孫能惠,王歡鈺
(浙江華才檢測(cè)技術(shù)有限公司,浙江諸暨 311800)
在食品生產(chǎn)加工的過程中為了增加其儲(chǔ)存時(shí)間和食用效果,常常在生產(chǎn)工藝中對(duì)食品的二次加工添加多種化學(xué)元素,延長(zhǎng)其保質(zhì)時(shí)間及增加甜度。食品出廠時(shí),也需要對(duì)存在的各類糖分進(jìn)行測(cè)定,檢測(cè)包含葡萄糖、果糖、麥芽糖、蔗糖和乳糖等各類含量是否符合國(guó)家準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)。在糖分的測(cè)定中,部分檢測(cè)器在受到溫度變化時(shí)會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況,造成食品中的糖分含量發(fā)生變化,無法真實(shí)地反映食品中糖分的含量值。隨著添加劑種類的增加,在檢測(cè)成分和含量時(shí)會(huì)出現(xiàn)較大的誤差,增加了檢測(cè)的工作時(shí)間,且成本過高[1]。氣相色譜是集分離和分析為一體的技術(shù),將惰性氣體一次性注入到色譜分離器中,按順序提取其存在的不同組織成分,具有相對(duì)穩(wěn)定性。質(zhì)譜分離是在固態(tài)或者液態(tài)的組織成分中直接進(jìn)行分析的實(shí)時(shí)檢測(cè)技術(shù),在不需要對(duì)食物處理的前提下可以直接通過大分子放電激發(fā)原子,促進(jìn)電場(chǎng)中的質(zhì)子分離,實(shí)現(xiàn)對(duì)食物的實(shí)時(shí)分析,在減少化學(xué)試劑的應(yīng)用下,減少了耗材的投入,能夠在一定程度內(nèi)控制成本。因此本文在氣相色譜和質(zhì)譜的優(yōu)勢(shì)下,將兩者相互融合,研究一種食品檢測(cè)的方法,為食品成分分析提供新的思路和依據(jù)。
1.1.1 儀器設(shè)備
WATERS高效色譜儀,其中配備有SEDEXX84蒸發(fā)光散檢測(cè)儀和PL-951漩渦振蕩器[2];自動(dòng)發(fā)生器為美國(guó)生產(chǎn)的DIONEX-ICS5008離子質(zhì)譜儀,配備有電導(dǎo)檢測(cè)和四級(jí)質(zhì)譜檢測(cè)系統(tǒng)。
1.1.2 試劑
實(shí)驗(yàn)用水為超純水,用前煮沸10 min,放置到室溫;玻璃器皿在使用前以100 ℃烘烤2 h;試劑為乙酸鋅、亞鐵氰化鉀、乙腈、乙酸乙酯。
1.2.1 色譜與質(zhì)譜條件
根據(jù)選擇的儀器設(shè)定色譜和質(zhì)譜工作的程序條件,在相對(duì)流動(dòng)為0.26 mL/min的基礎(chǔ)上設(shè)置回流柱溫不超過35 ℃,每側(cè)的離子分析柱保持在260 mm×2.5 mm~280 mm×2.5 mm, 具體參數(shù)如表1所示。
表1 色譜儀與質(zhì)譜儀工作參數(shù)
根據(jù)表1設(shè)定好的參數(shù)范圍可以對(duì)捕捉到的子母離子進(jìn)行分離,每次試劑的添加量不可超過23 μm,抑制電流在42~58 mA變化,抑制器的回流模式采取外接200 mA控制器,從響應(yīng)值最高的碎片中提取最大離子簇值,在該碎片離子確定好含量范圍后利用響應(yīng)模式,對(duì)正片離子全面掃描即可精確各類含量最終系數(shù)。
1.2.2 樣品制備
選取市面銷售的冷鏈保存產(chǎn)品,將其放置在攪拌機(jī)中進(jìn)行粉碎,精確稱取6.00 g至500 mL的離心管內(nèi),加入純凈水50 mL。在旋渦機(jī)混合3 min后通過低溫超聲提取,使分離出的樣本在濃度為13%乙酸鋅和10.2%的亞鐵氰化鉀中進(jìn)行二次混合,按照每2 min加入50 mL的純凈水的進(jìn)度中,在刻度線達(dá)到300 mL后靜止10 min[3]。采用干燥過濾紙進(jìn)行初次液體過濾,再用可以通過0.35 μm的濾膜進(jìn)行二次濾過,提取的最終樣品在離心轉(zhuǎn)機(jī)中通過4 000 r/min的轉(zhuǎn)速下完成 4 min混合,將所得樣品導(dǎo)入在色譜柱內(nèi)等待測(cè)定即可。
1.2.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
根據(jù)國(guó)際測(cè)試最低檢出限額為0.5%標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,對(duì)上述測(cè)定的樣品進(jìn)行溶液配制,脫氧的試劑常有乙腈和乙酸乙酯,按照每0.1 g的重力洗脫達(dá)到75%的回收標(biāo)準(zhǔn),需根據(jù)樣本的不同含量設(shè)置出8 mL、16 mL和24 mL 3種洗脫試劑。其中每種試劑中氧化的比例分別為1∶1.5、1∶3.5和1∶5.5,初始吸附劑的使用量設(shè)定為5 mL,依次根據(jù)樣品的測(cè)定含量增加比值[4]。
在檢測(cè)開始前對(duì)各類物質(zhì)的檢出順序進(jìn)行測(cè)定,提出樣本50 mL和溶液進(jìn)行混合,在調(diào)節(jié)好的柱溫和流速下測(cè)試樣品中麥芽糖、乳糖、果糖和防腐劑的檢出順序[5],控制檢測(cè)時(shí)間在16 min內(nèi),首次比例以1∶1.5為測(cè)試條件具體結(jié)果如圖1所示。由圖1可知,同樣檢測(cè)環(huán)境中防腐劑會(huì)先于糖類分離出來,且分離的含量較為明顯。糖類分離先后順序?yàn)楣?、乳糖和麥芽糖?者在分離過程中存在交叉點(diǎn)。但發(fā)現(xiàn)不同設(shè)定值在額定比列下分離劑無法發(fā)揮較好的效果,按照溶液比例重復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),最終結(jié)果表明,1∶3.5效果最佳。
圖1 檢出物質(zhì)排列順序
檢測(cè)的效果以每種物質(zhì)的回收含量作為測(cè)定標(biāo)準(zhǔn),在檢查過程中對(duì)每種物質(zhì)添加量的檢測(cè)值和原有添加含量的百分比比值,國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)超過82%認(rèn)定為合格。根據(jù)調(diào)整好測(cè)試條件和配制溶液比列,按照檢出順序可知制備的樣品中4種物質(zhì)實(shí)際添加量為5.50 mg/L、10.50 mg/L、12.00 mg/L和15.50 mg/L,配制250 mL樣本分成等量的5組進(jìn)行回收率檢測(cè),具體各類物質(zhì)的回收率如表2所示。
由表2可知,在4種物質(zhì)的檢測(cè)中此方法均超過國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn),其中防腐劑的檢出標(biāo)準(zhǔn)接近于100%,糖類的檢出標(biāo)準(zhǔn)也在98%以上,表明本文設(shè)計(jì)的檢測(cè)方法具有實(shí)際應(yīng)用效果。
表2 各類物質(zhì)檢測(cè)回收率表
本文采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)合法進(jìn)行測(cè)定食品中的糖分和添加劑含量,主要利用色譜儀的色譜柱進(jìn)行分離,在質(zhì)譜儀較高的霧化程度下對(duì)食品進(jìn)行電解,保證通過高強(qiáng)度信號(hào)測(cè)出每種物質(zhì)的含量。實(shí)驗(yàn)以物質(zhì)的回收率為測(cè)試樣本,結(jié)果表明在此方法的設(shè)計(jì)中每組樣本的物質(zhì)回收率均高于國(guó)內(nèi)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),具有良好應(yīng)用效果。但在實(shí)驗(yàn)過程中受時(shí)間影響,所得結(jié)果存在一定偏差,后續(xù)研究中對(duì)食品中所含物質(zhì)的相對(duì)關(guān)系和進(jìn)行深入研究,設(shè)計(jì)更精確的檢測(cè)方法。