劉 紅, 劉貴蓮, 袁 敏, 梅紹鋒*, 耿維軍, 朱九堡
(1.四川特驅(qū)農(nóng)牧科技集團(tuán)有限公司,四川成都610207;2.四川特驅(qū)投資集團(tuán)有限公司,四川成都610207;3.新津邦得科技有限公司,四川成都611435)
斑蝥黃(或稱斑蝥黃質(zhì))是一種類胡蘿卜素,存在于某些蘑菇、甲殼類、魚(yú)類、藻類、蛋、血液和肝臟中,1984年FDA/WHO批準(zhǔn)斑蝥黃列入食品添加劑并制訂了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。斑蝥黃質(zhì)可作為食品添加劑用于飲料、調(diào)味醬和肉類加工品等,另外,還可作為飼料添加劑改善蛋黃的顏色,并且著色后色調(diào)不受pH影響,對(duì)日光亦相當(dāng)穩(wěn)定,不易褪色。但斑蝥黃自身穩(wěn)定性較差,對(duì)氧化劑、熱和濕都十分敏感,因此需貯存于充惰性氣體的遮光性容器內(nèi)。GB/T 18970-2003檢測(cè)方法中用無(wú)色的圓底燒瓶便于觀察溶液的蒸發(fā)情況,存在色素降解的風(fēng)險(xiǎn);用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸干5 mL樣品需要1~2 h,同時(shí)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀使用步驟繁鎖,操作難度大;將蒸干的樣品轉(zhuǎn)入容量也增加了檢測(cè)誤差。因此本實(shí)驗(yàn)旨在對(duì)GB/T 18970-2003檢測(cè)斑蝥黃方法進(jìn)行改進(jìn),以提高檢測(cè)效率和準(zhǔn)確度。
1.1 儀器和試劑Secure225D-1CN分析天平,賽多利斯科學(xué)儀器(北京);TDZ4-WS臺(tái)式低速離心機(jī),湖南湘儀;UV-2800A紫外可見(jiàn)分光光度計(jì),尤尼柯(上海);MTN-2800D-24氮吹儀(無(wú)水浴控溫),天津奧特賽恩斯;RE52CS-2旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器,上海亞榮生化;KQ-300DE型數(shù)控超聲波清洗器,昆山市超聲儀器有限公司;電熱恒溫水浴鍋,北京中興偉業(yè)。無(wú)水乙醇、三氯甲烷、環(huán)己烷均為分析純。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法 本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了4個(gè)單因子的改進(jìn):(1)溶液未吹干對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響;(2)溶液剛吹干和容量瓶底白吹對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響;(3)超聲溶解時(shí)間對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響;(4)自溶時(shí)間對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。最后通過(guò)分析檢測(cè)結(jié)果,確認(rèn)方法改進(jìn)的關(guān)鍵因素。其他操作步驟按國(guó)標(biāo)改進(jìn)的測(cè)定方法進(jìn)行。
1.2.1 樣品的制備 取有代表性的樣品約500 g,混合均勻,四分法將試樣分裝到4個(gè)避光真空的密封袋中,防止樣品成分變質(zhì)。
1.2.2 樣品溶液的制備 稱取試樣0.10~0.11 g(即為10%天麗紅或10%斑蝥黃;2.5%的斑蝥黃應(yīng)稱取0.35~0.40 g),精確到0.0001 g,置于250 mL容量瓶中,加10 mL預(yù)熱至60℃的蒸餾水,并在60℃的水浴中保持5 min,冷卻后,加100 mL無(wú)水乙醇和100 mL三氯甲烷,用超聲波水浴處理5 min,用三氯甲烷定容。搖勻后,取出100 mL溶液置于兩只50 mL具塞離心管內(nèi),4000 r/min離心5 min,移出離心上層清液待用。
1.2.3 國(guó)標(biāo)檢測(cè)步驟 移取離心管內(nèi)上層清液5.0 mL,置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器的圓底燒瓶中,在45℃真空蒸發(fā)至干,殘?jiān)?.5 mL無(wú)水乙醇和0.5 mL三氯甲烷潤(rùn)濕后,加入環(huán)己烷,少量多次進(jìn)行溶解,并轉(zhuǎn)移到100 mL的容量瓶中,用環(huán)己烷定容。其檢測(cè)數(shù)據(jù)為X1。
分光光度計(jì)測(cè)定波長(zhǎng)是468~472 nm的吸收最大值,使用1 cm的吸收池,以空白環(huán)已烷作為參比。此方法提取的主要成分是β,β-胡蘿卜-4,4-二酮,其在波長(zhǎng)470 nm處有最大吸收值,在900~1100 nm有一個(gè)試劑雜峰。
1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差”表示,使用F檢測(cè)法比較兩個(gè)方法數(shù)據(jù)的精密度,用t檢測(cè)比較兩種方法的平均值之間是否存在顯著性差異,同時(shí)國(guó)標(biāo)GB/T 18970-2003重復(fù)性要求相對(duì)偏差應(yīng)在2%以內(nèi)。
2.1 修改方法中幾個(gè)關(guān)鍵因素的實(shí)驗(yàn)比對(duì)
2.1.1 上清液氮吹未吹干對(duì)樣品檢測(cè)含量的影響移取樣品溶液制備中離心上層清液5.0 mL,置于100 mL棕色容量瓶中,用氮吹儀(不需水浴控溫)吹至容量瓶中液體0.5 mL左右,然后向容量瓶中加入0.5 mL無(wú)水乙醇和0.5 mL三氯甲烷潤(rùn)濕后,超聲波中超聲10 min,用環(huán)己烷定容。因?yàn)槎ㄈ莺笕芤壕鶞啙?,因此放?0 min變澄清后再進(jìn)行比色。其檢測(cè)數(shù)據(jù)為X2。
從表1可以看出,上清液未吹干,定容放置半小時(shí)后,溶液變澄清后檢測(cè)吸光值,上清液使溶液的透光率降低,吸光值增大,使檢測(cè)數(shù)據(jù)偏高,兩個(gè)樣品的相對(duì)偏差分別是4.58%、3.95%,均大于重復(fù)性要求的相對(duì)偏差2%,因此差異顯著。
表1 上清液氮吹未吹干對(duì)樣品檢測(cè)含量的影響
2.1.2 上清液氮吹干燥程度對(duì)樣品檢測(cè)含量的影響 移取樣品溶液制備中離心上層清液5.0 mL,置于100 mL棕色容量瓶中,用氮吹儀(不需水浴控溫)吹干或容量瓶底部吹白,殘?jiān)?.5 mL無(wú)水乙醇和0.5 mL三氯甲烷潤(rùn)濕后,超聲波中超聲10 min,用環(huán)己烷定容。剛吹干的檢測(cè)數(shù)據(jù)為X2,容量瓶底部吹白的檢測(cè)數(shù)據(jù)為X3。
從表2可以看出,樣品剛吹干或容量瓶底部變白,加0.5 mL無(wú)水乙醇和0.5 mL三氯甲烷潤(rùn)濕后,超聲10 min定容比色,其相對(duì)偏差<2%;F檢測(cè)值為1.30,查表F表為3.79,F(xiàn)小于F表,X2與X3的精密度無(wú)顯著性差異;10%天麗紅和10%斑蝥黃的t檢測(cè)值分別為0.13和0.09,查表(95%)得:t表=2.45,t小于t表,X2與X3的準(zhǔn)確度無(wú)顯著性差異。
2.1.3 上清液氮吹干變白后超聲溶解時(shí)間對(duì)樣品檢測(cè)含量的影響 移取樣品溶液制備中離心上層清液5.0 mL,置于100 mL棕色容量瓶中,用氮吹儀(不需水浴控溫)吹至容量瓶底部變白,殘?jiān)?.5 mL無(wú)水乙醇和0.5 mL三氯甲烷潤(rùn)濕后,超聲波中超聲10 min或20 min,用環(huán)己烷定容。超聲10 min的檢測(cè)數(shù)據(jù)為X2,超聲20 min的檢測(cè)數(shù)據(jù)為X3。
從表3可以看出,樣品氮吹干后變白,加0.5 mL無(wú)水乙醇和0.5 mL三氯甲烷潤(rùn)濕后,水浴超聲10 min定容比色或水浴超聲20 min定容比色,其相對(duì)偏差<2%;F檢測(cè)值為2.73,查表F表為3.79,F(xiàn)小于F表,X2與X3的 精密度無(wú)顯 著性差異;10%天麗紅和10%斑蝥黃的t檢測(cè)值分別為0.31和0.57,查表(95%)得:t表=2.45,t小于t表,X2與X3的準(zhǔn)確度無(wú)顯著性差異。
表3 上清液氮吹干變白后超聲溶解時(shí)間對(duì)樣品檢測(cè)含量的影響
2.1.4 上清液氮吹干變白后靜止溶解時(shí)間對(duì)樣品檢測(cè)含量的影響 移取樣品溶液制備中離心上層清液5.0 mL,置于100 mL棕色容量瓶中,用氮吹儀(不需水浴控溫)吹至容量瓶底部變白,殘?jiān)?.5 mL無(wú)水乙醇和0.5 mL三氯甲烷潤(rùn)濕后,靜止溶解20 min或45 min,用環(huán)己烷定容。靜止溶解20 min的檢測(cè)數(shù)據(jù)為X2,靜止溶解45 min的檢測(cè)數(shù)據(jù)為X3。
從表4可以看出,樣品氮吹干后變白,加0.5 mL無(wú)水乙醇和0.5 mL三氯甲烷潤(rùn)濕后,靜止溶解20 min定容比色或靜止溶解45 min定容比色,其相對(duì)偏差<2%;F檢測(cè)值為1.34,查表F表為3.79,F(xiàn)小于F表,X2與X3的精密度無(wú)顯著性差異;10%天麗紅和10%斑蝥黃的t檢測(cè)值分別為0.19和0.51,查表(95%)得:t表=2.45,t小于t表,X2與X3的準(zhǔn)確度無(wú)顯著性差異。
表4 上清液氮吹干變白后靜止溶解時(shí)間對(duì)樣品檢測(cè)含量的影響
2.2 國(guó)標(biāo)GB/T18970-2003與改進(jìn)后測(cè)定數(shù)據(jù)的分析 移取樣品溶液制備中離心上層清液5.0 mL,置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器的圓底燒瓶中,按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn):GB/T 18970-2003檢測(cè),檢測(cè)數(shù)據(jù)為X1。
方法優(yōu)化1:移取樣品溶液制備中離心上層清液5.0 mL,置于100 mL棕色容量瓶中,用氮吹儀(不需水浴控溫)吹至無(wú)溶液,殘?jiān)?.5 mL無(wú)水乙醇和0.5 mL三氯甲烷潤(rùn)濕后,水浴超聲溶解10 min,用環(huán)己烷定容,檢測(cè)數(shù)據(jù)為X2。
方法優(yōu)化2:移取樣品溶液制備中離心上層清液5.0 mL,置于100 mL棕色容量瓶中,用氮吹儀(不需水浴控溫)吹至無(wú)溶液,殘?jiān)?.5 mL無(wú)水乙醇和0.5 mL三氯甲烷潤(rùn)濕后,靜止溶解20 min,用環(huán)己烷定容,檢測(cè)數(shù)據(jù)為X3。
從表5可以看出,優(yōu)化方法1和優(yōu)化方法2與國(guó)標(biāo)的比對(duì),其F檢測(cè)值分別為1.80、1.12,查表F表為3.44,F(xiàn)均小于F表,兩種優(yōu)化方法與國(guó)標(biāo)的精密度無(wú)顯著性差異;2.5%斑蝥黃、10%天麗紅、10%斑蝥黃的優(yōu)化方法1和優(yōu)化方法2的t檢測(cè)值分別為1.31、0.79、0.25和2.43、0.62、0.58,查表(95%)得:t表=2.78,t小于t表,兩種優(yōu)化方法與國(guó)標(biāo)的準(zhǔn)確度無(wú)顯著性差異。
表5 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)數(shù)據(jù)與優(yōu)化方法的數(shù)據(jù)比對(duì)
現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn):GB/T 18970-2003飼料添加劑10%β,β-胡蘿卜-4,4-二酮(10%斑蝥黃),使用的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,其真空度控制的難度較大,操作過(guò)程繁瑣;使用的蒸發(fā)瓶為無(wú)色,存在色素降解的風(fēng)險(xiǎn),因?yàn)榘唑S對(duì)氧氣、光和熱都十分敏感;同時(shí)還多了蒸干后溶解轉(zhuǎn)移的步驟,增加了操作的難度。改進(jìn)后的方法,直接將5 mL的上清液移到100 mL的棕色容量瓶中(棕色容量瓶有避光的作用),通過(guò)氮吹的方式,只需1 h左右就可以吹干,且一次可進(jìn)行三個(gè)樣品氮吹,移取氮吹的上清液,吹干或吹干變白也不影響檢測(cè)結(jié)果。因?yàn)樵诘禃r(shí),可能出現(xiàn)剛好吹干或吹白情況,因此將靜止溶解的時(shí)間定為20 min或超聲溶解的時(shí)間定為10 min。兩種優(yōu)化方法有助于提高檢測(cè)的精密度和準(zhǔn)確性,同時(shí)節(jié)約了檢測(cè)時(shí)間。