徐 程
(襄陽市食品藥品檢驗(yàn)所,湖北襄陽441000)
酒是一種用糧食、果品等含淀粉或糖的物質(zhì),經(jīng)發(fā)酵制成的含有酒精的飲料。我國是世界上最早發(fā)明釀酒的國家,也是酒類產(chǎn)品消費(fèi)大國,其消費(fèi)量居世界之首。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,酒類飲品已成為人們生活中不可或缺的產(chǎn)品之一。適量飲酒不僅能為人體提供熱量,促進(jìn)血液循環(huán),消除疲勞,而且還可以祛濕驅(qū)寒,有利于健康。但是,近年來,酒類產(chǎn)品質(zhì)量安全問題越來越受到人們的關(guān)注。一些企業(yè)為了降低生產(chǎn)成本,將食品添加劑超劑量超范圍的使用,從而制造出劣質(zhì)酒。此外,在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、工業(yè)發(fā)達(dá)的條件下,農(nóng)藥殘留、重金屬、塑化劑、真菌毒素等污染物在酒類產(chǎn)品中也屢見不鮮,對(duì)消費(fèi)者的安全與健康造成危害。為保障人們飲酒安全,現(xiàn)對(duì)酒中外源性污染物及其檢測(cè)方法研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述,以期為酒類產(chǎn)品質(zhì)量安全的控制提供參考。
酒類中的食品添加劑主要有色素、防腐劑、甜味劑等。色素賦予食品一定的顏色,人工合成色素因價(jià)格低廉、染色性能好、用量少等特點(diǎn)受到食品工業(yè)的青睞,被大量用于糖果、飲料以及其他食品中[1]。苯甲酸和山梨酸作為食品防腐劑,能夠有效抑制微生物的生長和繁殖,延長食品的保存期[2]。糖精鈉、安賽蜜、甜蜜素是一類重要的合成高倍甜味劑,由于其甜度高、用料少、成本低等優(yōu)點(diǎn),逐漸替代了傳統(tǒng)的甜味劑而被廣泛應(yīng)用于食品生產(chǎn)中[3]。然而食用合成色素主要是以苯、甲苯、萘等化工產(chǎn)品為原料制成,在人體內(nèi)可能轉(zhuǎn)換成致癌物質(zhì);苯甲酸和山梨酸代謝產(chǎn)物穩(wěn)定,在人體中難以分解;糖精鈉、安賽蜜、甜蜜素具有潛在致畸、致癌、損害肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)的副作用,因此過量攝入色素、防腐劑和甜味劑會(huì)對(duì)人體造成一定傷害[4-5]。國家標(biāo)準(zhǔn)GB 2760—2014《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》[6]對(duì)酒類食品中允許添加的食品添加劑種類和最大允許使用量都有嚴(yán)格的規(guī)定。然而部分不法食品生產(chǎn)經(jīng)營者在利益最大化的驅(qū)動(dòng)下,在加工生產(chǎn)過程中超范圍、超限量使用添加劑。這不僅危害了消費(fèi)者的安全和健康,也阻礙了我國釀酒行業(yè)的發(fā)展。
雖然色素、防腐劑、甜味劑的檢測(cè)在國家食品安全檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)比較完善,但針對(duì)酒類的并不多。目前,酒類中添加劑的檢測(cè)方法中,高效液相色譜法是重要組成部分。吳云靜[7]采用Venusil XBP C18色譜柱分離,以甲醇與1.54 g/L乙酸銨溶液為流動(dòng)相進(jìn)行洗脫,在波長230 nm處進(jìn)行測(cè)定,在15 min內(nèi)苯甲酸、山梨酸、糖精鈉與安賽蜜能夠達(dá)到較好的分離。張予林等[8]將葡萄酒樣品采用聚酰胺吸附法進(jìn)行前處理,SB-C18色譜柱分離,甲醇+乙酸銨溶液(0.02 mol/L)為流動(dòng)相,梯度洗脫,建立了一種可同時(shí)測(cè)定葡萄酒中不允許添加的4種人工合成著色劑(檸檬黃、日落黃、胭脂紅和莧菜紅)的變波長(分別為430 nm、230 nm、480 nm、480 nm)高效液相色譜檢驗(yàn)方法。姚秀娟等[9]將葡萄酒樣品經(jīng)水浴溫?zé)岢ヒ掖?,用氨水調(diào)節(jié)至中性,過濾后液相色譜測(cè)定,該方法能同時(shí)分離葡萄酒中的安賽蜜、苯甲酸、山梨酸、糖精鈉,且分離效果良好。
氣相色譜在酒類產(chǎn)品中的應(yīng)用較少。國標(biāo)GB/T 5009.97—2003[10]中的氣相色譜法是針對(duì)食品中甜蜜素的通用檢測(cè)方法,采用該方法檢測(cè)白酒時(shí),由于白酒中環(huán)己醇及環(huán)己基的類似物質(zhì)可能與亞硝酸鈉反應(yīng),生成環(huán)己醇亞硝酸酯,而被誤認(rèn)為是環(huán)己基氨基磺酸鈉與亞硝酸鈉的反應(yīng),造成含有甜蜜素的假象,因此國家衛(wèi)生部在國標(biāo)GB 5009.97—2016[11]《食品中環(huán)己基氨基磺酸鈉的測(cè)定》中指出,氣相色譜法的適用范圍不包括白酒。馬艷等[12]將國標(biāo)方法中酒類甜蜜素檢測(cè)方法優(yōu)化,在60℃水浴中氮吹20 min除去乙醇,然后用氣相色譜法測(cè)定其甜蜜素含量。結(jié)果表明用氣相色譜法測(cè)定飲料酒中的甜蜜素是可行的,可以推廣至中小企業(yè)。程水連等[13]對(duì)毛細(xì)管氣相色譜法測(cè)定甜蜜素含量的方法做了改進(jìn),使檢測(cè)樣品在硫酸介質(zhì)中和亞硝酸鈉反應(yīng)后,再經(jīng)NaOH堿溶液處理,以環(huán)己醇為對(duì)照,外標(biāo)法測(cè)定提取液中的環(huán)己醇含量,來實(shí)現(xiàn)甜蜜素的定量。在堿溶液中的充分水解,有效降低了副產(chǎn)物環(huán)己醇對(duì)甜蜜素檢測(cè)的干擾。
而針對(duì)氣相色譜法不適用于白酒檢測(cè)的現(xiàn)狀,國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.97—2016[11]中添加了液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜法,并專門指出該方法適用于白酒中環(huán)己基氨基磺酸鈉的測(cè)定。液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜法對(duì)白酒中的多種甜味劑的同時(shí)檢測(cè)研究較多,吳宏萍等[14]建立了一種同時(shí)測(cè)定白酒中安賽蜜、糖精鈉、甜蜜素和阿斯巴甜4種甜味劑的LC-MS-MS分析方法。余磊等[15]將樣品直接稀釋過0.45 μm濾膜上機(jī)分析,以C18柱分離,0.1%甲酸水溶液-甲醇為流動(dòng)相,梯度洗脫,在電噴霧電離(ESI)負(fù)離子模式下,采用多重反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式進(jìn)行檢測(cè),建立了LC-MS-MS同時(shí)檢測(cè)醬香型白酒中安賽蜜、糖精鈉、甜蜜素、阿斯巴甜、紐甜及三氯蔗糖6種人工合成甜味劑的方法。
酒中重金屬主要來源于以下兩個(gè)方面:一是釀酒原料在生產(chǎn)過程中,由于土壤等環(huán)境因素導(dǎo)致其含有一定量的重金屬;二是在釀酒過程中水源的利用以及與金屬設(shè)備的接觸和貯藏運(yùn)輸也會(huì)將重金屬帶入酒中。酒中的常見重金屬污染物主要有鉛、錳、鎘、砷、汞等,不僅影響酒的品質(zhì),長期飲用還會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生慢性毒害作用,例如當(dāng)攝入鉛過量時(shí),不僅會(huì)引起心律失常、腎功能受損等疾病,而且會(huì)對(duì)人體的中樞系統(tǒng)造成危害[16]。
酒中常見重金屬污染物的檢測(cè)方法主要有原子吸收光譜法(AAS)、電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)。目前利用石墨爐原子吸收法檢測(cè)酒中重金屬的方法較為成熟,該方法成本較低,準(zhǔn)確度高,選擇性好,應(yīng)用范圍廣,但同時(shí)也存在檢測(cè)時(shí)間長,不能多種金屬元素同時(shí)檢測(cè)的局限。王書蘭等[17]建立直接進(jìn)樣-石墨爐原子吸收光譜法,對(duì)白酒中Cr、Cu、Pb的含量進(jìn)行測(cè)定,測(cè)得Cr、Cu、Pb的含量分別為0.765 ng/mL、1.22 ng/mL、0.981 ng/mL,加標(biāo)回收率分別為106.6%、98.2%、97.4%。薛平等[18]采用微波消化法處理樣品,使用火焰原子吸收法測(cè)定竹葉青酒中的Pb和Mn,回收率為93.13%~106.17%。
電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)是目前較為常用的痕量分析方法,因其可同時(shí)測(cè)定多種重金屬元素,具有檢測(cè)靈敏度高、檢測(cè)限低于原子吸收法等優(yōu)點(diǎn)而成為眾多研究者的首選方法。張丹丹等[19]采用低溫蒸干酸化處理樣品,通過ICP-MS測(cè)定保健酒樣品中鉛、錳、砷、鉻、鎘、汞6種重金屬元素,方法檢出限較低,結(jié)果快速、準(zhǔn)確。張建等[20]運(yùn)用ICP-MS技術(shù)建立了白酒中微量元素的分析方法,可滿足白酒中28種元素的分析要求。
塑化劑又叫增塑劑,是一種高分子材料助劑,具有種類多、難以降解、生物富集性強(qiáng)的特點(diǎn),具有致畸、致癌、致突變作用,對(duì)人體、生物體及植物有較大的毒性[21]。其中鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)(PAEs)具有增塑效率高、使用成本低、易與其他助劑配合使用等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。我國衛(wèi)生部已將PAEs列入第六批“食品中可能違法添加的非食用物質(zhì)”黑名單。
白酒中的增塑劑屬于特定遷移,主要源于塑料接酒桶、塑料輸酒管、酒泵進(jìn)出乳膠管、封酒缸塑料布、成品酒塑料內(nèi)蓋、成品酒塑料袋包裝、成品酒塑料瓶包裝、成品酒塑料桶包裝等[22]。2014年6月27日國家衛(wèi)生計(jì)生委正式發(fā)布了白酒產(chǎn)品中塑化劑風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,指出:白酒塑化劑鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(di-(2-ethylhexyl)phtha-late,DEHP)和鄰苯二甲酸二丁酯(dibutyl phthalate,DBP)的含量分別在5 mg/kg和1 mg/kg以下時(shí),對(duì)飲酒者的健康風(fēng)險(xiǎn)處于可接受水平[23]。
目前白酒中PAEs的檢測(cè)方法分為傳統(tǒng)檢測(cè)方法與新型檢測(cè)方法兩類。傳統(tǒng)檢測(cè)方法包括氣相色譜法、高效液相色譜法、氣-質(zhì)譜聯(lián)用法、液-質(zhì)譜聯(lián)用法等;新型檢測(cè)方法有離子遷移譜技術(shù)、ELISA試劑盒法等。食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.271—2016《食品中鄰苯二甲酸酯的測(cè)定》[24]中采用正己烷為提取劑,氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(GC-MS)測(cè)定食品中的16種鄰苯二甲酸酯。黃明元等[25]建立了高效液相色譜法測(cè)定白酒中16種PAEs塑化劑的方法。該方法主要采用C8色譜柱,以1.0 mL/min的甲醇-乙腈為流動(dòng)相進(jìn)行梯度洗脫,16種PAEs塑化劑的加標(biāo)回收率均在90%~110%之間,并在質(zhì)量濃度0.1~0.8 mg/mL的范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。卓黎陽[26]利用超高效液相色譜串聯(lián)四極桿質(zhì)譜技術(shù)對(duì)白酒中15種PAEs塑化劑進(jìn)行快速檢測(cè),分析時(shí)間僅為23 min,為各類酒樣的日常監(jiān)測(cè)提供重要的理論依據(jù)。張志剛等[27]建立了快速檢測(cè)白酒中15種鄰苯二甲酸酯類塑化劑的離子遷移譜法,總篩查時(shí)間在30 min以內(nèi),實(shí)現(xiàn)了快速檢測(cè)的需求。曹必溥等[28]采用氣相色譜-質(zhì)譜法和ELISA試劑盒法對(duì)比分析紅酒中塑化劑DIBP、DBP、DEHP含量,GCMS法檢測(cè)紅酒中塑化劑具有高精準(zhǔn)度和高回收率,完全滿足紅酒中塑化劑檢測(cè)的要求;試劑盒法的檢測(cè)值比GC-MS法的檢測(cè)值要大3.4~5.5倍,但不影響ELISA試劑盒法作為一種初步的快速檢測(cè)方法的應(yīng)用。
農(nóng)藥具有很好的防害作用,能夠有效的提高農(nóng)作物產(chǎn)量,但也易殘留于作物上,經(jīng)過食物鏈的途徑進(jìn)入人體,對(duì)人的身體健康造成潛在威脅。酒主要是以谷物、水果等為天然原料釀制而成,釀酒原料在傳統(tǒng)種植過程中存在較為普遍的農(nóng)藥殘留問題,嚴(yán)重影響酒類食品質(zhì)量安全。
目前,針對(duì)酒中農(nóng)藥殘留檢測(cè)的方法主要有氣相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜法、液相色譜法、液相色譜-質(zhì)譜法等。王潔蓮等[29]采用乙腈二次提取紅葡萄酒中的8種農(nóng)藥殘留,利用氣相色譜作為檢測(cè)手段,ECD檢測(cè)器進(jìn)行定性定量分析。李俊等[30]建立了白酒中多種擬除蟲菊酯農(nóng)藥殘留檢測(cè)方法:將白酒樣品經(jīng)過C18固相萃取柱凈化富集后,通過GCMS/MS分析測(cè)定,樣品的加標(biāo)回收率在82.9%~118.1%的范圍,檢測(cè)方法快速準(zhǔn)確。Nannan Chen等[31]將分散固相萃取技術(shù)與GC-MS結(jié)合,測(cè)定米酒中的22種農(nóng)藥殘留。該檢測(cè)方法快速、便捷,每個(gè)樣品的前處理過程僅需15 min。同時(shí)研究表明,選擇合理有效的樣品前處理技術(shù),對(duì)白酒中農(nóng)殘的測(cè)定起決定性作用。
真菌毒素是由各種真菌在適宜的環(huán)境溫度和濕度條件下繁殖而產(chǎn)生的一系列次級(jí)代謝產(chǎn)物。大部分真菌毒素具有很高的生物毒性,可以抑制免疫系統(tǒng),具有致癌、致畸、影響生長發(fā)育等不良健康效應(yīng)。酒主要是以谷物、水果為原料釀制而成,這些原料在種植生長、貯存和加工過程中易于被各類真菌浸染,當(dāng)使用真菌毒素超標(biāo)的原料釀酒時(shí),將對(duì)酒的產(chǎn)品造成安全隱患。
酒中的真菌毒素主要有黃曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、赭曲霉毒素、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(亦稱嘔吐毒素)[32]。目前,食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)食品中真菌毒素的檢測(cè)方法主要有高效液相色譜法、液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法、酶聯(lián)免疫吸附法等。國內(nèi)外對(duì)酒尤其是葡萄酒中真菌毒素的檢測(cè)技術(shù)研究也不少。Al-Taher等[33]報(bào)道了一種同位素內(nèi)標(biāo)稀釋法同時(shí)檢測(cè)酒中11種真菌毒素,檢測(cè)速度快,準(zhǔn)確度和靈敏度都很高,但內(nèi)標(biāo)同位素的使用大大增加了檢測(cè)分析成本,其應(yīng)用普及性受到限制。李覓等[34]用酶聯(lián)免疫法對(duì)濃香型白酒原輔料、半成品、成品中的真菌毒素進(jìn)行了定量分析,表明基酒和成品酒中真菌毒素的含量均未達(dá)到檢出水平。韓深等[35]將葡萄酒樣品經(jīng)8倍體積的乙腈鹽溶液提取濃縮后,采用UHPLC-QQQ串聯(lián)質(zhì)譜MRM模式檢測(cè),方法快速、簡便、靈敏度高、回收率和精密度良好,可同時(shí)分析測(cè)定紅、白葡萄酒中8種真菌毒素。趙玉玲等[36]建立了一種同時(shí)快速、準(zhǔn)確檢測(cè)葡萄酒中16種高關(guān)注度風(fēng)險(xiǎn)因子(包含黃曲霉毒素B1、赭曲霉毒素A、玉米赤霉烯酮)的超高效液相色譜-三重四級(jí)桿質(zhì)譜的分析方法。
綜上所述,酒類產(chǎn)品中有害化學(xué)物質(zhì)的檢測(cè)因物質(zhì)性質(zhì)的不同檢測(cè)方法有所側(cè)重,主要有HPLC、GC等,而隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步,HPLC、GC等與MS聯(lián)用技術(shù)也已經(jīng)較為廣泛地應(yīng)用到酒中外源性有害物質(zhì)的痕量測(cè)定研究中,酒中外源性有害物質(zhì)的分析方法正向著快速、精確、低檢出限、多組分以及技術(shù)聯(lián)用方向發(fā)展。
近年來,開放的中國市場(chǎng)已經(jīng)和國際市場(chǎng)連成一體,我國重點(diǎn)發(fā)展葡萄酒、水果酒的政策為酒業(yè)的發(fā)展提供了有利契機(jī),持續(xù)增長的銷售量說明了中國酒市場(chǎng)存在著巨大的發(fā)展空間。隨之而來的酒類產(chǎn)品質(zhì)量安全問題風(fēng)險(xiǎn)增加,全行業(yè)產(chǎn)品品質(zhì)的提升迫在眉睫。在以現(xiàn)代技術(shù)手段科學(xué)解釋各種酒的風(fēng)味成分及功能因子的基礎(chǔ)上,關(guān)注酒中外源性有害物質(zhì)情況并做合理的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,建立高效、便捷的檢測(cè)方法,以方便企業(yè)的日??焖贆z測(cè)和監(jiān)控,對(duì)保證酒類產(chǎn)品質(zhì)量安全,提升產(chǎn)品品質(zhì)具有重要意義。