?/p>

表2 樣品中5,6,7,8-四氫喹喔啉的含量Table 2 The content of 5,6,7,8-tetrahydroquinoxaline in the samples

圖6 樣品D中5,6,7,8-四氫喹喔啉的選擇離子監(jiān)測(cè)質(zhì)譜圖Fig.6 The selective ion monitoring mass spectrum of 5,6,7,8-tetrahydroquinoxalinethe in sample D

圖7 5,6,7,8-四氫喹喔啉的定量和定性離子的質(zhì)譜確認(rèn)圖Fig.7 The conclusive diagram of quantitative and qualitative ion of 5,6,7,8-tetrahydroquinoxalinethe

3 結(jié)論

本研究建立了測(cè)定香米中添加的 5,6,7,8-四氫喹喔啉的氣相色譜-質(zhì)譜檢測(cè)方法。香米試樣經(jīng)索氏提取和凈化，根據(jù)保留時(shí)間和質(zhì)譜定性，外標(biāo)法定量。通過對(duì)方法回收率、精密度等方法學(xué)指標(biāo)的研究，表明方法具有較高的回收率、精密度和靈敏度，適用于香米的快速定性測(cè)定及真?zhèn)舞b別，為大米中違法使用香精的監(jiān)管提供科學(xué)參考和分析技術(shù)手段。