賀 瑩,汪修意,郭 純,楊 華*
(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,湖南長(zhǎng)沙 410125;2.湖南省產(chǎn)商品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院,湖南長(zhǎng)沙 410029;3.湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院,湖南長(zhǎng)沙 410021)
辣條,是一類調(diào)味面制品,由于它的刺激口味和低廉價(jià)格,受到廣大消費(fèi)者的歡迎,特別是青少年[1]。然而,辣條制作工藝簡(jiǎn)單、許多制造商都屬于無(wú)證經(jīng)營(yíng),國(guó)家目前也還沒(méi)有辣條的食品安全標(biāo)準(zhǔn),很多不道德商家會(huì)非法添加防腐劑、色素、調(diào)味料等,導(dǎo)致辣條的食品安全有很大隱患[2-3],尤其是防腐劑的添加更為嚴(yán)重[4]。
脫氫乙酸作為一種防腐劑在辣條中應(yīng)用較為廣泛,其抗菌能力強(qiáng),能有效抑制導(dǎo)致辣條變質(zhì)的酵母菌和霉菌,并且食品的酸堿度和溫度都不會(huì)使脫氫乙酸的抑菌能力受到影響,因此在辣條制作過(guò)程中應(yīng)用較多[5]。然而,如果脫氫乙酸使用不當(dāng),會(huì)存在健康隱患,甚至?xí)鸢┌Y[6-7]。因此對(duì)脫氫乙酸使用含量的規(guī)范尤為重要,但目前還沒(méi)有專門對(duì)于辣條中脫氫乙酸檢測(cè)方法的研究,建立辣條中脫氫乙酸的測(cè)定方法非常有必要。因此,本文在參考相關(guān)文獻(xiàn)及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脫氫乙酸的測(cè)定》(GB 5009.121—2016)的基礎(chǔ)上[8],探究檢測(cè)辣條中脫氫乙酸含量的方法,為檢測(cè)辣條中防腐劑的使用提供可行且準(zhǔn)確的參考。
辣條樣品:用隨機(jī)抽樣法抽取的市售辣條;脫氫乙酸標(biāo)準(zhǔn)品:批號(hào)10048724,純度≥99.5%,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;乙酸乙酯(色譜純);正己烷(色譜純);硫酸鋅、氫氧化鈉:分析純,批號(hào)10017618,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
Agilent GC 7890B(配有氫火焰離子化檢測(cè)器,美國(guó)安捷倫科技有限公司);超聲波清洗機(jī)KQ400DE(舒美牌KQ);超純水儀(Pureloab Classic UVF);Z32HK 高速離心機(jī)(德國(guó)Eppendorf 公司);扣壓搖擺式粉碎機(jī)16B(歐萊博);色譜柱19091N HP-INNO(Wax Polyethylene Glyco)。
1.3.1 辣條的前處理
本試驗(yàn)為了探究提取辣條中脫氫乙酸的最優(yōu)方法,將樣本分為空白組、國(guó)標(biāo)組、先定容組、去正己烷組、過(guò)堿組以及過(guò)酸組。其中,空白組的除不加樣品以外,其他處理均與國(guó)標(biāo)組一樣,國(guó)標(biāo)組處理方法依照《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脫氫乙酸的測(cè)定》(GB 5009.121—2016)中的第一法氣相色譜法;在此基礎(chǔ)上,先定容組與國(guó)標(biāo)組對(duì)照是超聲前后的定容;去正己烷組與國(guó)標(biāo)組的對(duì)照是萃取過(guò)程中是否添加正己烷;過(guò)酸組和過(guò)堿組與國(guó)標(biāo)組的對(duì)照是pH值的不同。國(guó)標(biāo)組的pH 值用氫氧化鈉溶液(20 g·L-1)調(diào)整到7.5,過(guò)酸組的pH 值用鹽酸溶液調(diào)至5.5,過(guò)堿組的pH 值用氫氧化鈉調(diào)至9.5。辣條中脫氫乙酸的不同提取方法見(jiàn)表1。
表1 辣條中脫氫乙酸的不同提取方法
1.3.2 氣相色譜條件
色譜柱:Agilent19091N-133(30 m×0.32 mm,0.25 μm);19091N HP-INNO Wax Polyethylene Glyco 260 ℃;柱溫升溫程序:初始溫度為150 ℃,以10 °C·min-1速率升至210 °C, 以20 °C·min-1速率升至 240 °C,保持2 min;載氣(氮?dú)猓┝髁浚?.0 mL·min-1;進(jìn)樣方式:分流進(jìn)樣,分流比為10 ∶1;進(jìn)樣體積:1.0 μL;流速:14 mL·min-1;檢測(cè)器溫度:300 ℃;進(jìn)樣口溫度:240 ℃;運(yùn)行時(shí)間:9.5 min。
1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作
制備脫氫乙酸標(biāo)準(zhǔn)溶液:用稱量紙稱取脫氫乙酸標(biāo)準(zhǔn)品0.100 0 g(精確至0.000 1 g)后,將稱好的標(biāo)準(zhǔn)品置于100 mL 燒杯中,加少許乙酸乙酯,玻璃棒攪拌溶解后,轉(zhuǎn)移到100 mL 容量瓶中,用乙酸乙酯定容。標(biāo)準(zhǔn)系列稀釋濃度分別為1 μg·mL-1、10 μg·mL-1、50 μg·mL-1、100 μg·mL-1、200 μg·mL-1、300 μg·mL-1、400 μg·mL-1。將配好的溶液用濾膜過(guò)濾后移至進(jìn)樣瓶中,每個(gè)濃度進(jìn)樣1.0 μL 于氣相色譜儀中,測(cè)定脫氫乙酸每個(gè)濃度的峰高。以脫氫乙酸濃度為x軸,峰高為y軸制作標(biāo)準(zhǔn)曲線圖。
1.3.4 辣條樣品的測(cè)定
將已經(jīng)制好的辣條樣品提取液過(guò)濾之后,注入到進(jìn)樣瓶中,根據(jù)1.3.2 的色譜條件設(shè)定后進(jìn)行測(cè)定,色譜儀器軟件根據(jù)相應(yīng)的回歸方程,直接得到辣條樣品中脫氫乙酸的濃度。
由圖1 可知,在1 ~400 μg·mL-1內(nèi),脫氫乙酸的回歸方程為y=0.882 185 69x-3.198 356 7,R2=0.999 66,具有較好的線性關(guān)系。
圖1 脫氫乙酸標(biāo)準(zhǔn)曲線圖
2.2.1 辣條超聲處理方式對(duì)提取脫氫乙酸含量測(cè)定的影響
GB 5009.121—2016 方法一中規(guī)定試樣中脫氫乙酸的提取方式為試樣超聲之后再定容,然而在實(shí)際試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),由于辣條極易吸水膨脹,存在超聲時(shí)可流動(dòng)水溶液不夠現(xiàn)象,導(dǎo)致超聲提取效果并不好。因此,本文針對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行了改進(jìn),在超聲之前進(jìn)行定容,保證容器內(nèi)除了辣條本身吸收的水分外,還有可流動(dòng)的水溶液進(jìn)行超聲,并且超聲完畢后,補(bǔ)足蒸發(fā)掉的水分,用渦混儀混勻后,再來(lái)進(jìn)行下一步試驗(yàn)。
由表2 可知,相比于本方法的先定容組,國(guó)標(biāo)組測(cè)得的辣條樣品中脫氫乙酸的含量要低,其可能原因是辣條極易吸水膨脹,導(dǎo)致超聲時(shí)提取溶劑不夠,影響辣條中脫氫乙酸的提取效果,而本試驗(yàn)改進(jìn)后的方法可以更有效地提取辣條中的脫氫乙酸,使脫氫乙酸的檢測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確。
表2 辣條提取方式對(duì)脫氫乙酸含量測(cè)定的影響
2.2.2 辣條pH 值對(duì)脫氫乙酸含量測(cè)定的影響
在GB 5009.121—2016 方法一中,樣品溶液需要配制20 g·L-1氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH 值至7.5,但理論上脫氫乙酸性狀穩(wěn)定,不易受酸堿環(huán)境影響。因此,本文推測(cè)檢測(cè)辣條中脫氫乙酸含量不會(huì)受酸堿度的影響。為了驗(yàn)證結(jié)果,從而簡(jiǎn)化檢驗(yàn)步驟,本實(shí)驗(yàn)使用氣相色譜儀測(cè)定樣品中脫氫乙酸含量。
由表3 可知,國(guó)標(biāo)組與過(guò)酸組和過(guò)堿組所測(cè)得的辣條中脫氫乙酸含量相差不大,其可能原因是脫氫乙酸本身性狀穩(wěn)定,不易受酸堿環(huán)境的影響,因此在提取過(guò)程中可不加鹽酸或者氫氧化鈉來(lái)調(diào)節(jié)酸堿度。
表3 辣條pH 對(duì)脫氫乙酸含量測(cè)定的影響
2.2.3 辣條中油脂對(duì)脫氫乙酸含量測(cè)定的影響
在GB 5009.121—2016 方法一中,樣品溶液超聲定容后,為了去除樣品溶液中的油脂,將樣液移入分液漏斗中,加入5 mL 正己烷。然而,實(shí)際操作過(guò)程中,油脂去除時(shí),使用的有機(jī)溶劑會(huì)對(duì)辣條中脫氫乙酸的含量有損耗。因此,本實(shí)驗(yàn)使用氣相色譜-火焰離子化檢測(cè)器測(cè)定樣品中的脫氫乙酸含量,并將國(guó)標(biāo)組與去正己烷組進(jìn)行對(duì)比。
由表4 可知,國(guó)標(biāo)組相對(duì)于去正己烷組,所測(cè)的辣條中脫氫乙酸含量更低,其可能原因是使用正己烷來(lái)萃取油脂中脫氫乙酸會(huì)有大量耗損,而采用本方法去除油脂時(shí)不加正己烷,使其靜置直至水油分層,這樣操作同樣能去除油脂,并且不會(huì)造成辣條中脫氫乙酸的損耗,使得檢測(cè)結(jié)果更準(zhǔn)確。
表4 辣條提取方式對(duì)脫氫乙酸含量測(cè)定的影響
2.2.4 本試驗(yàn)最優(yōu)方法提取辣條中脫氫乙酸含量的結(jié)果
通過(guò)以上試驗(yàn)得到最優(yōu)方法為將辣條用粉碎機(jī)粉碎,稱取樣品3 g(精確至0.001 g),再將樣品放置于50 mL 離心管中,在樣品中加2.5 mL 硫酸鋅溶液(120 g·L-1),加純水定容到25 mL,超聲提取15 min 后,由于蒸發(fā)部分水分,再補(bǔ)加純水到 25 mL。將容量瓶靜置10 min 后,取上清樣液移到分液漏斗中,振蕩1 min,靜置分層后,避開(kāi)上層油脂,取下層水相移入15 mL 離心管中,用高速離心機(jī)4 000 r·min-1離心10 min,靜置1 min 后,取上清液10 mL,再加1 mL 鹽酸溶液(1+1,體積比)后,加5.0 mL 乙酸乙酯溶液,用渦混儀振蕩2 min,靜置5 min,待分層后,取上清液過(guò)濾之后用于氣相色譜測(cè)定。用本方法檢測(cè)辣條中脫氫乙酸的含量。由表5可知,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)得的辣條中脫氫乙酸含量偏低,可能原因是辣條中脫氫乙酸未完全被提取出來(lái);且脫氫乙酸在提取過(guò)程中有損耗,而本方法在一定程度上降低了這些可能性,因此檢測(cè)結(jié)果更準(zhǔn)確。
表5 辣條中脫氫乙酸含量對(duì)比
在辣條樣本中加入低濃度的脫氫乙酸標(biāo)準(zhǔn)溶液,本試驗(yàn)方法的檢出限是信噪比為3 時(shí)相對(duì)應(yīng)的濃度,定量限為信噪比為10 時(shí)相對(duì)應(yīng)的濃度。通過(guò)本方法測(cè)得辣條中的脫氫乙酸的檢出限為0.001 09 g·kg-1,而GB 5009.121—2016 中規(guī)定的脫氫乙酸檢出限為0.001 g·kg-1,本方法的檢出限與國(guó)標(biāo)中的檢出限數(shù)值相近,因此可說(shuō)明本方法測(cè)得的脫氫乙酸檢出限符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法。圖2、圖3 為本方法實(shí)驗(yàn)條件下的檢測(cè)結(jié)果,其中圖2 是脫氫乙酸標(biāo)準(zhǔn)液的色譜圖,圖3 是某品牌辣條中脫氫乙酸的色譜圖,可表明本方法用于檢測(cè)辣條中脫氫乙酸具有良好的分離度,便于脫氫乙酸峰的辨認(rèn)和精準(zhǔn)定量。
圖2 脫氫乙酸標(biāo)準(zhǔn)品色譜圖
圖3 某品牌辣條色譜圖
隨機(jī)取3 份不同品牌辣條樣品,每份辣條樣品中加入3 個(gè)不同濃度的脫氫乙酸溶液用氣相色譜儀進(jìn)行測(cè)定,每個(gè)濃度平行測(cè)定6 次。由表6 可知,脫氫乙酸的回收率為82.6%~94.9%,RSD 為1.13%~1.79%。
表6 樣品加標(biāo)回收率與精密度表(n=6)
為測(cè)定辣條中脫氫乙酸的含量,本文通過(guò)優(yōu)化辣條樣品的前處理,建立了一種高效、準(zhǔn)確并且環(huán)保的氣相色譜分析檢測(cè)方法。經(jīng)過(guò)重復(fù)驗(yàn)證,本方法的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差是1.13%~1.79%,而回收率是在82.6%~94.9%,本方法回收率高,重復(fù)性好,測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確,達(dá)到了市場(chǎng)上辣條中脫氫乙酸檢測(cè)的質(zhì)控要求。