馮 楊,胡 濤,單義琴,楊曉勤,王昌蓮
(四川天味食品集團(tuán)股份有限公司,四川成都 610000)
草果是姜科,豆蔻屬多年生草本植物,主要生長(zhǎng)在溫暖濕潤(rùn)的環(huán)境中,山谷坡地一帶更適宜生長(zhǎng),主要產(chǎn)區(qū)在我國(guó)云南、廣西一帶。草果在我國(guó)國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)發(fā)布的《既是食品又是藥品的物品名單》中,屬于藥食同源。著名的草果四味湯(嘎高拉西湯)可理氣健脾,用于胸腹脹滿,呃逆,消化不良等癥[1]。
砷是一種非金屬元素,但是理化性質(zhì)與金屬元素類似。砷廣泛分布在自然界中,包括土壤、水、礦物中均有砷的身影。動(dòng)物、植物均會(huì)從土壤、食物、水中富集砷。食品中的砷會(huì)以多種形式存在,其中無(wú)機(jī)砷的毒性比有機(jī)砷大,3價(jià)砷的毒性比5價(jià)砷大,且在生物體內(nèi)砷價(jià)數(shù)可互相轉(zhuǎn)變。甲殼類、藻類、部分魚類、部分農(nóng)產(chǎn)品對(duì)砷的富集能力很強(qiáng),植物性食品中的砷多以高毒的無(wú)機(jī)砷形式存在。砷進(jìn)入人體后分布在人體全身,以肺、肝、腎、骨骼、皮膚、指甲、毛發(fā)中蓄積量最高,生物半衰期為80~90 d。砷可造成代謝障礙,急性中毒表現(xiàn)為腸胃炎癥,嚴(yán)重者可致中樞神經(jīng)系統(tǒng)麻痹而死亡;慢性中毒主要表現(xiàn)為神經(jīng)衰弱綜合癥、皮膚色素異常(白斑或黑皮證)、皮膚過(guò)度角化和末梢神經(jīng)炎癥等[2]。《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》(GB 2762—2017)中未對(duì)草果總砷進(jìn)行限量要求,但《綠色食品 香辛料及其制品》(NY/T 901—2021)中草果總砷限量為≤0.2 mg/kg。
砷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(1 000 mg/L),國(guó)家有色金屬及電子材料分析檢測(cè)中心;氫氧化鉀,天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司;硼氫化鉀,成都市科龍化工試劑廠;硫脲,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司(滬試);抗壞血酸,天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所;硝酸,成都市諾爾施科技有限公司;硫酸,成都市諾爾施科技有限公司;高氯酸,成都金山化學(xué)試劑有限公司;30%過(guò)氧化氫,成都金山化學(xué)試劑有限公司。
電子天平,梅特勒托利多集團(tuán);原子熒光光譜儀,吉天儀器有限公司;微波消解儀,上海屹堯儀器科技發(fā)展有限公司;恒溫水浴鍋,上海精宏儀器有限公司;控溫電熱板,北京科偉永興儀器有限公司;高速粉碎機(jī),九陽(yáng)股份有限公司;石墨消解儀,上海屹堯儀器科技發(fā)展有限公司。
1.3.1 樣品預(yù)處理
為確保數(shù)據(jù)的可比性,草果樣品均采集于云南省怒江傈僳族自治州福貢縣,樣品共分為2組,第一組為鮮草果直接用設(shè)備進(jìn)行烘烤干燥,第二組為鮮草果經(jīng)清水清洗后用設(shè)備進(jìn)行烘烤干燥,每組樣品40個(gè),共計(jì)80個(gè)樣品。對(duì)草果樣品進(jìn)行編號(hào),使用高速粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎,置于樣品袋中,保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
將砷國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 μg/mL)稀釋為 10 μg/mL的砷標(biāo)準(zhǔn)中間液,再吸取砷標(biāo)準(zhǔn)中間液稀釋為100 μg/L,用自動(dòng)進(jìn)樣器進(jìn)行梯度稀釋為0 μg/L、1 μg/L、2 μg/L、4 μg/L、8 μg/L、10 μg/L、20 μg/L、30 μg/L質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液并進(jìn)樣。
1.3.3 樣品溶液的制備
稱取處理后試樣0.2~0.5 g(精確至0.001 g)于消解管中,加入7 mL硝酸,放置控溫電熱板上于120 趕去棕色氣體,取下冷卻,蓋好內(nèi)蓋,旋緊外套,將消解罐放入微波消解系統(tǒng)中,按表1微波消解程序進(jìn)行消解,消解完全后150 進(jìn)行趕酸至近干,將消化液用5%硝酸溶液轉(zhuǎn)移至25 mL容量瓶或比色管中,用少量5%硝酸溶液沖洗內(nèi)罐3次,加入硫脲-抗壞血酸溶液2 mL,用5%硝酸溶液定容至刻度,混勻,60 水浴靜置30 min,待測(cè)。同時(shí)做空白試驗(yàn)。
表1 微波消解程序
1.3.4 儀器光譜條件
光電倍增管負(fù)高壓:270 V;燈流量:總電流65 mA,輔陰極32 mA;載氣流量:400 mL/min;屏蔽氣流量:800 mL/min;原子化器高度:8 mm;測(cè)量方式:熒光強(qiáng)度;讀數(shù)方式:峰面積;讀數(shù)時(shí)間:7 s;延遲時(shí)間:0.5 s。
測(cè)得熒光值A(chǔ)與濃度C的一元線性回歸方程為A=159.335 4C-29.693 7,相關(guān)系數(shù)R2=0.999 5。根據(jù)《化學(xué)分析方法驗(yàn)證確認(rèn)和內(nèi)部質(zhì)量控制要求》(GB/T 32465—2015),按照上述實(shí)驗(yàn)方法在《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中總砷及無(wú)機(jī)砷的測(cè)定》(GB 5009.11—2014)給出的檢出限和定量限水平添加標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行平行測(cè)定,將各測(cè)定結(jié)果換算為樣品中的濃度,其檢出限均值為0.009 8 mg/kg,定量限均值為0.039 mg/kg,均符合《化學(xué)分析方法驗(yàn)證確認(rèn)和內(nèi)部質(zhì)量控制要求》(GB/T 32465—2015)的要求。
由表2、表3得知,未經(jīng)清洗直接干燥的草果總砷含量在0.32~1.80 mg/kg,平均值為0.65 mg/kg;經(jīng)清洗后干燥的草果總砷含量在ND~0.22 mg/kg,平均值為0.05 mg/kg。由此可見(jiàn),干燥前進(jìn)行清洗可顯著降低草果總砷含量。
表2 未經(jīng)清洗直接干燥的草果總砷含量(單位:mg/kg)
表3 經(jīng)清洗后干燥的草果總砷含量(單位:mg/kg)
目前部分市售草果的干燥工藝仍延用傳統(tǒng)的煙熏工藝,煙熏工藝是指用木材燃燒產(chǎn)生的煙霧和溫度對(duì)草果進(jìn)行熏烤干燥,其煙熏工藝不僅會(huì)使草果存在多環(huán)芳烴、甲醛、重金屬、二氧化硫等諸多食品安全風(fēng)險(xiǎn),并且還會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。根據(jù)鄭昆等人的《草果無(wú)公害烘干設(shè)備及工藝的效益分析》,使用土法烘烤(本研究描述為煙熏工藝)的草果苯并(a)芘含量高達(dá)21.64 μg/kg,設(shè)備烘烤的草果苯并(a)芘含量<1 μg/kg[4];筆者也對(duì)煙熏草果和設(shè)備烘干的草果進(jìn)行了苯并(a)芘的對(duì)比檢測(cè),其煙熏草果苯并(a)芘含量為24.10 μg/kg,設(shè)備烘烤的草果苯并(a)芘含量為2.80 μg/kg,與鄭昆等人的研究一致。苯并(a)芘是一種五環(huán)多環(huán)芳烴,在人體內(nèi)的代謝物二羥環(huán)氧苯并芘,產(chǎn)生致癌性的物質(zhì),苯并(a)芘還會(huì)使細(xì)胞核的脫氧核糖核酸分子結(jié)構(gòu)發(fā)生異變。朱易等人的《煙熏肉制品的危害及控制》表明傳統(tǒng)煙熏肉制品中表層甲醛含量高達(dá)21.45~124.32 mg/kg,主要是因?yàn)闊熝枋褂玫哪静脑谌毖鯛顟B(tài)下干餾會(huì)生成甲醇,甲醇進(jìn)一步氧化成甲醛,吸附聚集在產(chǎn)品表面[5],甲醛具有致突變、致癌性,影響呼吸功能、心血管系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等諸多毒性作用,對(duì)人體危害極大。
使用綠色熱源烘干設(shè)備可有效降低上述食品安全風(fēng)險(xiǎn),但重金屬來(lái)源不止是煙熏過(guò)程污染,還有可能是草果本身的生物富集,來(lái)自于產(chǎn)地的土壤、水、大氣等環(huán)境因素。
研究表明新鮮草果經(jīng)清水清洗后再進(jìn)行烘烤干燥,可使草果總砷平均含量降低12倍;根據(jù)本文研究數(shù)據(jù)分析,若使用《綠色食品 香辛料及其制品》(NY/T 901—2021)作為判定依據(jù),未經(jīng)清洗直接干燥的草果總砷含量不合格率為100%,而經(jīng)清洗后干燥的草果總砷不合格率為5%;其原因筆者認(rèn)為是草果表皮附著的土壤導(dǎo)致,由于草果生長(zhǎng)于土壤表面,在生長(zhǎng)、采收、運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程都有可能在草果表皮附著土壤等污物,草果干燥后表皮會(huì)出現(xiàn)褶皺,使附著的土壤不易脫落。根據(jù)李雅的《基于土壤發(fā)生分類的云南省土壤重金屬空間分異及污染評(píng)估》,云南省土壤砷含量在0.81~117.26 mg/kg,含量均值為15.67 mg/kg[3];若未對(duì)草果表皮的土壤進(jìn)行清洗處理,則土壤中的總砷將影響草果總砷水平,導(dǎo)致草果總砷含量較高。
綜上所述,清洗后使用綠色熱源烘干設(shè)備烘烤干燥能顯著降低草果總砷、多環(huán)芳烴、苯并芘、甲醛等食品安全風(fēng)險(xiǎn)。目前,食源性疾病威脅著人們健康,在健康需求日益增加的當(dāng)下,更安全的食品原料將更容易獲得消費(fèi)者的青睞,能采取相應(yīng)措施降低顯著的食品安全危害的企業(yè)在行業(yè)中也會(huì)更具競(jìng)爭(zhēng)力。