王軍喜,何一龍,劉曉艷*,白衛(wèi)東,錢敏,趙文紅
1. 廣東粵師傅調(diào)味食品有限公司(開平 529341);2. 仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院輕工食品學(xué)院(廣州 510225)
氨基甲酸乙酯(EC),又名尿烷。20世紀(jì)70年代,由外國學(xué)者在發(fā)酵食品中首次發(fā)現(xiàn)[1],是食品在發(fā)酵和儲藏過程中產(chǎn)生的天然副產(chǎn)物,廣泛存在于傳統(tǒng)發(fā)酵食品中(包括面包、酸牛奶、葡萄酒、豆豉、黃酒、釀造醬油和食醋等)[2-3]。EC于2007年被世界衛(wèi)生組織(WHO)認(rèn)定為“2A”級致癌物[4]。EC具有口服毒性,但急性低,麻醉小型嚙齒類動物的單次劑量需達(dá)到1 000 mg/kg mb以上;研究發(fā)現(xiàn),長期攝入EC會導(dǎo)致試驗(yàn)小鼠體質(zhì)量和存活率下降及腫瘤的發(fā)生。人體攝入EC質(zhì)量濃度超過30 μg/L后,患癌概率增加,可導(dǎo)致肺癌、淋巴癌、肝癌和皮膚癌等疾病[5-6]。
醬油作為一種區(qū)域性強(qiáng)的發(fā)酵型調(diào)味品,在亞洲國家生產(chǎn)和食用量較大。醬油中的精氨酸、瓜氨酸含量非常豐富,且在發(fā)酵過程中會有一定濃度的尿素及乙醇產(chǎn)生。EC可由尿素、瓜氨酸和乙醇自發(fā)反應(yīng)生成[7-8]。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),在葡萄酒釀造的酒精發(fā)酵后期,精氨酸代謝產(chǎn)生的瓜氨酸、尿素等物質(zhì)會與乙醇發(fā)生緩慢的化學(xué)反應(yīng)生成EC,但以尿素為主[9]。在黃酒的研究中同樣認(rèn)為EC是乙醇與尿素反應(yīng)生成為主[10]。醬油中EC的主要前體物質(zhì)被認(rèn)為與瓜氨酸關(guān)系較大[11]。醬油的釀造時間長,也為EC的形成提供了條件。然而,目前我國尚未制定發(fā)酵食品和酒精飲料中EC的限量標(biāo)準(zhǔn),也未引起足夠重視。在非酒類食品中,醬油中EC含量要顯著高于其他食品[12-13],國內(nèi)對于醬油中EC的研究較少,且安全問題未進(jìn)行合理評估。隨著醬油消費(fèi)量日漸增加,分析我國醬油中EC含量水平,評估廣東傳統(tǒng)釀造醬油中EC的現(xiàn)狀勢在必行。試驗(yàn)利用固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用(SPE-GC/MS)法對市售35種廣式傳統(tǒng)釀造高鹽稀態(tài)醬油中的EC進(jìn)行調(diào)查分析,試驗(yàn)結(jié)果為醬油的安全生產(chǎn)提供參考。
醬油樣品(市售)。
EC標(biāo)準(zhǔn)品(純度>99%,美國Sigma公司);氨基甲酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)品、D5-氨基甲酸乙酯(nPC,純度≥98.5%,德國Dr. Ehrenstorfer公司);甲醇(色譜純)、二氯甲烷(分析純):廣州化學(xué)試劑廠。
GC-MS(6890-5973i,美國安捷倫公司);INNONWAX毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μ m,美國安捷倫公司);旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(RE-52c,鞏義市予華儀器公司);氮吹儀(MD200-1,江蘇盛藍(lán)儀器制造有限公司);恒溫磁力攪拌器(78HW-1,金壇市國旺實(shí)驗(yàn)儀器廠)。
1.3.1 樣品前處理
參照GB 5009.223—2014方法稍有改動。準(zhǔn)確稱取2 g醬油樣品于10 mL具塞試管中,加入100 μL 2 μg/mL的D5-氨基甲酸乙酯溶液,超聲使其溶解,混勻后真空條件下將樣液緩緩倒入堿性硅藻土固相萃取小柱并靜置10 min。經(jīng)適量正己烷淋洗后,用適量5%乙酸乙酯-乙醚溶液以流速1 mL/min進(jìn)行洗脫,洗脫液經(jīng)裝有適量無水硫酸鈉的漏斗脫水后,收集到10 mL刻度試管中,室溫下氮?dú)獯抵良s0.5 mL,用甲醇定容至1.00 mL,上機(jī)檢測。
1.3.2 GC-MS色譜條件
色譜柱:HP-INNOWAX 30 m×0.25 mm(內(nèi)徑)×0.2 μm(膜厚);進(jìn)樣口溫度220 ℃;SIM模式掃描;進(jìn)樣量1 μL;離子源溫度230 ℃;四級桿溫度150 ℃;流速1.2 mL/min;不分流;升溫程序:初始溫度50 ℃,保持1 min,以8 ℃/min升至180 ℃,保持1 min,以8 ℃/min升至240 ℃,保持5 min。
1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
結(jié)合唐雙雙等[14]和崔海灝等[15]的方法,稍作改動。準(zhǔn)確稱取氨基甲酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)品,用甲醇定容至0.5 μg/mL,同樣方法稱取D5-氨基甲酸乙酯(D5-Ethyl carbamate)標(biāo)準(zhǔn)品,甲醇定容至2 μg/mL;分別準(zhǔn)確吸取氨基甲酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.5 μ g/mL)于容量瓶中定容,得到質(zhì)量濃度為10,25,50,100和200 ng/mL的標(biāo)準(zhǔn)中間液,準(zhǔn)確吸取100 μL 2 μg/mL D5-氨基甲酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)液,分別加入到各濃度標(biāo)準(zhǔn)中間液,得到標(biāo)準(zhǔn)工作液,現(xiàn)配現(xiàn)用。
1.3.4 結(jié)果分析
數(shù)據(jù)均使用SPSS Statistic 17.0軟件進(jìn)行分析,采用Origin 8.6軟件進(jìn)行繪圖。
以固相萃取法萃取醬油中EC,參考文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)EC蒸汽壓較高,易升華,外標(biāo)法定量回收率低,目標(biāo)物損失較大,故試驗(yàn)采用內(nèi)標(biāo)法定量檢測,以D5-氨基甲酸乙酯作為內(nèi)標(biāo)物,用GC-MS定量分析[16]。以離子色譜峰面積與其對應(yīng)濃度作線性回歸,得到標(biāo)準(zhǔn)曲線y=1.305 063x+0.025 213(R2=0.999 4),線性結(jié)果較好。
從廣州各市區(qū)隨機(jī)購得35個醬油樣品,均為廣東本地品牌且被生產(chǎn)企業(yè)標(biāo)注為釀造醬油,所用的工藝均為高鹽稀態(tài)工藝(GB/T 18186)。
檢測35個市售高鹽稀態(tài)醬油樣品中氨基甲酸乙酯含量,結(jié)果如表1所示。被調(diào)查樣品來自7個不同品牌,Z牌、W牌、R牌、L牌、H牌、D牌和C牌分別占樣品總數(shù)的20.0%,14.3%,11.4%,14.3%,28.6%,2.9%和8.8%。其中特級、一級、二級和三級醬油(氨基酸態(tài)氮不低于0.8,0.7,0.55和0.4 g/mL)分別占全部樣品的40%,17.1%,14.3%和28.6%。在調(diào)查樣品中均有檢出EC,其范圍為2.9~104.2 μg/kg,平均值為16.9 μg/kg,中位值為11.2 μg/kg;與王立媛等[17]調(diào)查浙江市售醬油中EC含量1.6~80.8 μg/kg有所差異;試驗(yàn)調(diào)查樣品主要集中在廣州市售高鹽稀態(tài)醬油,由于地域差異,醬油的釀曬工藝存在不同,導(dǎo)致兩地醬油中EC含量也存在差異,EC含量略高于浙江。
表1 市售醬油中EC含量的調(diào)查
2.3.1 不同品牌醬油中EC含量次數(shù)分布統(tǒng)計(jì)分析
不同品牌醬油中EC的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,詳見表2和表3。EC含量高于100 μg/kg有1個,占2.9%;EC含量在50~100 μg/kg之間的有2個,占5.7%;EC含量在20~50 μg/kg之間有3個,占8.6%;EC含量在10~20 μg/kg之間有13個,占37.1%;EC含量在10 μg/L以下的16個,占45.7%。被調(diào)查醬油中EC含量主要在0~20 μg/kg之間,占總樣品的82.9%,結(jié)果表明廣州市售醬油大部分安全。在7個品牌中,EC含量平均值最大的為C品牌,達(dá)到41.2 μg/kg,其次是H品牌(23.3 μg/kg);平均值最小的為R牌(7.0 μg/kg);EC含量中間值最大的是H牌,為16.0 μg/kg,最小的為R牌(5.5 μg/kg);EC含量最大值最高的是C牌(104.2 μg/kg),其次是H牌(72.8 μg/kg);R牌最小值為2.9 μg/kg,是所有品牌中最小值最小的。
表2 醬油中氨基甲酸乙酯含量的次數(shù)分布表(n=35)
表3 不同廠家醬油中EC含量描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果
2.3.2 不同等級醬油中EC含量的統(tǒng)計(jì)分析
由圖1可以看出,一級醬油中EC含量主要在0~10 μg/kg之間;二級、三級主要在0~20 μg/kg之間;特級醬油各區(qū)間均含有EC檢出(0~10,10~20,20~50及50 μg/kg分別占11.4%,14.3%,5.7%和8.6%);不同等級醬油中EC含量差異較大,部分特級醬油中EC含量偏高,但總體明顯高于其他等級的醬油;這可能與特級醬油中氨基酸態(tài)氮含量高于一級、二級和三級有關(guān),氨基酸態(tài)氮含量越高,醬油中游離氨基酸越多,前體物精氨酸、瓜氨酸含量越高,EC更容易形成。二級、三級醬油經(jīng)過二次三次淋油,其具有更多時間進(jìn)行乙醇發(fā)酵和尿素生成,所以二級、三級醬油中EC含量略高于一級醬油。
圖1 不同等級醬油中氨基甲酸乙酯(EC)含量對比
通過SPE-GC/MS法對廣東35個醬油樣品中EC含量進(jìn)行檢測調(diào)查,結(jié)果表明,EC含量高于100 μg/kg有1個,在50~100 μg/kg之間有2個,在20~50 μg/kg之間有3個,在10~20 μg/kg之間有13個,在10 μg/L以下有16個,分別占總數(shù)的2.9%,5.7%,8.6%,37.1%和45.7%;EC含量主要在0~20 μg/kg之間,占總樣品的82.9%,說明廣州市售醬油大部分是安全的。但EC含量高于20 μg/kg的占17.1%,且有一個樣品的EC含量高于100 μg/kg,醬油中的EC問題也不容忽視。特級醬油中EC含量明顯高于其它等級,各品牌EC含量差異明顯,這可能與其釀造工藝有關(guān);釀造醬油都要經(jīng)過選料、蒸煮、制曲、釀曬、滅菌、沉淀、調(diào)味等加工工序[18],除選料、蒸煮和沉淀以外,制曲、釀曬、滅菌工藝根據(jù)各自特色有所差異;不同品牌、發(fā)酵時間、滅菌工藝及調(diào)配工藝不同會導(dǎo)致產(chǎn)品EC含量不同。