畢小玲,宋娟,莊曉洪,王艷
(成都市食品藥品檢驗(yàn)研究院,四川成都610045)
固相萃取-HPLC法檢測(cè)熟肉制品中合成色素
畢小玲,宋娟,莊曉洪,王艷
(成都市食品藥品檢驗(yàn)研究院,四川成都610045)
建立固相萃取-高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定熟肉制品中檸檬黃、莧菜紅、胭脂紅、日落黃4種合成色素的方法。熟肉制品絞碎后加入乙醇+氨水(75+25)溶液,經(jīng)渦旋分散、超聲提取,固相萃取柱凈化后,采用一臺(tái)液相儀器、兩根KromasilC18柱串聯(lián)分離,以甲醇和5mmol/L乙酸銨水溶液為流動(dòng)相進(jìn)行洗脫,用二極管陣列檢測(cè)檢測(cè)器在254 nm波長(zhǎng)下檢測(cè)。該方法在10 ng~160 ng范圍內(nèi)線性關(guān)系良好(r≥0.999 8);4種色素回收率為87.0%~95.5%,檢出限為0.04mg/kg~0.05mg/kg,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.37%~6.76%。該方法能同時(shí)分析熟肉制品中4種合成色素,并能得到穩(wěn)定準(zhǔn)確的結(jié)果,節(jié)約檢測(cè)時(shí)間。
固相萃取;高效液相色譜法;合成色素;熟肉
熟肉制品以其營(yíng)養(yǎng)豐富、味道鮮美而深受人們喜愛(ài),市面上銷售的熟肉制品具有食用方便、味道鮮美及色澤誘人等特點(diǎn),是廣大消費(fèi)者熱衷的熟食制品。然而不法生產(chǎn)商為降低成本,采用質(zhì)量相對(duì)較差的原料,通過(guò)添加檸檬黃、莧菜紅、胭脂紅、日落黃等合成著色劑制作出色澤誘人的產(chǎn)品,從而實(shí)現(xiàn)改善產(chǎn)品色澤、提高銷量的目的[1-2]。
合成著色劑因其成本低、著色效果好,被生產(chǎn)商用于食品的制作過(guò)程。隨著研究的不斷深入,人們開始逐漸認(rèn)識(shí)到人工合成著色劑大多是偶氮類型化合物,許多偶氮類型化合物在人體內(nèi)可代謝生成有毒副作用的物質(zhì)[3]。鑒于其不安全因素,國(guó)內(nèi)外對(duì)合成著色劑的使用制定了嚴(yán)格的規(guī)定,GB 2760-2014《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》也對(duì)合成著色劑的使用范圍和用量做了規(guī)定,其中熟肉制品中不得使用檸檬黃、莧菜紅、胭脂紅、日落黃等合成著色劑[4]。
現(xiàn)行的食品檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)未涵蓋熟肉制品中這4種合成著色劑的檢驗(yàn)[5-6]。熟肉制品基質(zhì)復(fù)雜,合成著色劑著色力強(qiáng),需用超聲等強(qiáng)化提取方法進(jìn)行提取,并進(jìn)行凈化方可進(jìn)行下一步分析。文獻(xiàn)中提取方法對(duì)與基質(zhì)相結(jié)合的著色劑提取不能保證,且用聚酰胺粉和抽濾漏斗進(jìn)行凈化,步驟繁瑣,對(duì)批量檢測(cè)造成了一定困難[2,7-12]。該研究采用超聲提取、全自動(dòng)固相萃取凈化相結(jié)合的方法,并用雙柱同時(shí)進(jìn)行檢測(cè),為高效液相色譜法檢測(cè)熟肉制品中多組分著色劑提供了快速有效的方法。
1.1材料與試劑
樣品(鹵豬肉、牛肉、雞肉、鴨肉等熟肉制品):市場(chǎng)抽檢;標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì):檸檬黃標(biāo)準(zhǔn)品溶液:中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院;莧菜紅、胭脂紅、日落黃標(biāo)準(zhǔn)品溶液:國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心;甲醇(色譜純):德國(guó)Merck;甲醇、乙醇、乙酸銨、氨水、甲酸等均為分析純;超純水(電阻18.3 MΩ/cm2);Cleanert PWAX固相萃取柱(500 mg,3 mL):北京Agela公司。
1.2儀器與設(shè)備
Ultimate 3000雙三元高效液相色譜儀(配有二極管陣列檢測(cè)器和Chromeleon 7.0工作站):美國(guó)熱電公司;GX-274全自動(dòng)固相萃取儀:法國(guó)Gilson公司;實(shí)驗(yàn)室常規(guī)儀器。
1.3方法
1.3.1色譜條件
色譜柱:Kromasil100-5C18(4.6mm×250mm);柱溫:35℃;流動(dòng)相:甲醇(A)和5mmol/L乙酸銨(B);梯度洗脫程序見(jiàn)表1和表2;進(jìn)樣體積:10μL;流速:1.0mL/min;檢測(cè)波長(zhǎng)254 nm。
表1 流動(dòng)相洗脫梯度Table1 Gradientelution program
表2 流動(dòng)相洗脫梯度Table2 Gradientelution program
1.3.2樣品提取
稱取2.00 g絞碎樣品于50 mL離心管中,加入10mL提取溶劑(乙醇+氨水=75+25),渦旋分散1min,超聲提取20min,室溫10 000 r/min離心5min,傾出上清液,加入10mL提取溶劑重復(fù)提取1次,合并上清液并搖勻。取上清液10mL于雞心瓶,于50℃濃縮至4 mL~5mL,于70℃恒溫30 s,分別加入1mL硫酸溶液(濃硫酸∶水=1∶9,體積比,)和1mL鎢酸鈉溶液(100 g/L),搖勻,繼續(xù)于70℃水浴恒溫5min,取出放至室溫,轉(zhuǎn)移雞心瓶?jī)?nèi)物質(zhì)并用水定容至10mL,搖勻,10 000 r/min離心5min,轉(zhuǎn)移上清液至50mL離心管并用氨水調(diào)pH=5.0,待凈化。
1.3.3凈化
分別用6 mL甲醇、6 mL水活化固相萃取柱;取8 mL待凈化液以0.5mL/min速度過(guò)柱;依次用6mL 0.5%甲酸甲醇溶液、6mL水淋洗小柱;最后用6mL 25%氨水甲醇以0.5mL/min速度洗脫,洗脫液于50℃氮?dú)獯蹈桑铀暼芙鈿堅(jiān)⒍ㄈ葜?mL,10 000 r/ min離心10min,上清液待測(cè)。
2.1目標(biāo)檢測(cè)物的選擇
GB 2760-2014《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)可用于熟肉制品中的色素做了明確規(guī)定,其中檸檬黃、莧菜紅、胭脂紅、日落黃禁止在熟肉制品中使用[4]。但是,由于這4種色素在市面使用較多,著色后的食物顏色自然,能夠刺激消費(fèi)者的食欲,同時(shí),熟肉制品本身的顏色多為紅色或黃色,因此這4種色素易被生產(chǎn)商用來(lái)改善熟肉制品的感官,減少劣質(zhì)產(chǎn)品的損失,以較低的成本獲得好的銷量。另外,在以往報(bào)道出的食品安全事故中,檸檬黃和日落黃在餐飲店熟肉制品中被檢出?;谝陨闲畔?,選擇了這4種著色劑進(jìn)行研究。
2.2色譜條件的優(yōu)化
2.2.1流動(dòng)相的選擇
所選合成色素偏極性,根據(jù)極性差別,4種物質(zhì)在反相色譜分離條件下流出時(shí)間也不同,采用甲醇-乙酸銨溶液體系作為流動(dòng)相進(jìn)行梯度洗脫,可以使4種物質(zhì)得到很好的分離,并得到較好的峰形。當(dāng)乙酸銨濃度為0.02mol/L[2,5-6,8-10],甲醇初始比例為5%時(shí),最后出峰時(shí)間為15min;當(dāng)乙酸銨濃度降為0.005mol/L,甲醇初始比例為5%時(shí),最后出峰時(shí)間可縮短到13.2min,此時(shí)4種物質(zhì)也可以實(shí)現(xiàn)基線分離,且峰形對(duì)稱。目標(biāo)峰全部流出后將甲醇比例增加到90%,在6min內(nèi)可將色譜柱中的雜質(zhì)沖出,然后切換到初始濃度進(jìn)行平衡,整體分析時(shí)間為25min。
2.2.2 色譜儀器的選擇
當(dāng)使用Ultimate 3000液相色譜儀的雙三元泵系統(tǒng),串聯(lián)兩根相同型號(hào)的色譜柱進(jìn)行分析,在4種目標(biāo)物全部由柱1流出后,對(duì)色譜柱進(jìn)行切換,使柱1的沖柱程序在后臺(tái)運(yùn)行,用柱2開始分析下一個(gè)樣品。此時(shí)完成一個(gè)樣品的分析時(shí)間為14min,在很大程度上提高分析效率。
2.2.3檢測(cè)波長(zhǎng)的選擇
通過(guò)二極管陣列檢測(cè)器對(duì)4種物質(zhì)在190 nm至600 nm范圍內(nèi)進(jìn)行掃描,結(jié)果顯示,檸檬黃在196、259、427 nm處有最大吸收,莧菜紅在217、521 nm有最大吸收,胭脂紅在216、248、335、509 nm處有最大吸收,日落黃在236、315、482 nm處有最大吸收,綜合掃描結(jié)果、國(guó)標(biāo)方法,選擇254 nm作為唯一檢測(cè)波長(zhǎng),既減少波長(zhǎng)設(shè)置數(shù)、又可實(shí)現(xiàn)較低的檢測(cè)限。
最佳色譜條件下,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)品和樣品進(jìn)行分析,結(jié)果如圖1和圖2。
圖1 合成色素標(biāo)準(zhǔn)混合溶液分離色譜圖Fig.1 Chromatogram for them ixed 4 synthetic pigmentsstandards
圖2 樣品色譜圖Fig.2 Chromatogram for sam ple
2.3樣品前處理?xiàng)l件的優(yōu)化
2.3.1提取條件的選擇
這4種色素極性較強(qiáng),易溶于水,微溶于乙醇。用水作為提取溶劑較難得到與蛋白質(zhì)結(jié)合的色素,并且將提取出較多水溶性雜質(zhì)。因此比較了氨水乙醇水溶液(20+70+10)[6,9,13]、氨水乙醇溶液(25+75)[8]對(duì)熟肉制品中色素的提取效率。結(jié)果表明,氨水乙醇溶液(25+ 75)提取率相對(duì)高。標(biāo)準(zhǔn)及文獻(xiàn)[6,11,13]中先用石油醚去除油脂,然后加提取溶劑提取,研究對(duì)其進(jìn)行了比較,結(jié)果顯示用與不用石油醚對(duì)提取結(jié)果影響較小。
將樣品粉碎,加入提取溶劑,渦旋分散樣品并超聲提取10min,所得樣品提取率高于不超聲。勻漿提取與超聲比較,提取效率接近,均為90%左右,因此選擇超聲提取,可簡(jiǎn)化提取步驟。
分別對(duì)樣品提取2次與3次,每次加入提取溶劑10mL。提取次數(shù)為2次與提取3次結(jié)果接近,因此選擇2次提取。
提取指標(biāo)的回收率數(shù)據(jù)比較見(jiàn)表3。
表3 提取指標(biāo)考察Table3 Research of extraction items
2.3.2凈化條件的優(yōu)化
標(biāo)準(zhǔn)及文獻(xiàn)[5-6,15]方法采用聚酰胺粉吸附法進(jìn)行凈化,控制操作溫度為60℃~70℃,用漏斗抽濾,經(jīng)至少3次淋洗,需淋洗液和洗脫液體積大,過(guò)程繁瑣。研究選用PWAX固相萃取柱凈化,將待凈化液用氨水調(diào)節(jié)pH=5.0,上樣后用5%甲酸甲醇溶液、水依次淋洗,然后用25%氨水甲醇洗脫,氮?dú)獯蹈?,用水定容即可。極大地簡(jiǎn)化了操作步驟,同時(shí)能進(jìn)行批處理,提高了檢驗(yàn)效率。
2.3.3針頭過(guò)濾器的選擇[11]
研究顯示,尼龍膜和聚醚砜膜對(duì)莧菜紅和胭脂紅均有吸附,為了避免損失,檢驗(yàn)過(guò)程采用高速離心代替過(guò)濾。經(jīng)試驗(yàn),未經(jīng)過(guò)膜的樣品并未顯著影響色譜柱的使用壽命。因此,選擇高速離心后直接上機(jī)測(cè)試。
2.4分析方法特性
2.4.1標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限
分別吸取4種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)適量,用水稀釋成質(zhì)量濃度為100mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,再用水將儲(chǔ)備液稀釋成質(zhì)量濃度為1、2、4、8、16mg/L的標(biāo)準(zhǔn)系列,分別取10μL注入液相色譜儀測(cè)定,得標(biāo)準(zhǔn)曲線和方法檢出限,各著色劑峰面積與濃度的線性關(guān)系方程、相關(guān)系數(shù)、及檢出限如表4所示。
2.4.2加標(biāo)回收和精密度
平行稱取9份陰性粉碎樣品于50mL離心管,分為3組,分別加入相當(dāng)于4、10、20μg色素含量的混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液,渦旋分散,并放置30min。按照樣品提取與凈化方法對(duì)9個(gè)樣品進(jìn)行處理,測(cè)定,計(jì)算回收率和精密度,結(jié)果見(jiàn)表5和圖3。
表4 色素各組分標(biāo)準(zhǔn)曲線方程、線性范圍、相關(guān)系數(shù)及檢出限Table4 Calibration equations,linerity range,correlation coefficientsand detection lim its for the4 synthetic pigments
表5 加標(biāo)回收率(n=3)Table5 Recovery and RSD for the4 synthetic pigmentsin spiked sample(n=3)
圖3 樣品加標(biāo)色譜圖Fig.3 Chrom atogram for spiked sam ple
通過(guò)對(duì)熟肉制品中合成著色劑的提取、凈化、色譜分析,建立了適用于檢驗(yàn)熟肉制品中檸檬黃、莧菜紅、胭脂紅、日落黃含量的方法。方法中超聲提取、批處理凈化、流動(dòng)相優(yōu)化、雙柱同時(shí)分析等步驟,確保提取效果的同時(shí),縮短了分析時(shí)間,檢出限優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)方法GB/T5009.35-2003《食品中合成著色劑的測(cè)定》,且方法重現(xiàn)性、精密度、穩(wěn)定性良好。試驗(yàn)表明,該方法適用于熟肉制品中合成著色劑的檢驗(yàn)。
采用此檢測(cè)方法共檢出抽檢熟肉制品中濫用合成色素23批次,其中檸檬黃18批次,添加范圍0.000 59 g/kg~0.014 g/kg;胭脂紅3批次,添加范圍0.000 76 g/kg~0.005 2 g/kg;檸檬黃2批次,添加范圍0.010 g/kg~0.015 g/kg。
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Determ ination of Synthetic Pigments in Cooked M eat by Solid Phase Extraction and HPLC
BIXiao-ling,SONG Juan,ZHUANGXiao-hong,WANGYan
(Chengdu Center for Food and DrugControl,Chengdu 610045,Sichuan,China)
Amethod ofsolid phase extraction(SPE)and high performance liquid chromatography(HPLC)for determining synthetic pigments in cooked meatwas developed.It included lemon yellow,amaranth,carmine and sunsetyellow.Cookedmeatwasminced.By adding ethanol-ammonium hydroxide solvent(75±25),eddying,supersonic extracting and SPE purifying,the synthetic pigments was extracted.Then the 4 components could beeluted and seperated in KromasilC18 column bymobile phasemadeup ofmethanoland 5mmol/Lammonium acetate.Theywere detected in 254 nm by diode array detector.There could be 2 same columns paralled forsimultaneousanalysis.Themethod exhibited excellent linearity overa rangeof10 ng-160 ng(r≥0.999 8). The recovery rate,detection limit,and relative standard deviation(RSD)were 87.0%-95.5%,0.04mg/kg-0.05mg/kg,2.37%-6.76%.Themethod can providessimultaneously steady and accurate results for the 4 synthetic pigments in cookedmeat,and save the detection time.
solid phase extraction(SPE);high performance liquid chromatography(HPLC);synthetic pigment;cookedmeat
10.3969/j.issn.1005-6521.2017.05.038
2016-05-03
畢小玲(1982—),女(漢),工程師,碩士,從事食品理化檢驗(yàn)工作。