吳海智,肖玥惠子,朱禮,袁列江,王淑霞,黃淵圓
(湖南省產(chǎn)商品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院,湖南長(zhǎng)沙410007)
牛磺酸(taurine)別名牛膽素、牛膽酸,化學(xué)式為C2H7NO3S,無(wú)臭,微酸,易溶于水[1]。?;撬岱植加趧?dòng)物組織細(xì)胞內(nèi),具有保肝利膽、抗心律失常、預(yù)防心血管疾病和提高免疫力的生理作用,能夠促進(jìn)嬰幼兒腦組織和智力發(fā)育[2-4]。我國(guó)于1993年批準(zhǔn)?;撬嵩谌橹破贰胗變菏称芳肮阮?lèi)制品、強(qiáng)化飲料中添加作為功能營(yíng)養(yǎng)劑使用[5]。目前牛磺酸的測(cè)定方法主要有熒光光譜法、薄層色譜法、離子交換紫外分光光度法和高效液相色譜法[6-12]。現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法GB 5009.169—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中?;撬岬臏y(cè)定》第二法采用丹磺酰氯柱前衍生,衍生過(guò)程操作繁瑣,耗時(shí)很長(zhǎng)且穩(wěn)定性較差,樣品在冷藏條件下僅能保存2d[13]。本研究采用程序進(jìn)樣的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)乳制品?;撬徇M(jìn)行快速測(cè)定,利用自動(dòng)進(jìn)樣器完成衍生,衍生化試劑使用量小,試驗(yàn)操作簡(jiǎn)單,減少了人工操作產(chǎn)生的誤差,適用于乳制品中?;撬岬臏y(cè)定。
因羊乳中含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、礦物質(zhì)、維生素等,且更利于人體消化吸收,對(duì)保護(hù)視力和快速恢復(fù)體能有很大益處[14],市售羊乳的價(jià)格遠(yuǎn)高于牛乳。因此需要建立一種簡(jiǎn)單有效鑒別羊乳真?zhèn)蔚姆椒?,以確保羊乳制品質(zhì)量和安全[15]。?;撬崾侨撕蛣?dòng)物必需的一種氨基酸,牛奶中?;撬岷枯^低,使用牛奶喂養(yǎng)嬰幼兒相對(duì)母乳喂養(yǎng)的嬰兒發(fā)育較為遲緩,主要原因之一是牛奶中缺乏?;撬醄16],而羊乳中含有很多容易被人體消化吸收的游離氨基酸。因此通過(guò)對(duì)羊乳、牛乳中?;撬岷窟M(jìn)行測(cè)定,來(lái)鑒別羊乳的真?zhèn)尉哂锌尚行?。本文利用程序進(jìn)樣-柱前衍生-高效液相色譜法測(cè)定檢測(cè)分析不同品種及地域的乳制品中?;撬岷?,探索建立以?;撬釣樘卣髦笜?biāo)的評(píng)價(jià)方法應(yīng)用于羊乳的真?zhèn)舞b別。
1.1.1 儀器
Agilent 1200高效液相色譜儀(包括四元汞、脫氣機(jī)、自動(dòng)進(jìn)樣器、柱溫箱、化學(xué)工作站、熒光檢測(cè)器)、ZORBAX Eclipse-AAA色譜柱:美國(guó)安捷倫公司;Q224-1CN電子天平:賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司;Allegra 25R高速離心機(jī):美國(guó)貝克曼庫(kù)爾特有限公司;KQ-250B超聲波清洗器:昆山市超聲儀器有限公司。
1.1.2 試劑材料
甲醇(色譜純)、乙腈(色譜純)、亞鐵氰化鉀(分析純)、乙酸鋅(分析純)、無(wú)水碳酸鈉(分析純)、硫酸鉀(分析純)、硼酸(分析純)、磷酸二氫鈉(分析純)、氫氧化鈉(分析純):國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;鄰苯二甲醛(色譜純):上海阿拉丁生化科技股份有限公司;?;撬針?biāo)準(zhǔn)品(純度≥99.9%)、月桂醇聚氧乙烯醚、2-巰基乙醇(分析純):上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司。
全脂羊奶粉、全脂牛奶粉:湖南省產(chǎn)商品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院提供;純羊奶、純牛奶:市售。
1.1.3 試劑的配制
亞鐵氰化鉀溶液(150 g/L):稱(chēng)取15.0 g亞鐵氰化鉀,用去離子水溶解并定容至100 mL;乙酸鋅溶液(300 g/L):稱(chēng)取30.0 g乙酸鋅,用去離子水溶解并定容至100 mL;流動(dòng)相A:稱(chēng)取4.78 g磷酸二氫鈉,加入1 000 mL去離子水溶解,用10 mol/L NaOH溶液調(diào)至pH 7.8;流動(dòng)相B:移取500 mL乙腈加入500 mL甲醇,超聲混勻;硼酸-碳酸鈉緩沖溶液:稱(chēng)取碳酸鈉40.7 g,硫酸鉀18.8 g,硼酸13.57 g,加去離子水定容至1 L;鄰苯二甲醛(o-phthalaldehyde,OPA)衍生溶液:稱(chēng)取鄰苯二甲醛400 mg,加入甲醇7 mL,2-巰基乙醇1 mL,10%月桂醇聚氧乙烯醚(Brij-35)2 mL,用硼酸-碳酸鈉緩沖溶液定容至500 mL。
1.1.4 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
準(zhǔn)確稱(chēng)取0.100 0 g?;撬針?biāo)準(zhǔn)品,用水溶解并定容至100 mL,配制成1 mg/mL的儲(chǔ)備液。吸取儲(chǔ)備液10 mL,用水定容至100 mL,配制成100 μg/mL的中間液,再分別吸取一定量的中間液用水稀釋成0.5、1.0、5.0、10.0、20.0、50.0 μg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。
1.2.1 樣品的前處理
準(zhǔn)確稱(chēng)取固體試樣2 g,液體試樣10 g(精確至0.01 g)于50 mL離心管中,加25 mL 40℃左右溫水,渦旋混勻溶解后,放入超聲波振蕩器超聲輔助提取10 min。加1.0 mL乙酸鋅溶液和1.0 mL亞鐵氰化鉀溶液,渦旋混合,放入50 mL容量瓶中,加水定容至刻度,充分混勻。樣液于5 000 r/min下離心10 min,取上清液過(guò)0.45 μm微孔濾膜,上機(jī)測(cè)試。
1.2.2 色譜條件
色譜柱:ZORBAX Eclipse-AAA(3.0 mm×150 mm,3.5 μm);流動(dòng)相為流動(dòng)相 A∶流動(dòng)相 B=85∶15(體積比);流速:0.5 mL/min;柱溫:35℃;檢測(cè)波長(zhǎng)為激發(fā)波長(zhǎng):338 nm,發(fā)射波長(zhǎng):425 nm;進(jìn)樣量:1 μL。
1.2.3 自動(dòng)進(jìn)樣器進(jìn)樣程序
吸?。ㄔ诠潭ㄎ恢茫?.0 μL硼酸-碳酸鈉緩沖溶液后,吸取(在指定位置)1.0 μL樣品,混合等待0.5 min;洗針,再吸?。ㄔ诠潭ㄎ恢茫?.0 μL OPA衍生溶液,洗針,吸?。ㄔ诠潭ㄎ恢茫?2 μL去離子水,混合,進(jìn)樣。
使用Agilent 1200高效液相色譜儀配套的色譜處理軟件完成數(shù)據(jù)采集分析,試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用Microsoft ex-cel軟件進(jìn)行整理與分析。
GB 5009.169—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中?;撬岬臏y(cè)定》第一法、第二法分別選用偏磷酸溶液(30 g/L)、水作為?;撬岬奶崛≡噭1痉椒ㄨb于?;撬針O易溶于水,選擇水作為提取試劑,試樣中牛磺酸經(jīng)水超聲輔助提取后直接上機(jī)測(cè)定。
GB 5009.169—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中?;撬岬臏y(cè)定》第二法使用丹磺酰氯為衍生化試劑,通過(guò)分別使用丹磺酰氯和鄰苯二甲醛衍生化試劑對(duì)牛磺酸進(jìn)行柱前衍生,結(jié)果為使用丹磺酰氯衍生化試劑進(jìn)行柱前衍生靈敏度相對(duì)鄰苯二甲醛要低,色譜峰峰型較差,且其衍生物穩(wěn)定性較鄰苯二甲醛衍生物較差。綜合考慮,使用鄰苯二甲醛為本方法使用的衍生化試劑。
GB 5009.169—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中牛磺酸的測(cè)定》第二法使用人工手動(dòng)衍生的方式,該方法衍生過(guò)程比較繁瑣,而且耗時(shí)2 h以上。且衍生物穩(wěn)定性較差,樣品在冷藏條件下僅能保存2 d,對(duì)試驗(yàn)時(shí)間控制要求較高。本方法采用程序進(jìn)樣解決了?;撬嵫苌镞M(jìn)樣先后順序會(huì)影響測(cè)試結(jié)果的難題,自動(dòng)進(jìn)樣器衍生后立即自動(dòng)進(jìn)入色譜柱內(nèi)進(jìn)行分析,保證了標(biāo)準(zhǔn)品和樣品的衍生時(shí)間的一致性,且大大提高了工作效率,減少了人員操作而產(chǎn)生的誤差。
本方法采用磷酸鹽緩沖液和乙腈甲醇流動(dòng)相體系對(duì)樣品中?;撬徇M(jìn)行洗脫,并對(duì)比了ZORBAX E-clipse-AAA與ZORBAX EXTEND-C18柱的分離效果,最終選用ZORBAX Eclipse-AAA色譜柱對(duì)牛磺酸進(jìn)行分離,同時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)流動(dòng)性的配比及流動(dòng)相的pH值,得到的色譜圖見(jiàn)圖1~圖2。
圖1 ?;撬針?biāo)準(zhǔn)品的色譜圖Fig.1 Chromatogram of taurine standard
圖2 樣品中?;撬岬纳V圖Fig.2 Chromatogram of taurine in sample
由圖1~圖2可知,本研究選取的色譜條件取得了很好的分離度和峰形。
為消除不同乳制品基質(zhì)的測(cè)定影響,保證方法的通用性和適用性。進(jìn)樣程序中,加入硼酸-碳酸鈉緩沖溶液,用以調(diào)節(jié)測(cè)試液的pH值,提高了測(cè)定的穩(wěn)定性,并通過(guò)設(shè)置多次清洗進(jìn)樣針頭程序,最大程度降低了樣品間的相互干擾。
2.6.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線及線性方程
按優(yōu)化的色譜條件,將標(biāo)準(zhǔn)工作溶液依次經(jīng)高效液相色譜儀測(cè)試分析,通過(guò)濃度對(duì)峰面積的線性擬合得?;撬岬木€性方程及相關(guān)系數(shù)見(jiàn)表1。
表1 線性方程及相關(guān)系數(shù)Table 1 The linear equation and correlation coefficient
由表 1 可知,?;撬嵩?0.5 μg/mL~50 μg/mL 濃度范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系,線性相關(guān)系數(shù)為0.999 9,滿足GB/T 27404—2008《實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范》“對(duì)于確證方法,相關(guān)系數(shù)不應(yīng)低于0.99”的要求。
2.6.2 精密度、回收率
在純牛奶中進(jìn)行 3 個(gè)水平(1.0、10.0、40.0mg/100g),6個(gè)平行的加標(biāo)回收試驗(yàn),測(cè)定后得到?;撬岬募訕?biāo)回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差,結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 加標(biāo)回收率試驗(yàn)結(jié)果(n=6)Table 2 Results of recovery rate(n=6)
由表2可知,在本試驗(yàn)條件下,3個(gè)添加水平下?;撬岬钠骄厥章蕿?9.2%~104.0%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.22%~5.25%,方法加標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果滿足GB/T 27404—2008《實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范》要求。
2.6.3 準(zhǔn)確度
本方法與GB 5009.169—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中?;撬岬臏y(cè)定》方法比對(duì)結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 方法比對(duì)結(jié)果Table 3 The results of method comparison
由表3可知,不同方法的測(cè)試結(jié)果的相對(duì)極差均小于算術(shù)平均值的10%,表明本方法具有較高的準(zhǔn)確度。
2.6.4 方法檢出限、定量限
在10 g純牛奶樣品中加入1 mL?;撬針?biāo)準(zhǔn)工作溶液(20 μg/mL),以基線10倍噪聲值為定量限在標(biāo)準(zhǔn)曲線查得結(jié)果計(jì)算,測(cè)得方法定量限為0.2 mg/100 g。
對(duì)6批次的不同品牌全脂牛奶粉、6批次不同品牌全脂羊奶粉、6批次不同品牌純牛奶、6批次不同品牌純羊奶的牛磺酸含量進(jìn)行測(cè)定,測(cè)定結(jié)果分別見(jiàn)表 4、表 5。
表4 奶粉測(cè)定結(jié)果Table 4 Test results of milk powder
表5 液體奶測(cè)定結(jié)果Table 5 Test results of liquid milk
由表4可見(jiàn),全脂牛奶粉?;撬岬暮糠秶鸀?.89 mg/100 g~7.42 mg/100 g,全脂羊奶粉?;撬岬暮糠秶鸀?36.6 mg/100g~60.4 mg/100 g。
由表5可見(jiàn),純牛奶?;撬岬暮糠秶鸀?.37 mg/100 g~0.68 mg/100 g。純羊奶?;撬岬暮糠秶鸀?.20 mg/100g~6.10 mg/100 g。不同產(chǎn)地及品牌的乳制品中牛磺酸均略有差異,主要原因是泌乳動(dòng)物品種、氣候、產(chǎn)奶期以及生產(chǎn)工藝的差異。國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口乳制品中?;撬岵o(wú)明顯差異。羊乳與牛乳的結(jié)果比較見(jiàn)表6。
表6 羊乳與牛乳結(jié)果比較Table 6 The results of goat milk and cow milk comparison
從表6的數(shù)據(jù)可以看出,無(wú)論是奶粉樣品還是液體奶樣品,羊乳的?;撬峋黠@高于牛乳,其比值均≥9,差異顯著。
本文對(duì)乳制品中?;撬岬臋z測(cè)方法進(jìn)行了研究,建立了快速高效檢測(cè)乳制品中?;撬岷康某绦蜻M(jìn)樣-柱前衍生-高效液相色譜法。試驗(yàn)結(jié)果表明,方法加標(biāo)回收率為99.2%~104.0%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.22%~5.25%,線性相關(guān)系數(shù)R2=0.999 9,定量限為0.2 mg/100 g。該方法樣品前處理簡(jiǎn)單,試劑消耗少,分析時(shí)間短,準(zhǔn)確性和精密度好,適用于乳制品中?;撬岬亩ㄐ远繖z測(cè)。本研究通過(guò)對(duì)全脂牛奶粉、全脂羊奶粉、純牛奶、純羊奶中的?;撬岷窟M(jìn)行了測(cè)定。測(cè)定結(jié)果顯示,純羊奶中?;撬岬钠骄扛哌_(dá)4.91 mg/100 g,全脂羊奶粉中?;撬岬钠骄扛哌_(dá)47.70 mg/100 g,均為牛乳的9倍多,這就為以?;撬釣樘卣髦笜?biāo)區(qū)別牛羊乳提供了參考依據(jù)。