曾 金,王天地
(1.海南省三亞質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督技術(shù)所,海南三亞572000;2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院海南三亞農(nóng)作物育種試驗(yàn)中心,海南三亞572000)
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食品中脫氫乙酸分析方法的最新研究進(jìn)展
曾 金1,王天地2
(1.海南省三亞質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督技術(shù)所,海南三亞572000;2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院海南三亞農(nóng)作物育種試驗(yàn)中心,海南三亞572000)
摘要隨著社會(huì)對(duì)食品安全的關(guān)注,加強(qiáng)食品添加劑的監(jiān)管力度是食品安全監(jiān)管任務(wù)的重要內(nèi)容之一。綜述了近年來(lái)食品中脫氫乙酸(常用防腐劑)分析方法的最新研究進(jìn)展,包括多種前處理方法和檢測(cè)方法,為食品添加劑的檢測(cè)分析提供參考,同時(shí)提出了未來(lái)食品中脫氫乙酸(常用防腐劑)分析方法的研究方向。
關(guān)鍵詞脫氫乙酸;前處理方法;檢測(cè)方法
脫氫乙酸又名脫氫醋酸(Dehydroacetic),簡(jiǎn)稱DHA,別名二乙酰基乙酰乙酸,分子式為C8H8O4,常溫下無(wú)色結(jié)晶或淺黃色粉末,無(wú)臭無(wú)味,難溶于水,易溶于固定堿的水溶液,能溶于苯、丙酮、甲醇,微溶于乙醇中。脫氫乙酸是有機(jī)合成中間體、增韌劑、廣譜性的食品防腐劑,尤其對(duì)霉菌和酵母的抑菌能力強(qiáng),為苯酸鈉的2~10倍,常以鈉鹽的形式用在果汁、腐乳、醬菜、糕點(diǎn)中進(jìn)行防腐[1]。但過(guò)量使用對(duì)人和動(dòng)物都有一定的危害性,許多國(guó)家對(duì)該防腐劑的使用都有嚴(yán)格的規(guī)定,美國(guó)規(guī)定的最高殘留限量為65 mg/kg,日本和我國(guó)臺(tái)灣允許用于食品的最高殘留限量為0.5 g/kg,我國(guó)食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)GB2760—2014中規(guī)定脫氫乙酸在腌漬蔬菜和淀粉制品中限量是1.0 g/kg,其他黃油、糕點(diǎn)、肉制品、果汁、調(diào)料等幾類(lèi)產(chǎn)品中規(guī)定添加量不得超過(guò)0.3~0.5 g/kg[2-3]。因此對(duì)食品中脫氫乙酸的準(zhǔn)確測(cè)定是確保食品安全的一項(xiàng)非常重要的工作。筆者結(jié)合實(shí)際工作需要,總結(jié)了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外一些食品中脫氫乙酸的最新分析方法。
食品中脫氫乙酸的分析主要包括樣品的前處理和檢測(cè)2個(gè)基本過(guò)程。食品的基質(zhì)比較復(fù)雜,樣品測(cè)定前需經(jīng)過(guò)前處理消除干擾,富集待測(cè)組分,以提高樣品的檢測(cè)靈敏度,降低檢出限。
1脫氫乙酸前處理方法的最新研究進(jìn)展
不同基質(zhì)的樣品,不同的檢測(cè)方法,應(yīng)采用不同的前處理方法。食品中脫氫乙酸傳統(tǒng)的前處理方法包括:基質(zhì)較簡(jiǎn)單的液體樣品超聲脫氣后直接進(jìn)入儀器進(jìn)行檢測(cè);高蛋白的樣品一般需加入沉淀劑沉淀脂肪和蛋白后再進(jìn)行檢測(cè);利用氣相色譜進(jìn)行檢測(cè)分析的樣品一般都是要經(jīng)過(guò)液液萃取和固相萃取后進(jìn)行分離提成后再檢測(cè)。隨著科技的發(fā)展,前處理技術(shù)有了很大的改進(jìn),近年來(lái)出現(xiàn)了一些快速有效、試劑消耗量較小的前處理方法。
1.1蛋白沉淀劑的改進(jìn)黃油、糕點(diǎn)、肉制品、乳制品飲料等富含脂肪、蛋白質(zhì)的樣品,需加入沉淀劑沉淀脂肪、蛋白質(zhì)后再進(jìn)行檢測(cè)。楊海昕等對(duì)常規(guī)蛋白沉淀劑(乙酸鋅溶液和亞鐵氰化鉀溶液)和新的蛋白沉淀劑(硫酸銅溶液和氫氧化鈉溶液)進(jìn)行了比對(duì)試驗(yàn),結(jié)果表明,改用硫酸銅溶液和氫氧化鈉溶液為蛋白質(zhì)沉淀劑,溶液呈堿性狀態(tài)下回收率有了大幅提高,對(duì)果汁飲品和奶酪樣品的回收率都達(dá)到90%以上[4]。該研究可為檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)的常規(guī)檢測(cè)提供參考,通過(guò)前處理各個(gè)環(huán)節(jié)的改進(jìn)不斷提高樣品回收率。
1.2加速溶劑萃取(ASE)和凝膠滲透色譜(GPC)新技術(shù)的應(yīng)用加速溶劑萃取(ASE)是指在較高的溫度和壓力下,用有機(jī)溶劑萃取固體或半固體的自動(dòng)化過(guò)程,與傳統(tǒng)的萃取方法相比,萃取時(shí)間短,溶劑用量少,萃取效率高,而且安全環(huán)保,是近年來(lái)廣泛應(yīng)用的前處理技術(shù)[5]。凝膠滲透色譜法(GPC)基于尺寸排阻的分離原理,利用樣品中各組分分子大小不同從而在凝膠中滯留時(shí)間不同而達(dá)到分離目的,該方法可高效地從有機(jī)物樣品中除去高質(zhì)量分子的干擾化合物,如油脂、多糖、聚合物、色素和蛋白質(zhì)等。
王勍采用乙酸乙酯為提取液,通過(guò)加速溶劑萃取儀(ASE)萃取,采用GPC對(duì)萃取液進(jìn)行凈化后,進(jìn) GC-FID 檢測(cè),建立了測(cè)定食品中脫氫乙酸的 ASE/GPC/GC 快速檢測(cè)方法[6]。該研究通過(guò)提取溶劑、萃取方式的優(yōu)化,獲得了溶劑消耗量少、分析時(shí)間短、樣品提取率高的提取方法,相對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分析方法有了很大的改進(jìn),具有很強(qiáng)的借鑒意義。提取液再通過(guò)GPC凈化,適合基質(zhì)復(fù)雜樣品的分析。楊曉鳳等采用凝膠滲透色譜(GPC)凈化-氣相色譜法測(cè)定了調(diào)味品中的脫氫乙酸的含量[7]。
1.3分散液液微萃取技術(shù)(DLLME)的應(yīng)用分散液液微萃取(DLLME)相當(dāng)于微型化的液液萃取是一種能夠?qū)崿F(xiàn)快速萃取富集的新型液相微萃取技術(shù),該方法集采樣、萃取和濃縮于一體,具有操作簡(jiǎn)單、快速、成本低、有機(jī)溶劑用量少、 對(duì)環(huán)境友好、萃取時(shí)間短、富集效率高等特點(diǎn)[8-9]。
楊金玲等采用超聲輔助分散液相微萃取技術(shù)同時(shí)測(cè)定了食品中11種防腐劑(包括脫氫乙酸)[10]。該法以微量二氯甲烷-乙酸乙酯為混合提取溶劑,不加分散劑,利用超聲波的強(qiáng)化擴(kuò)散和乳化效應(yīng)加速待測(cè)組分在兩相間的分散,同時(shí)提取了不同基質(zhì)食品中的11種防腐劑,回收率為80%~122%,大大簡(jiǎn)化了前處理的繁瑣過(guò)程。該方法提取化合物種類(lèi)多,而且對(duì)不同基質(zhì)化合物均能應(yīng)用,因此該法值得推廣應(yīng)用,但應(yīng)用此方法的同時(shí)需要考慮萃取溶劑及用量的選擇、pH、鹽效應(yīng)和超聲時(shí)間的影響等。
2脫氫乙酸的檢測(cè)新方法
食品中脫氫乙酸(防腐劑)的檢測(cè)方法很多,液相色譜法、氣相色譜法和紫外分光光度法是應(yīng)用較早、應(yīng)用范圍較廣的檢測(cè)分析方法。隨著儀器分析技術(shù)的發(fā)展,又出現(xiàn)了超高效液相色譜、氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用等多種新方法和新技術(shù)。
2.1超高效液相色譜法(UPLC)UPLC借助于HPLC(高效液相色譜法)的理論及原理,涵蓋了小顆粒填料、非常低系統(tǒng)體積及快速檢測(cè)手段等全新技術(shù),增加了分析的通量、靈敏度及色譜峰容量。與傳統(tǒng)的HPLC相比,UPLC的速度、靈敏度及分離度分別是HPLC的9.0、3.0及1.7倍,它縮短了分析時(shí)間,同時(shí)減少了溶劑用量,降低了分析成本。目前UPLC法主要應(yīng)用于藥品、食品、環(huán)境、生化分析等領(lǐng)域。
王峰建立了超高效液相色譜法(UPLC)測(cè)定各類(lèi)食品中脫氫乙酸的方法。方法采用CAPCELL PAK MG-C18柱,甲醇-0.02 mol/L乙酸銨(pH 7.0~8.5)=10∶90作為流動(dòng)相,流速為0.5 mL/min,柱溫為30 ℃,檢測(cè)波長(zhǎng)為293 nm,加標(biāo)回收率為97.6%~101.2%,最低檢出限為1 μg/mL,方法精密度相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于10%[11]。俞子萱等也建立了采用UPLC快速測(cè)定葡萄酒中脫氫乙酸的方法,色譜條件為ACQUITY UPLC配二極管陣列檢測(cè)器(PDA)C18色譜柱(1.7 μm,2.1 mm×100 mm),以甲醇-0.02 mol/L乙酸銨溶液(pH 7.5~8.5)=20∶80為流動(dòng)相,恒流速0.25 mL/min,柱溫35 ℃,波長(zhǎng)293 nm[12]。測(cè)定在4 min內(nèi)完成,目標(biāo)物在1.7 min出峰,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于3%,高中低濃度加標(biāo)回收率在87.0%~101.2%。
2.2高效毛細(xì)管電泳法(HPCE)HPCE是近年來(lái)發(fā)展最迅速的分析方法之一。它是以高壓電場(chǎng)為驅(qū)動(dòng)力,以毛細(xì)管為分離通道,根據(jù)樣品中各組分之間淌度和分配行為上的差異而實(shí)現(xiàn)分離的一類(lèi)液相分離技術(shù)。該法結(jié)合了色譜與電泳技術(shù)的共同優(yōu)點(diǎn),具有多種不同的分離體系,在很大程度上可以滿足復(fù)雜基質(zhì)的食品分析要求,在食品藥品分析領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
張禮春等建立了高效毛細(xì)管電泳(HPCE )同時(shí)測(cè)定飲料中苯甲酸、山梨酸、脫氫乙酸和對(duì)羥基苯甲酸甲酯、對(duì)羥基苯甲酸乙酯、對(duì)羥基苯甲酸丙酯、對(duì)羥基苯甲酸丁酯的方法[13]。在最佳條件40 mmol/L硼砂鹽緩沖體系,分離電壓25 kV,pH 9.35,檢測(cè)波長(zhǎng)為200 nm,柱溫20 ℃,7種防腐劑14 min內(nèi)就達(dá)到完全分離。
2.3氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(GC-MS)GC將混合物分離成單組分后進(jìn)入MS進(jìn)行檢測(cè)分析,能夠快速簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜化合物多組分的分離和檢測(cè)。雷寧生等采用GC-MS檢測(cè)了鮮濕米粉中的脫氫乙酸,樣品經(jīng)二氯甲烷渦旋、超聲提取并高速離心后濃縮,濃縮液經(jīng)DB-5MS毛細(xì)管色譜柱分離,采用EI源電離方式的氣質(zhì)聯(lián)用法進(jìn)行檢測(cè),方法檢出限為10 μg/kg,回收率87.6%~113.0%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.54%~6.15%[14]。唐雙雙采用氣質(zhì)聯(lián)用法測(cè)定了肉制品中的脫氫乙酸,同時(shí)分離測(cè)定了3種抗氧化劑和7種防腐劑,10種物質(zhì)的最低檢出限在0.2~0.8 mg/kg,回收率范圍是89.6%~97.8%[15]。
2.4液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(LC-MS)凌云等采用超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(UPLC-MS/MS)同時(shí)測(cè)定了調(diào)料中11種防腐劑和6種抗氧化劑,樣品經(jīng)過(guò)一定的前處理后,提取液經(jīng)C18反相柱(150 mm×2.1 mm,1.7 μm)分離,20 mmol/L乙酸銨水溶液-乙腈作為流動(dòng)相,梯度洗脫,以電噴霧離子源負(fù)離子多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM)模式進(jìn)行MS/MS檢測(cè)[16]。源溫度:120 ℃;毛細(xì)管電壓:3.1 kV;光電倍增器電壓:650 V;脫溶劑溫度:350 ℃;脫溶劑氣( 氮?dú)?流量:600 L/h;碰撞氣( 氬氣)流量:350 L/h;錐孔氣流量:50 L/h;脫氫乙酸的保留時(shí)間為6.65 min,質(zhì)譜參數(shù)為母離子167m/z,子離子83m/z(定量離子)和123m/z,檢出限為5 mg/kg,回收率在94%~118%,RSD值在7%以內(nèi)。陳曉紅等也采用了超快速液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(UFLC-MS/MS)同時(shí)測(cè)定了黃酒和葡萄酒中的脫氫乙酸取得了較好的效果[17]。
3展望
隨著科技的發(fā)展,食品檢驗(yàn)前處理技術(shù)不斷朝著自動(dòng)化、溶劑用量少、提取率高、快速、環(huán)保的方向發(fā)展,檢測(cè)方法也朝著高靈敏度、快速、高準(zhǔn)確度方向發(fā)展;同時(shí),國(guó)家對(duì)食品添加劑的管理也越來(lái)越嚴(yán)格。因此,進(jìn)一步探索和發(fā)展更為簡(jiǎn)便、快速、精確的可在線檢測(cè)食品中脫氫乙酸的分析方法將成為這一領(lǐng)域新的研究方向。
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作者簡(jiǎn)介曾金(1986-),女,湖南新化人,助理工程師,碩士,從事食品、日化產(chǎn)品等輕工檢驗(yàn)研究。
收稿日期2016-04-25
中圖分類(lèi)號(hào)TS 201.2
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A
文章編號(hào)0517-6611(2016)15-082-02
Recent Research Progress on Analytical Methods of Dehydroacetic in Food
ZENG Jin1, WANG Tian-di2
(1. Sanya Quality and Technical Supervision of Hainan Province, Sanya, Hainan 572000; 2. Hainan Sanya Experimental Center for Crops Breeding of Xinjiang Academy of Agricultural Sciences, Sanya, Hainan 572000)
AbstractTo strengthen the supervision of food additives is an important content of food safety supervision with the social attention to food safety. Recent research advances on analytical methods of dehydroacetic (commonly used preservatives) in food were summarized, including a variety of pretreatment techniques and detection methods, which provided a reference for food additives analysis. The research direction of analytical methods of dehydroacetic in food was also proposed.
Key wordsDehydroacetic; Pretreatment method; Detection method