利用吹扫捕集气相色谱-质谱法测定饮料中的挥发性有机物

图1 待选的软饮料样品

实验利用美国OI公司的4100水土进样器及4760型吹扫捕集样品浓缩仪联用作用样品前处理设备，采用安捷伦6890A型气相色谱仪和5975C质谱仪作为分离和检测仪器。选择美国销量最高的20种能量型饮料来作为样品，因为饮料中可能会存在泡沫干扰，4100自动进样器采用固体模式来进样。

图2 美国OI公司的4100型水土进样器+4760吹扫捕集样品浓缩仪

表1 方法参数设置

采用多点校正，列表中各化合物标样浓度从2ppb到200ppb。实验方法参考美国EPA方法8260。所有方法条件具备，利用文献查得的保留时间来定性各化合物，得到的标样结果如下表2。

表2 校准数据

上表为NPDWRs列表中氯仿和苯化合物的校准数据。从几个样品的报告中发现，氯仿的含量（＞2 ppb），仍远低于美国环境保护署（USEPA）的最大污染物水平（MCL）。众所周知，氯仿常作为饮用水中的消毒剂使用。

高浓度的苯会致癌，因此在饮用水中需要作为监测项目。苯甲酸盐和抗坏血酸存在时，可能会形成苯。各种因素促进形成，如暴露在热和光之中，而同时糖和EDTA又可以抑制苯的形成。2005，美国食品和药物管理局（FDA）收到一份私人实验室的研究结果表明，软饮料中发现苯的同时发现饮料中确实包含苯甲酸盐和抗坏血酸。因为当时FDA对于瓶装水饮料中苯的含量没有具体标准，因此采用了NPDWRs要求的5ppb作为苯的限值来规定。两个检测样品中苯的含量均在痕量水平（2.17和1.85 ppb）。同时结果表明，这些饮料含有苯甲酸盐，但不含抗坏血酸。

另外，从结果可以发现，基本所有的水果调味饮料中，都含有一定量的其他化合物（TICS），这些化合物为饮料中天然或者人工的添加剂。另外，大多数的饮料还含有一定量的乙醇（＞200 ppb）。

图3 标样图

图4 样品1谱图

图5 样品2谱图

图6 样品3谱图

从结果可以看出，对于这种发泡的饮料，采用吹扫捕集比顶空作为进样方式可以取得更好的结果。因为饮用水需要做消毒处理，因此在几个样品中均会发现痕量的氯仿。另外，在一些含有防腐剂苯甲酸的饮料中发现了苯的存在。同时，因为饮料中会添加不同的添加剂，在能量饮料中也发现了如对伞花烃、柠檬烯、丁酸酯等化合物。同时，几乎所有的能量饮料都能检测到乙醇，但其来源不能从数据中确定。