郭春雷
(1.廣東省高校后勤協(xié)會,廣州 510300;2.東莞職業(yè)技術(shù)學(xué)院 后勤管理處,廣東 東莞 523808)
肉制品在我國已經(jīng)有超過千年的歷史。肉制品中含有大量的蛋白質(zhì)和微量元素,在我國的飲食文化中占有不可替代的地位[1-2]。不同的肉制品由于加工工藝不同,添加劑的使用程度和國家要求標(biāo)準(zhǔn)也不同[3]。在實際生活中,添加劑超標(biāo)和超范圍使用的現(xiàn)象時有發(fā)生。添加劑的使用雖然能夠為生產(chǎn)商生產(chǎn)食品帶來更多的選擇[4-5],但是一些不良生產(chǎn)商為了改善商品的外貌、味道和增加消費(fèi)者的購買欲望,違規(guī)添加一些添加劑,從而影響人們的身體健康[6]。
添加劑在合理合法的范圍內(nèi)使用,不會對人體造成傷害,但如果不合理使用,人體無法正常代謝,負(fù)荷增加,最終導(dǎo)致人體受到傷害,引發(fā)各種疾病[7]。常見的添加劑種類有防腐劑、著色劑和甜味劑。防腐劑有以山梨酸鉀為代表的鉀鹽、苯甲酸和鈉鹽;著色劑有檸檬黃、胭脂紅、日落黃、誘惑紅、亮藍(lán)和酸性紅;糖精鈉作為甜味劑在食品中也被廣泛使用[8]。
肉制產(chǎn)品中成分較為復(fù)雜,含有很多基質(zhì)和脂肪,能夠在很大程度上影響肉制品中添加劑的檢測[9]。所以,肉制品中的樣品前期處理技術(shù)尤為關(guān)鍵,需要保證在能夠去除基質(zhì)的前提下又能保證較高的添加劑回收率[10]。本研究基于此,對肉制品中添加劑檢測前期肉制品的處理技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化研究,獲得的最優(yōu)條件為:超聲時間為15 min,提取溶劑乙醇∶氨水∶水為7∶2∶1[11-12]。
乙酸銨、乙酸鋅、亞鐵氯化鉀、硫酸-鎢酸鈉、乙酸鉛、甲醇、無水乙醇、山梨酸鉀、胭脂紅、苯甲酸、檸檬黃和酸性紅。
超純水機(jī)、電子天平、移液管(100 μL、500 μL、1 mL、5 mL)、恒溫水浴鍋和離心機(jī)。
無水乙醇-氨水-水溶液:按照試驗條件要求,根據(jù)3種液體的體積進(jìn)行混合。
乙酸鋅溶液(20%):用電子天平稱取200 g乙酸鋅溶于10 mL水中,加入30 mL冰醋酸充分混合,使用蒸餾水定容至1000 mL。
肉類食品中所添加的添加劑均含有弱酸性官能團(tuán),在堿性溶液中,隨著超聲時間的增長,酸性官能團(tuán)也不斷被溶解[13]。所以在檢測肉制品中添加劑時,需要對超聲時間進(jìn)行控制[14]。
圖1 超聲時間對添加劑回收率的影響Fig.1 The effect of ultrasonic time on the recovery rates of additives
由圖1可知,當(dāng)超聲時間小于15 min時,5種添加劑在溶液中的回收率隨著時間的增加而增高,當(dāng)超聲時間達(dá)到15 min時,5種添加劑的回收率均高于85%。當(dāng)超聲時間超過15 min時,5種添加劑的回收率隨著時間的增加明顯下降,在20~25 min時,山梨酸鉀和酸性紅的回收率均低于70%。所以選擇超聲時間15 min作為最佳添加劑回收時的超聲時間。
通過選取不同比例的溶劑對添加劑回收率進(jìn)行比較。從添加劑的化學(xué)性質(zhì)來看,被選取的5種添加劑均溶于水[15],不能溶于有機(jī)溶劑,但相對于脂肪含量較高的肉類產(chǎn)品來說,水對肉制品中的添加劑提取效果相對較差,需要添加乙醇和氨水增加水對添加劑的溶解[16]。
由圖2可知,隨著有機(jī)溶劑乙醇的添加比例不斷增加,5種添加劑的回收率也逐漸增大。當(dāng)氨水比例小于2時,添加劑的回收率隨著氨水的增加也不斷增加;當(dāng)氨水比例超過2時,添加劑的回收率開始逐步降低。在研究不同比例的提取液對添加劑回收率的影響時,發(fā)現(xiàn)7∶2∶1(乙醇∶氨水∶水)作為提取肉制品中添加劑的最佳溶劑比例。
圖2 不同比例的提取液(乙醇∶氨水∶水)對添加劑回收率的影響Fig.2 The effect of different proportions of extracting solution (ethanol∶ammonia water∶water) on the recovery rates of additives
肉制品中一般蛋白質(zhì)含量較高,如果蛋白質(zhì)不能徹底沉淀,容易對設(shè)備造成堵塞[17],對于添加劑檢測而言,沉淀之后的油脂會吸附色素,導(dǎo)致添加劑的回收率降低。同時對檢測的設(shè)備和儀器也會造成一定的干擾,從而影響添加劑的回收[18-21]。
由圖3可知,通過研究不同沉淀劑乙酸鋅-亞鐵氰化鉀、硫酸-鎢酸鈉、乙酸鉛和甲醇對添加劑回收率的影響[19],發(fā)現(xiàn)乙酸鋅-亞鐵氰化鉀蛋白沉淀劑對山梨酸鉀、苯甲酸、檸檬黃和酸性紅4種添加劑回收率的影響較小,這些添加劑的回收率基本達(dá)到了90%左右;乙酸鋅-亞鐵氰化鉀對胭脂紅的影響較大,當(dāng)使用乙酸鋅-亞鐵氰化鉀蛋白作為沉淀劑時,胭脂紅添加劑的回收率僅達(dá)到了62%。當(dāng)甲醇作為蛋白沉淀劑時,檸檬黃添加劑的回收率低于50%,回收率較低。因此,乙酸鉛為最優(yōu)蛋白沉淀劑。
圖3 不同蛋白沉淀劑對添加劑回收率的影響Fig.3 The effect of different protein precipitating agents on the recovery rates of additives
由圖4可知,通過研究CIB柱、HLB柱、聚酰胺、WAX柱和不使用萃取柱5種方法對添加劑回收率的影響,發(fā)現(xiàn)不同的固相萃取柱對同一添加劑的回收率影響不相同。5種固相萃取柱對山梨酸鉀和苯甲酸回收率的影響較小,無論使用哪種固相萃取柱,山梨酸鉀和苯甲酸的回收率均高于75%。5種固相萃取柱對胭脂紅、檸檬黃和酸性紅回收率的影響較大。當(dāng)使用CIB萃取柱時,3種添加劑的回收率均低于70%;當(dāng)3種添加劑都選擇不使用萃取柱時,添加劑的回收率均高于80%,說明經(jīng)過油脂和蛋白質(zhì)沉淀后,肉制品對添加劑的黏附能力下降。因此,選用不使用固相萃取柱的方法對添加劑進(jìn)行回收。
圖4 不同固相萃取柱對添加劑回收率的影響Fig.4 The effect of different solid-phase extraction columns on the recovery rates of additives
3 傳統(tǒng)方法與本試驗方法對添加劑檢測優(yōu)缺點(diǎn)對比
通過對比本試驗檢測添加劑的方法與常用檢測添加劑的方法,結(jié)果表明通過優(yōu)化后的添加劑檢測方法,一次性能夠檢測的添加劑種類更多,檢測周期更短,同時結(jié)果更加精準(zhǔn),詳細(xì)比較見表1。
表1 不同的檢測方法優(yōu)缺點(diǎn)比對Table 1 Comparison of advantages and disadvantages of different detection methods
通過比較后,發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后的檢測方法添加劑檢測覆蓋面更廣,能夠同時檢測多種添加劑、防腐劑和著色劑,大大縮短了檢測的周期。
肉制品中的添加劑檢測,最為重要的步驟是肉制品的前期處理。前期的處理對于檢測結(jié)果有較大的影響,所以本試驗著重于研究肉制品中添加劑檢測的前期各個階段參數(shù)。同時,將該方法與傳統(tǒng)的檢測方法進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)使用該方法能夠同時檢測多種肉制品中的添加劑,且該方法精確度更高、周期更短。