食品中多種違禁工業(yè)染料的同時檢測及應用

民以食為天，食物安全問題在當下成為人們重點關注的問題。而當下食品添加劑的廣泛應用，使食物色香味大增，但是食品添加劑的不規(guī)范使用，嚴重威脅著人們的健康。著色劑是用來改善食品色澤的一種添加劑，分為天然色素和合成色素，國家標準中所允許使用的合成色素有11種：偶氮玉紅、赤蘚紅、胭脂紅、亮藍、日落黃、喹啉黃、檸檬黃、靛藍、莧菜紅、誘惑紅、新紅。除這11種合成色素之外都不允許添加到食品中。工業(yè)染料是用于紡織品、皮革制品及木制品的染色的物質(zhì)，因價格便宜、著色強、穩(wěn)定性強，所以也被不法商販用做替代食品染料的著色劑。[1]這些工業(yè)染料本身長期與人體接觸就有一定危害性，而食用工業(yè)染料更是有嚴重的致癌、致畸、損傷神經(jīng)系統(tǒng)的可能。

食品 工業(yè)染料 色素 檢測 鑒定

1.常見的工業(yè)染料分類[2]及危害

1.1 按化學結構分類 偶氮結構、蒽醌（A/Q）結構（分子中）、靛系染料、硫化染料、酞箐（PC）結構染料、多甲川染料（箐系染料）、芳甲烷染料、硝基和亞硝基染料、雜環(huán)染料。

1.2 按其應用分類 直接染料、酸性染料、金屬絡合、不溶性偶氮染料、還原染料、硫化染料、分散染料、活性染料、陽離子染料（堿性染料或鹽基染料）、縮聚染料。

1.3 工業(yè)染料對人體的危害 鉛鉻綠摻入茶葉中可調(diào)節(jié)色澤，但是會使鉛、鉻等重金屬嚴重超標，對人的中樞神經(jīng)、肝、腎等器官造成極大損害，并會引發(fā)多種病變。羅丹明B，是一種堿性熒光染料，被證實具有致癌、致突變等潛在毒性。蘇丹紅是一種人工合成工業(yè)染料，為親脂性偶氮化合物三類致癌物，在體內(nèi)有可能被酶還原成芳香胺，長期攝入會增加致癌的危險，并且引起肝臟損害。酸性橙ii是一種具有強致癌性的工業(yè)色素，可使鹵制品色澤鮮艷，過量食用添加有酸性橙ii的食物易導致不孕或者胎兒畸形。堿性橙是一種芳香胺類堿性工業(yè)染料，具有致癌、致畸作用，可對人體的神經(jīng)系統(tǒng)和膀胱產(chǎn)生嚴重危害。添加于豆制品、黃魚等食物中，以次充好。堿性嫩黃，又稱作奧拉明O，毒性較強，無論接觸或吸入都會導致中毒，引發(fā)如結膜炎、皮炎和上呼吸道刺激等癥狀，常被加入豆制品中。

2.幾種常見的違禁工業(yè)染料的檢測鑒定方法

2.1 常見的樣品預處理方法 色素提取和分離的水平直接影響多重色素檢驗結果的準確度。根據(jù)待檢色素的化學特性，在預處理過程中去除干擾物,濃縮待測物, 減少對儀器的干擾和污染，獲得較好的回收率。根據(jù)樣品溶解度性質(zhì)、物質(zhì)形態(tài)等的不同，選擇不同的預處理方法，主要有以下幾種：液液分配法、固相萃取、凝膠滲透色譜、薄層色譜、聚酰胺吸附法、羊毛染色法、季胺濾柱法、基地體固相分離法、鏈酶蛋白酶-固相萃取法、陰離子交換液分離法等，較常用的是固相萃取。

2.2 違禁工業(yè)染料的同時檢測方法 主要有：分光光度法、毛細管電泳法、高效液相色譜法、高效色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術。各個方法對不同色素種類、操作不盡相同。

3.高效液相色譜-質(zhì)譜法 高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術，又稱為串聯(lián)質(zhì)譜，二維質(zhì)譜法，序貫質(zhì)譜等。是一種準確度高，分離范圍廣的快速分離方法，它對化合物的結構破壞性小，適合有機分子和生物分子的分離。質(zhì)譜具有靈敏準、準確、對標準樣品要求低的特點。由于色譜和質(zhì)譜靈敏度相當，質(zhì)譜作為色譜的鑒定儀速度快，分離好，測定種類廣。

質(zhì)譜的分析建立在物質(zhì)離子化的基礎上，按照荷質(zhì)比分離離子，通過測量離子譜峰的強度實現(xiàn)分析目的。通過色譜純化后的樣品氣化離子化形成的離子在電場和磁場的綜合作用下，按照質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)的比值大小依次排列成譜被記錄下來。常見的質(zhì)譜圖的縱坐標是離子信號強度，橫坐標就是離子核質(zhì)比。

3.1 配制標準溶液 精確稱取羅丹明B、蘇丹紅Ⅰ、蘇丹紅Ⅱ、蘇丹紅Ⅲ、蘇丹紅Ⅳ、酸性橙ii、堿性橙、堿性嫩黃標準品適量盛于10mL容量瓶中，用甲醇配制成質(zhì)量濃度為1mg／mL的標準溶液。

分別吸取不同體積各溶液，用甲醇逐級稀釋成質(zhì)量濃度 為 0.01μg/mL、0.05μg/mL、0.1μg/mL、0.5μg/mL、1μg/mL、5μg/mL 的標準溶液。

3.2 質(zhì)譜條件

3.2 .1色譜條件

色譜柱：2.1mm×150mmi.d 3.5μm 進樣量：5μL流動相：正離子模式：甲醇 負離子模式：乙酸銨溶液流速：0．2mL／min 檢測波長：400～600nm

3.2 .2質(zhì)譜條件

離子源：ESI(-) 干燥氣溫度：120℃噴嘴電壓：2.5v．毛細管電壓：30.0 v碰撞電壓：4.00 v：錐孔電壓：0.5 v干燥氣流速：100L／min 霧化器壓力：45 psi鞘氣溫度：250℃ 鞘氣流速：250 L／min質(zhì)譜采集范圍：200～800u

3.3 樣品制備

3.3 .1稱取粉碎并混合均勻的樣品2g左右于離心管中，加入1g無水硫酸鈉，再加入5mL甲醇于超聲振蕩器上超聲10min，于8000r/min下離心5min，上清液傾入25mL容量瓶中，殘渣中再加入5mL甲醇提取一次，合并上清液;殘渣再用乙腈提取兩次(10mL×2)，合并上清液，用超純水定容于25mL待測。同時做試劑空白樣。

3.3 .2將WAX固相萃取柱依次用5mL甲醇、5mL水、5mL固相萃取平衡液(10mmol/L乙酸銨-0.2%甲酸的水溶液)活化。移取樣液用固相萃取平衡液按照1:1的體積比稀釋，混勻;取10mL稀釋液(相當于5mL樣液)過 WAX小柱，依次用5mL固相萃取平衡液、5mL水清洗。先用5mL甲醇洗脫，再用10mL5%氨水甲醇溶液洗脫，洗脫液合并于10mL試管中，在60℃下用氮氣吹干;用2 mL甲醇-水(2:1，v/v)溶解，過0.2μm濾膜，濾液待UPLC-MS/MS測定。

3.4 建立數(shù)據(jù)庫分析結果

3.4 .1質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫的建立與優(yōu)化

質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫的建立以收集預收入數(shù)據(jù)庫化合物信息為前提。將收集到的化合物名稱、CAS號、中性分子式、結構式等信息分條目排列[3]。然后將按照上述過程中的標準樣品配置方法配制好，按照色譜條件和質(zhì)譜條件在MS模式下采集譜圖數(shù)據(jù)。最后，將與收集中性分子量信息質(zhì)譜數(shù)據(jù)一致的標準樣品圖譜數(shù)據(jù)錄入庫中，不一致的再次進行采集比較，建立圖譜標準數(shù)據(jù)庫。作為標準用于實驗定量標準。

3.4 .2結果的分析與優(yōu)化 在上組數(shù)據(jù)基礎上建立數(shù)據(jù)庫模型，再成比例用其它濃度重復實驗流程，得出不同的結果，得到的多組數(shù)據(jù)依照其濃度與不同的工業(yè)染料含量進行標準曲線的繪制，分析結果。對數(shù)據(jù)庫進行進一步完善，得出更加準確標準的數(shù)據(jù)庫。

3.5 采集樣品測試數(shù)據(jù)庫 采集數(shù)分食品樣品，處理后按照之前的配置方法配置溶液。進行質(zhì)譜分析，于數(shù)據(jù)庫中鑒定。測試數(shù)據(jù)庫的可靠性。

本研究采用高效液相質(zhì)譜分析的方法，通過制定標準液進而建立標準數(shù)據(jù)庫，對食品中工業(yè)染料的含量進行高效同時檢測，借助質(zhì)譜檢測速度快，結構簡單、成本低、維護簡單、SIM功能的定量能力強的優(yōu)勢，對染料含量進行檢測。但是也存在無串極能力、定性能力不足、分辨力較低（單位分辨）、存在同位素和其他m/z近似的離子干擾、質(zhì)量上限低（小于1200u）的缺點。在實際檢測中可以結合各實驗室優(yōu)勢使用線性離子阱-飛行時間質(zhì)譜（以線性離子阱為質(zhì)量選擇器和反應器，結合了線性離子阱的高靈敏度多級串級能力和飛行時間質(zhì)譜的高分辨能力高靈敏度、高分辨、多級串級定量能力但是功能復雜，維護繁瑣）等測量方式進行檢測。

[1]趙珊,張晶,楊奕等.超高效液相色譜-電噴霧串聯(lián)四極桿質(zhì)譜法檢測果汁和葡萄酒中的27種工業(yè)染料[J].色譜,2010,28(4):356-362.

[2]馮月超,賈麗,何亞薈等.超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時測定糧食及肉制品中的24種工業(yè)染料[J]. 色譜,2013,31(10):1021-1027.

[3]丁曉明.食品中多種違禁工業(yè)染料的同時檢測及其應用研究[D].鄭州大學,2014.

□ 鄒敏 楊梅 劉花梅 江西省食品檢驗檢測研究院

鄒敏，江西南昌人，本科，職稱：工程師，研究方向：食品檢驗檢測及相關研究.