宓捷波，何佳，趙良娟，常春艷，王云鳳，陳其勇，鄭文杰

（天津出入境檢驗檢疫局動植物與食品檢測中心，天津 300461）

食品輻照技術(shù)是一種食品保鮮加工的新技術(shù)，其利用輻照源照射食品以達到滅菌、殺蟲以及延長食品貨架期的目的，在國內(nèi)外獲得廣泛的應(yīng)用，目前40 多個國家允許生產(chǎn)240 多種輻照食物，大約每年生產(chǎn)50萬t輻照食品[1-2]。但作為核能的一種使用方式，許多國家對輻照食品的種類、輻照劑量和標示要求有著嚴格的規(guī)定，然而，事實上很多輻照食品并沒有在相應(yīng)位置作出輻照標示，并且某些食品還存在非法輻照，過量輻照等現(xiàn)象，因此利用相關(guān)技術(shù)對食品是否經(jīng)過輻照處理進行鑒別顯得十分重要。

在輻照過程中，某些化學鍵會在一級和二級反應(yīng)中斷裂。甘油三酸酯的脂肪酸部分主要在羰基的α 位和β 位發(fā)生化學鍵斷裂，從而得到相應(yīng)的Cn-1（比原脂肪酸少一個碳的烷烴）以及Cn-2∶1（比原脂肪酸少2 個碳的烯烴）的碳氫化合物（HC）[3]。本研究針對含脂食品（雞肉、豬肉等），通過熔出或者溶劑萃取等方法分離出樣品中的脂肪，經(jīng)弗羅里硅土柱凈化，以氣相色譜分離后用火焰離子化檢測器（FID）鑒別含脂食品是否經(jīng)過輻照處理。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

氣相色譜儀：Agilent 7890，美國，Agilent 公司，配有FID 檢測器；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀N-EVAP 112：Organomation Associates 公司；MilliQ 去離子水發(fā)生器：Millipore 公司；離心機（Avanti-J 26XPI）：美國Beckman Coulter；恒溫水浴（DKS22）：上海凱郎儀器公司。1-十四烯、正十五烷、1-十六烯、1，7-十六烷二烯、正十七烷、8-十七烯和正二十烷標準品，純度＞98%：Sigma-Aldrich；正己烷（色譜純）：Merck 公司；弗羅里硅土，150 μm～250 μm（農(nóng)殘級）：Sigma-Aldrich 公司；無水硫酸鈉，分析純；玻璃層析柱，內(nèi)徑2 cm，長30 cm：天津津心玻璃儀器公司；實驗用水為去離子水。

1.2 標準溶液的配制

1-十四烯、正十五烷、1-十六烯、1，7-十六烷二烯、正十七烷、8-十七烯和正二十烷均以正己烷配成1 mg/mL～5 mg/mL 的標準儲備液，取上述儲備液各1 mL 置于100 mL 容量瓶中，以正己烷稀釋定容，獲得10 μg/mL～50 μg/mL 的標準混合溶液，4 ℃避光保存。內(nèi)標正二十烷工作溶液以正己烷稀釋成5 μg/mL，4 ℃避光保存。

1.3 實驗方法

1.3.1 樣品的提取

對于雞肉和豬肉樣品，一般取富含脂肪部位的樣品，用攪拌機均質(zhì)。取20 g 均質(zhì)后的樣品置于50 mL玻璃離心管內(nèi)，50 ℃水浴溫育，用玻棒不時的攪拌至油相完全呈溶液狀態(tài)。然后，900 g 離心10 min，用吸管吸取上層油相，注意不要攪動下層水相（否則需重新離心）。如果提取得到的脂肪量過少，則用玻棒攪動固相（肉），重復(fù)上述溫育和離心過程。

對于木瓜樣品，一般將兩個木瓜切成兩半，取種子并盡量去除果肉。將所有種子與無水硫酸鈉按1∶1比例混合，均質(zhì)。將此均質(zhì)混合物放入燒杯中，加入100 mL 正己烷，攪拌2 min。轉(zhuǎn)移正己烷與樣品的混合物至離心管中。900 g 離心5 min，以傾析法將提取溶液小心轉(zhuǎn)移入圓底燒瓶中。對剩余物用50 mL 正己烷再次提取，提取液合并于上述圓底燒瓶中，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀于45 ℃，將提取溶液濃縮至2 mL～3 mL，轉(zhuǎn)移濃縮后的提取液至已稱重的可封口試管內(nèi)。氮氣流中干燥樣品至恒重。

1.3.2 凈化

將大約20 g 去活的弗羅里硅土裝入層析柱中，用正己烷溶液潤洗。然后稱取1 g 脂肪，用1 mL 內(nèi)標正二十烷工作溶液溶解后上柱，用60 mL 正己烷將HC洗脫，控制流速不超過3 mL/min。雞心瓶接得的洗脫液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀于40 ℃濃縮至小于1 mL，以正己烷定容至1 mL，待測。

1.3.3 氣相色譜測定

色譜條件：色譜柱為HP-5（30 m×0.25 mm×0.15 μm）；載氣流速1.0 mL/min；氫氣∶空氣為30∶400；進樣口溫度200 ℃；檢測器溫度280 ℃；進樣1 μL，不分流進樣，0.75 min 后打開分流閥。色譜柱的升溫程序：40 ℃保持1 min，以25 ℃/min 的速度升溫至80 ℃，再以2.5 ℃/min 的速度升溫至170 ℃，最后以10 ℃/min 的速度升溫至280 ℃，保持5 min。

氣相色譜檢測時，以內(nèi)標法定量。如果不同樣品中可能存在的輻照衍生的HC（見表1 及表2）相對于空白樣品可明顯檢出（一般指信噪比大于3∶1），則該樣品即為輻照樣品。

表1 雞肉、豬肉和牛肉中主要脂肪酸種類及其輻照衍生的HCTable 1 Main fatty acids in chicken，pork and beef examined in interlaboratory studies and their radiation-induced Cn-1and Cn-2：1HC

表2 乳酪、鱷梨、木瓜、芒果中主要脂肪酸種類及其輻照衍生的HCTable 2 Main fatty acids in Camembert，avocado，papaya and mango examined in interlaboratory studies and their radiation induced Cn-1and Cn-2：1HC

用下述方程式（1）計算每種HC 的質(zhì)量分數(shù)wHC，單位為微克每克脂肪（μg/g）：

式中：AHC為樣品中碳氫化合物的峰面積；A20∶0為樣品中內(nèi)標物的峰面積；w20∶0為樣品中內(nèi)標物的質(zhì)量分數(shù)，單位為微克每克脂肪；Fi為各HC 相對于內(nèi)標物的響應(yīng)因子。

2 結(jié)果與分析

2.1 脂肪提取方法的比較

文獻中報道的脂肪提取方法很多，如索氏提取法、正己烷回流提取、熔出提取法等[4-7]，一般而言，索氏提取法是較為經(jīng)典的方法，但由于索氏提取法和正己烷回流提取法都涉及蒸餾回流等操作，耗時較長，相對比較繁瑣，我們在實際的提取過程中通過比較發(fā)現(xiàn)熔出提取法不涉及復(fù)雜的儀器，操作比較簡單，且提取效果可以保證定量回收，所以在肉類的提取過程中，我們選用了熔出提取法。對于木瓜樣品，由于脂肪均包含在木瓜籽中，熔出法無法提取，我們采用了溶劑提取的方式進行，取得了較好的效果。

2.2 響應(yīng)因子的計算

由于本方法采用了內(nèi)標法，所以我們對一定濃度的混合標準溶液進行測定，計算8 種標準品相對于內(nèi)標（正二十烷）的響應(yīng)因子。表3 列出了各標準品相對于內(nèi)標的響應(yīng)因子及色譜結(jié)果。圖1 為混合標準品的色譜圖。

表3 各標準品相對于內(nèi)標的響應(yīng)因子及色譜結(jié)果Table 3 Result of hydrocarbons standards by gas chromatograms（n-Eicosane solution as the internal standard）

圖1 9 種標準品溶液的氣相色譜圖（正二十烷為內(nèi)標）Fig.1 Typical gas chromatograms of 9 hydrocarbons（n-Eicosane solution as the internal standard）

從圖1 中可以看出8 種標準品在實驗條件下可以獲得很好的分離，且內(nèi)標正二十烷在最后出峰，保證了所有目標物獲得準確的定位和檢出。

2.3 實際樣品的檢測結(jié)果

對于肉類樣品，實驗中采用經(jīng)1 kGy 和5 kGy60Co輻照的雞肉（含雞皮）和豬肉樣品作為陽性樣品，未經(jīng)輻照的空白雞肉和豬肉樣品作為陰性對照，采用上述氣相色譜條件，對提取后的脂肪部分進行檢測，雞肉結(jié)果如圖2～圖4。

從上述3 張譜圖的比較可知，經(jīng)1 kGy 和5 kGy劑量處理的雞肉樣品中由輻照產(chǎn)生的Cn-1和Cn-2∶1明顯檢出。

按照方程式（1）計算雞肉和豬肉樣品中產(chǎn)生的輻照產(chǎn)物的含量見表4。

圖2 經(jīng)1 kGy 劑量輻照處理的雞肉樣品的氣相色譜圖Fig.2 Gas chromatograms of hydrocarbons of chicken samples irradiated with a dose of approximately 1 kGy

圖3 經(jīng)5 kGy 劑量輻照處理的雞肉樣品的氣相色譜圖Fig.3 Gas chromatograms of hydrocarbons of chicken samples irradiated with a dose of approximately 5 kGy

圖4 空白雞肉樣品的氣相色譜圖Fig.4 Gas chromatograms of hydrocarbons of blank chicken samples

表4 經(jīng)0.5、1、5 kGy 劑量輻照處理的雞肉和豬肉樣品的檢測結(jié)果Table 4 Results of detection of hydrocarbons from chicken and pork samples irradiated with a dose of approximately 0.5，1，5 kGy

從1 kGy 和5 kGy 的輻照處理樣品的結(jié)果可以看出典型的輻照衍生物在兩種劑量處理過程中均有出現(xiàn)，且隨著劑量的增加其在脂肪中的含量也逐漸增加。而0.5 kGy 處理后的樣品中上述典型的輻照衍生物基本沒有明顯的色譜峰，所以本方法針對肉類樣品的適用范圍為平均吸收劑量≥1 kGy。

對于木瓜樣品，實驗中采用經(jīng)0.5、2、5 kGy60Co輻照的木瓜樣品作為陽性樣品，未經(jīng)輻照的空白木瓜樣品作為陰性對照，并同時扣除試劑空白，相應(yīng)輻照衍生物的測定結(jié)果如表5。

表5 經(jīng)0.5、2、5 kGy 劑量輻照處理的木瓜樣品色譜結(jié)果Table 5 Results of detection of hydrocarbons from papaya samples irradiated with a dose of approximately 0.5，2，5 kGy

從0.5、2、5 kGy 的輻照處理樣品的結(jié)果可以看出典型的輻照衍生物在不同劑量處理過程中均有出現(xiàn)，且隨著劑量的增加其在脂肪中的含量也逐漸增加，而且與肉類樣品相比，由于木瓜中油酸含量占脂肪的60%～80%，棕櫚酸為15%～20%，所以在輻照衍生產(chǎn)物中1，7-16∶2 的含量明顯大于1-14∶1 和15∶0。且經(jīng)0.5 kGy 劑量處理的樣品中典型衍生物的色譜結(jié)果也可檢測，因此本方法對于木瓜樣品的適用范圍為平均輻照吸收劑量≥0.5 kGy。

3 結(jié)論

利用溶出脂肪提取/溶劑萃取，弗羅里硅土凈化處理和碳氫化合物的氣相色譜檢測，建立了含脂輻照食品的氣相色譜判別方法。通過對不同劑量處理的實際輻照樣品的檢測，表明該方法簡便可行，靈敏度高，可以滿足常規(guī)實驗室對雞肉、豬肉和木瓜樣品等含脂輻照食品的檢測需求。

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