陳旻實(shí),呂水源,李小晶,曾樹金,鄭思遠(yuǎn)
(1.福建出入境檢驗(yàn)檢疫局技術(shù)中心,福建省檢驗(yàn)檢疫技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,國家消費(fèi)品安全檢測重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福州 350001 ;2.泉州出入境檢驗(yàn)檢疫局,泉州 362000)
三聚氰酸(Cyanuric Acid,CYA)是三聚氰胺的水解產(chǎn)物,毒性較小,但與三聚氰胺同時(shí)被人體攝入后,通過分子間的氫鍵結(jié)合形成網(wǎng)狀三聚氰胺氰尿酸鹽(Melamine cyanurate,MCA),該晶體難溶于水,易在腎臟中積聚形成結(jié)石,堵塞腎小管,最終導(dǎo)致腎衰竭[1]。原材料中三聚氰酸含量的多少,直接影響三聚氰酸在成型品中的遷移量。通過建立可靠的三聚氰酸殘留量檢測方法,篩選出合格原料,從源頭把關(guān)產(chǎn)品品質(zhì),進(jìn)而達(dá)到限制三聚氰酸在食物中的遷移量的目的。
目前,國內(nèi)外有關(guān)飼料和食品中三聚氰酸檢測的報(bào)道較多[2-5],而有關(guān)食品接觸材料的報(bào)道則較少[6-8],且主要是對成型品在水、4%乙酸、10%乙醇等食品模擬物中遷移量的測定,對原料和成型品中的單體殘留量的測定尚未見報(bào)道。筆者用乙醇溶液作為提取液,建立了以高效液相色譜檢測食品接觸材料(包括原料和成型品)中三聚氰酸殘留量的簡便、快速、準(zhǔn)確、可靠的方法。
高效液相色譜儀:1100型,配有二極管陣列檢測器(DAD),美國Agilent公司;
超聲波清洗器:KQ250E型,中國昆山儀器公司;
分析天平:AB204-L型,德國賽多利斯儀器公司;
研磨機(jī):HY98-A型,中國南昌紅燕公司;
三聚氰酸標(biāo)準(zhǔn)品:純度大于99.0%,德國Dr. Ehrenstorfer公司;
三聚氰酸標(biāo)準(zhǔn)儲備液:準(zhǔn)確稱取三聚氰酸標(biāo)準(zhǔn)品100 mg,置于100 mL容量瓶中,用水超聲溶解并定容,濃度為1 000 mg/L,置于冰箱中保存,使用時(shí)用水稀釋成需要濃度的三聚氰酸標(biāo)準(zhǔn)工作液;
乙腈:色譜純,德國Meker公司;
乙醇:分析純,上海試一化學(xué)試劑公司;
磷酸鹽(PBS)緩沖溶液:5 mmol/L,pH 6.5。
將原料樹脂或成型品樣品制成1 cm×1 cm大小,然后用研磨機(jī)破碎成粒徑小于0.2 mm大小顆粒。稱取0.5 g(精確到0.1 mg)均質(zhì)樣品顆粒于50 mL帶蓋離心管中,加入10 mL 10%乙醇溶液,渦旋混勻,超聲振蕩20 min,以轉(zhuǎn)速2 500 r/min離心5 min。取1 mL上清液,過0.45 μm濾膜,上機(jī)測定。
色譜柱:Phenomenex Luna 氨基柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),美 國Phenomenex公 司;檢 測器:DAD;檢測波長:214 nm;柱溫:30℃;進(jìn)樣量:5 μL;流動相:乙腈-PBS緩沖溶液(體積比為75∶25);洗脫方式:等度洗脫;流速:1.0 mL/min。
2.1.1 提取液
三聚氰酸微溶于水(20℃下溶解度為5 g/L),溶于熱水、熱醇、吡啶,也溶于氫氧化鈉和氫氧化鉀水溶液,屬于極性化合物,提取溶劑一般選用稀酸溶液、有機(jī)溶劑與水的混合溶液、極性較強(qiáng)的有機(jī)溶劑或緩沖溶液[4]。先選用常見有機(jī)溶劑甲醇、乙醇、乙腈為提取液,考察同一提取方式下,不同有機(jī)溶劑對三聚氰酸的提取,結(jié)果見表1。由表1可知,甲醇和乙醇的提取效率相近,且明顯優(yōu)于乙腈,因此選用乙醇作為提取液有機(jī)溶劑。
表1 不同有機(jī)溶劑提取三聚氰酸的質(zhì)量濃度
選用體積分?jǐn)?shù)分別為10%,20%,50%的乙醇溶液和乙醇為提取液,考察不同提取液對三聚氰酸的提取效果,結(jié)果見表2。由表2可知,10%乙醇溶液的提取效率最高,因此選用10%乙醇溶液作為提取液。
表2 不同濃度乙醇溶液提取所得三聚氰酸的濃度
2.1.2 提取方式
分別考察了渦旋混合提取、振蕩提取、超聲提取、索氏回流提取等提取方式,結(jié)果表明索氏回流提取和超聲提取的效率較高,振蕩提取和渦旋混合提取效率低。由于索氏回流耗時(shí)長且操作較繁瑣,因此選用超聲提取方式。
2.1.3 提取時(shí)間
以超聲提取為提取方式,以10%乙醇溶液為提取液,對同一份均質(zhì)樣品,考察不同超聲時(shí)長的提取效果,結(jié)果見圖1。由圖1可知,超聲時(shí)間超過20 min,樣品中的三聚氰酸已基本提取完全。因此,超聲時(shí)間選擇20 min。
圖1 不同超聲時(shí)間三聚氰酸的提取濃度
色譜條件參照三聚氰胺及其衍生物遷移量的研究中所建立的方法[1],具體參數(shù)見1.3。
配制三聚氰酸系列濃度的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,按照選用的色譜條件進(jìn)行測定。以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),色譜峰面積為縱坐標(biāo),得三聚氰酸的檢出限為0.1 mg/L,線性方程為Y=56.12X +11.63,線性范圍為0.5~50 mg/L,相關(guān)系數(shù)為0.999 4。結(jié)果表明三聚氰酸的標(biāo)準(zhǔn)曲線線性范圍寬、檢出限低,可以滿足定量分析的要求。
將適量三聚氰酸標(biāo)品與三聚氰胺樹脂混勻,使得混勻后的三聚氰酸含量為0.1%。將混勻后的樹脂原料壓制成密胺餐盤,作為陽性樣品備測。將密胺餐盤破碎成粒徑小于0.2 mm的顆粒與樹脂原料混合后按本方法進(jìn)行提取和測定,同時(shí)對未添加樣品進(jìn)行空白測試。重復(fù)試驗(yàn)6次,扣除空白平均值,考察方法的精密度和回收率,結(jié)果列于表4。由表4可知,三聚氰酸含量測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為1.36%~2.54%,回收率在80%~93%之間,表明該方法精密度和準(zhǔn)確度良好。
表4 食品接觸材料中三聚氰酸單體殘留量回收率
將不同量的三聚氰酸標(biāo)準(zhǔn)品與三聚氰胺樹脂混勻,使得混勻后三聚氰酸含量分別為0.1%和0.2%。將混勻后的樹脂原料分別壓制成10只密胺餐盤。將樹脂原料按本研究所建立的方法進(jìn)行提取和殘留量測定,同時(shí)將壓制成型的密胺餐盤用于三聚氰酸遷移量測定(食品模擬物為10%乙醇溶液,浸泡溫度為70℃,浸泡時(shí)間為4 h),結(jié)果見圖2。
圖2 原料中三聚氰酸殘留量與其成型品中三聚氰酸遷移量的對應(yīng)關(guān)系
由圖2可知,三聚氰酸遷移量隨著原料中殘留量的增大而增大,呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系,因此可以認(rèn)為質(zhì)控原料三聚氰酸殘留量是降低成型品三聚氰酸遷移量、提升產(chǎn)品品質(zhì)的有效途徑。
建立了用液相色譜技術(shù)檢測食品接觸材料中三聚氰酸殘留量的方法,該方法靈敏度好,檢出限低,適用線性范圍廣,前處理簡單,揭示了原料三聚氰酸殘留量與成型品三聚氰酸遷移量的正相關(guān)關(guān)系,滿足我國對食品接觸材料中污染物殘留監(jiān)控和檢測的要求。
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