龍順榮,周勇,酈明浩,譚錦萍,楊曉云
1(廣東產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院,廣東廣州,510330)2(華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院,廣東廣州,510642)
氨基甲酸乙酯(ethyl carbamate,EC)存在于飲料酒、焙烤食品、調(diào)味品等發(fā)酵食品中,是發(fā)酵過(guò)程副產(chǎn)物,早在1943年被Nettleship證實(shí)為一種多位點(diǎn)致癌物,會(huì)導(dǎo)致肺癌、淋巴癌、肝癌和皮膚癌等疾?。?-2],并影響人體免疫系統(tǒng),乙醇對(duì)EC的致癌性有促進(jìn)作用[3-4],2007 年國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)指出,EC對(duì)人類的致癌毒性為2A群[5]。1985年加拿大最先規(guī)定酒中EC限量,隨后美、德、法、韓等國(guó)都相應(yīng)規(guī)定EC含量限值,2002年聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)將EC列為重點(diǎn)監(jiān)控物質(zhì),并制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),我國(guó)已經(jīng)制定飲料酒中EC的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),但沒(méi)有制定發(fā)酵食品EC的限值[6-15]。本研究采用液液萃取和基質(zhì)固相分散的樣品前處理技術(shù),應(yīng)用氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜的檢測(cè)方法,開(kāi)展流通領(lǐng)域發(fā)酵食品中EC的污染狀況調(diào)查,為發(fā)酵食品中EC的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和制定限值提供數(shù)據(jù)支持。
本研究的樣品來(lái)源于流通領(lǐng)域,主要分析流通領(lǐng)域中飲料酒、焙烤食品和調(diào)味品中EC的污染狀況,共采集發(fā)酵食品437批次,其中62批次葡萄酒,37批次黃酒,3批次果酒,4批次啤酒,73批次蒸餾酒,45批次配制酒,109批次醬油,75批次醋,29批次面包。
Agilent 7000A三重四級(jí)桿氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀:配有Agilent Masshunter化學(xué)工作站,美國(guó)安捷倫公司;Eyela SB-1100旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,上海愛(ài)朗儀器有限公司;Milli-Q超純水器,美國(guó)Millipore公司;Sigma 3-18K高速離心機(jī),德國(guó)SIGMA公司;DC-12氮吹儀,上海安譜科學(xué)儀器有限公司。
二氯甲烷、正己烷、無(wú)水Na2SO4、活性炭、NaCl:分析純,廣州化學(xué)試劑廠;硅藻土:化學(xué)純,廣州市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)開(kāi)發(fā)公司進(jìn)口分裝;硅膠:60~100目,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;氨基甲酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)品:≥99%,美國(guó)Sigma-Aldrich公司。
色譜條件:毛細(xì)管柱DB-225MS,30 m×0.25 mm×0.25 μm,進(jìn)樣口溫度 230℃,氦氣流速 1.0 mL/min,不分流,初始溫度50℃保持1 min,以8℃/min升至120℃,以40℃/min升至230℃保持10 min。
質(zhì)譜條件:EI離子源溫度300℃,傳輸線溫度230℃,溶劑延遲8 min,碰撞氣:氦氣1.5 mL/min、氮?dú)?.25 mL/min,碰撞能量25eV;采用MRM方式進(jìn)行定性定量,母離子m/z 62,定量離子m/z 44,定性離子m/z 45。
稱取適量的氨基甲酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)品于100 mL容量瓶中,用二氯甲烷稀釋定容,使該溶液每毫升含氨基甲酸乙酯1 mg,冷藏于冰箱中,有效期2個(gè)月。分別吸取適量的氨基甲酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)貯備液于100 mL容量瓶中,用二氯甲烷定容至刻度,配成 10 μg/L,50 μg/L,100 μg/L,250 μg/L,500 μg/L,1 000 μg/L 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。
1.5.1 飲料酒
取20.0 mL酒于150 mL分液漏斗中,加入20 mL水和適量NaCl使樣品達(dá)到飽和,再加20 mL正己烷,振搖5 min,靜置分層后用吸管吸出正己烷層,棄去,然后用50 mL×3次二氯甲烷萃取,振搖5 min,合并有機(jī)相過(guò)無(wú)水Na2SO4,濃縮至3 mL左右,轉(zhuǎn)入10 mL刻度試管中,用少量二氯甲烷洗滌濃縮瓶2至3次,洗滌液轉(zhuǎn)入試管中,氮吹,定容至5.0 mL,過(guò)濾上機(jī)。
1.5.2 焙烤食品、調(diào)味品
取5.0 g樣品于裝有10 g硅藻土∶無(wú)水Na2SO4(1∶1)的研缽中研勻。向玻璃層析柱中依次加入1 cm無(wú)水Na2SO4、0.5 g 10%活性炭硅膠、1 cm無(wú)水Na2SO4、樣品、2 cm無(wú)水Na2SO4。打開(kāi)層析柱活塞,加入40 mL正己烷洗脫非極性成分,流速控制為8 mL/min,棄去流出液,加入100 mL二氯甲烷洗脫,流速最大時(shí)收集洗脫液,濃縮至3 mL左右,轉(zhuǎn)入10 mL刻度試管中,用少量二氯甲烷洗滌濃縮瓶2至3次,洗滌液轉(zhuǎn)入試管中,氮吹,定容至5.0 mL,過(guò)濾上機(jī)。
以EC的子離子m/z 44峰面積與其對(duì)應(yīng)濃度作線性回歸,得標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=21.8922x-75.2654,相關(guān)系數(shù)r=0.9995,EC在10~1 000 μg/L范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系,說(shuō)明本方法可以對(duì)發(fā)酵食品中EC進(jìn)行準(zhǔn)確的定性定量分析,以標(biāo)準(zhǔn)品在儀器上最低可檢出的濃度代入前處理過(guò)程中計(jì)算飲料酒中EC方法檢出限為1.0 μg/L,焙烤食品和調(diào)味品為5.0 μg/kg。
選取EC含量較低的樣品為基底樣品,根據(jù)方法檢出限和樣品實(shí)際檢出范圍,進(jìn)行不同濃度加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn),每類樣品按照1.5的方法進(jìn)行樣品前處理,平行測(cè)定5次,按照1.3小節(jié)的條件測(cè)定EC的含量并計(jì)算樣品回收率及其平均值和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差,具體結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 回收率和精密度測(cè)定結(jié)果(n=5)Table 1 Determination results of recovery and precision(n=5)
飲料酒前處理靜置后若二氯甲烷和水層不能分離,出現(xiàn)乳化嚴(yán)重現(xiàn)象,可以先將樣品轉(zhuǎn)入離心管中離心分層,再緩緩轉(zhuǎn)入分液漏斗中。焙烤食品、調(diào)味品前處理僅僅以硅藻土為吸附劑,以二氯甲烷為洗脫劑,則洗脫劑的用量比較大,且洗脫下來(lái)的油脂、色素和其他雜質(zhì)較多,以1∶1的硅藻土-無(wú)水Na2SO4為吸附劑,可以達(dá)到吸附效果,并且在玻璃層析柱中占用體積小,使得洗脫劑的用量減少而降低其它雜質(zhì),用10%活性炭硅膠不但可以吸附色素,也可以吸附雜質(zhì)。由于氨基甲酸乙酯具有升華的性質(zhì),樣品濃縮和氮吹時(shí)水浴溫度不要超過(guò)40℃,不能濃縮或者氮吹干,濃縮和氮吹時(shí)溶液體積不要少于3 mL,否則會(huì)影響氨基甲酸乙酯的回收率。
本研究樣品來(lái)源于廣東省流通領(lǐng)域,基本上涵蓋了主要的發(fā)酵食品分布情況,具有良好的代表性,本研究共監(jiān)測(cè)437批次發(fā)酵食品,其中陽(yáng)性樣品343批次,陽(yáng)性率為78.49%,具體情況見(jiàn)表2。
共監(jiān)測(cè)224批次飲料酒,各類飲料酒中EC平均值從高到低依次為黃酒、保健酒、果酒、高粱酒、米酒、料酒、雙蒸酒和葡萄酒,其中最高黃酒為90.4 μg/L,其次為保健酒62.9 μg/L,最低葡萄酒為7.6 μg/L;按食品類別統(tǒng)計(jì)含量最大值,最高值為保健酒255.1 μg/L,其次為黃酒228.2 μg/L,最低值為雙蒸酒17.2 μg/L;按照陽(yáng)性率統(tǒng)計(jì),最高為果酒100%,其次是黃酒78.38%,最低為啤酒未檢出 EC。對(duì)照加拿大1985年制定的葡萄酒EC限值(30 μg/L),葡萄酒超標(biāo)率為1.6%(1/62),對(duì)照加拿大日本清酒EC限值(200 μg/L),黃酒超標(biāo)率為 5.4%(2/37),對(duì)照加拿大蒸餾烈酒EC限值(150 μg/L),保健酒超標(biāo)率為7.1%(2/28),其它飲料酒均低于限值要求。表2數(shù)據(jù)說(shuō)明黃酒和保健酒中EC含量的平均值和超標(biāo)率較高,其原因跟黃酒、保健酒的釀造與存儲(chǔ)有關(guān),飲料酒中EC主要來(lái)源是尿素和乙醇反應(yīng)生成,黃酒和保健酒在煎酒過(guò)程中由于工藝需要高溫提高其穩(wěn)定性,造成尿素和乙醇加速反應(yīng),形成更多EC,同時(shí)保健酒需要長(zhǎng)時(shí)間的浸泡(提取保健材料中的有效成分)、黃酒也需要長(zhǎng)時(shí)間窖藏,使酒液中的尿素和乙醇繼續(xù)反應(yīng),造成成品中EC含量偏高。
表2 不同發(fā)酵食品中氨基甲酸乙酯污染狀況Table 2 Residue levels of ethyl carbamate in different fermented foods
共監(jiān)測(cè)184批次的調(diào)味品,醬油和醋中EC平均值分別為 84.1 μg/kg、76.2 μg/kg,中位值分別為76.3 μg/kg、52.3 μg/kg,陽(yáng)性率分別為 98.17% 和86.67%,以上數(shù)據(jù)表明醬油和醋中EC的含量高并且檢出率高,需要重點(diǎn)地監(jiān)測(cè)和關(guān)注。共監(jiān)測(cè)29批次的焙烤食品,面包中EC平均值為24.3 μg/kg,中位值為22.2 μg/kg,陽(yáng)性率為72.41%。目前對(duì)飲料酒中EC的形成機(jī)理研究較多,而對(duì)醬油、醋、面包等其它發(fā)酵食品的形成機(jī)理研究非常少,其氨基甲酸乙酯的形成機(jī)理還需要進(jìn)一步研究。
本研究結(jié)果表明,大部分發(fā)酵食品均存在EC的污染,平均含量最高的是黃酒,其次是醬油和醋,同時(shí)醬油和醋中EC的陽(yáng)性率也相對(duì)較高,在今后的研究和檢測(cè)中需要重點(diǎn)關(guān)注。以上數(shù)據(jù)為我國(guó)發(fā)酵食品中EC的安全性評(píng)估提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。
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