張?zhí)?樊曉盼+熊鳳嬌+王娜+楊華+馬儷珍
摘 要:利用固相微萃取(solid-phase microextraction,SPME)結(jié)合氣相色譜-氮磷檢測(cè)器(gas chromatography-nitrogen-phosphorus detector,GC-NPD)測(cè)定肉制品中9 種揮發(fā)性N-亞硝胺。通過(guò)優(yōu)化平衡時(shí)間、解析時(shí)間、萃取時(shí)間、萃取溫度、NaCl濃度和轉(zhuǎn)速確定9 種揮發(fā)性N-亞硝胺的最佳萃取條件。結(jié)果表明:以PDMS/DVB/CAR為萃取頭,平衡時(shí)間10 min、萃取溫度40 ℃、萃取時(shí)間30 min、攪拌速率400 r/min、NaCl質(zhì)量濃度0.36 g/mL、解吸時(shí)間3 min時(shí)能得到最佳萃取效果。采用SPME結(jié)合GC-NPD測(cè)定9 種N-亞硝胺的線性相關(guān)系數(shù)為0.994 9~0.999 7,檢出限為0.01~10.00 ng/mL,定量限為0.03~33.00 ng/mL,回收率為50.19%~93.20%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(relative standard deviation,RSD)為2.29%~9.65%。該方法可以滿足肉制品中N-二甲基亞硝胺(N-nitrosodimethylamine,NDMA)、N-二乙基亞硝胺(N-nitrosodiethylamine,NDEA)、N-二丙基亞硝胺(N-nitrosodipropylamine,NDPA)和N-二丁基亞硝胺(N-nitrosodibutylamine,NDBA)這4 種物質(zhì)含量的測(cè)定。
關(guān)鍵詞:固相微萃??;肉制品;N-亞硝胺;萃取條件
Optimization of Extraction Conditions for the Determination of Volatile N-Nitrosamines in Meat Products Using Solid-Phase Microextraction Combined with Gas Chromatography with Nitrogen-Phosphorus Detection
ZHANG Tian1, FAN Xiaopan2, XIONG Fengjiao2, WANG Na2,*, YANG Hua2, MA Lizhen2
(1.College of Food Science and Engineering, Shanxi Agricultural University, Taigu 030801, China;
2.College of Food Science and Biotechnology, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China)
Abstract: Nine volatile N-nitrosamines in meat products were extracted by solid-phase microextraction (SPME) and determined by gas chromatography with nitrogen-phosphorus detection (GC-NPD). The optimum extraction conditions were established as follows: using PDMS/DVB/CAR fiber, equilibrium time 10 min, extraction time 30 min, extraction temperature 40 ℃, stirring speed 400 r/min, concentration of NaCl 0.36 g/mL, and desorption time 3 min. The linear correlation coefficients for the nine analytes were 0.994 9?0.999 7. The limits of detection were 0.01?10.00 ng/mL,
and the limits of quantification were 0.03?33.00 ng/mL. The recoveries of the presented method were in the range of 50.19%?93.20%, with relative standard deviation (RSD) of 2.29%?9.65%. In conclusion, the method could be used for the determination of N-nitrosodimethylamine (NDMA), N-nitrosodiethylamine (NDEA), N-nitrosodipropylamine (NDPA), and N-nitrosodibutylamine (NDBA) in meat products.
Key words: solid-phase microextraction; meat product; N-nitrosamines; extraction conditions
DOI:10.7506/rlyj1001-8123-201707009
中圖分類號(hào):TS251.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1001-8123(2017)07-0050-07
引文格式:
張?zhí)穑?樊曉盼, 熊鳳嬌, 等. SPME-GC-NPD法測(cè)定肉制品中揮發(fā)性N-亞硝胺的條件優(yōu)化[J]. 肉類研究, 2017, 31(7):
50-56. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-201707009. http://www.rlyj.pubendprint
ZHANG Tian, FAN Xiaopan, XIONG Fengjiao, et al. Optimization of extraction conditions for the determination of volatile N-nitrosamines in meat products using solid-phase microextraction combined with gas chromatography with nitrogen-phosphorus detection[J]. Meat Research, 2017, 31(7): 50-56. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-201707009. http://www.rlyj.pub
N-亞硝胺是一種N-亞硝基化合物,其化學(xué)通式為R1R2N—N=O。它是由二級(jí)胺與亞硝化劑反應(yīng)生成的,例如作為肉制品加工中的亞硝化劑,亞硝酸鹽或硝酸鹽與其降解產(chǎn)生的二級(jí)胺反應(yīng)就會(huì)形成N-亞硝胺[1]。許多動(dòng)物實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明大部分N-亞硝胺有致癌、致畸和致突變性[2-3]。在日常飲食中,它會(huì)在食品的前處理、加工和保存過(guò)程中產(chǎn)生[4]。N-亞硝胺不僅可以在外界環(huán)境中形成,還可以直接在人體內(nèi)形成,尤其是在人的胃里[5]。
肉制品的組成成分十分復(fù)雜,且待測(cè)組分含量很低,因此在分析檢測(cè)N-亞硝胺前對(duì)樣品中的N-亞硝胺進(jìn)行提取和富集至關(guān)重要[5]。美國(guó)環(huán)境保護(hù)局規(guī)定在殘留物分析中要減少或代替有機(jī)溶劑的使用,特別是含有鹵族元素的有機(jī)溶劑[6]。目前提取N-亞硝胺的方法,如水蒸氣蒸餾[7-8]、低溫真空蒸餾[9]、溶劑液-液萃取[4]和固相萃取[10]等,仍然需要大量的有機(jī)溶劑,超臨界流體萃取[11]和固相微萃取[12]不需要用到有機(jī)溶劑,但是超臨界流體萃取設(shè)備成本高,提取過(guò)程復(fù)雜,被提取物的損失率高。N-亞硝胺最普遍的分析方法是氣相色譜(gas chromatography,GC)法[13-16]和液相色譜法[17-20],也有采用膠束毛細(xì)管電動(dòng)色譜法[21-22]進(jìn)行測(cè)定的,而由于氣相色譜法能夠提供良好的分辨率,且很容易耦合具有敏感性和選擇性的檢測(cè)器往往會(huì)被作為首選[23-24]。
氮磷檢測(cè)器(nitrogen-phosphorus detector,NPD)是對(duì)氮、磷化合物有選擇地進(jìn)行高靈敏度檢測(cè)的檢測(cè)器,可用于藥品的代謝分析、聚脲系及磷系農(nóng)藥的殘留分析、亞硝基胺、三甲胺、樹脂中的丙烯脯等氮、磷化合物的選擇微量分析。盧紅兵等[25]利用NPD結(jié)合GC對(duì)煙草中特有的N-亞硝胺進(jìn)行了測(cè)定和分析,楊華等[26]用NPD結(jié)合GC測(cè)定了肉制品中的3 種揮發(fā)性N-亞硝胺。
固相微萃?。╯olid-phase microextraction,SPME)是一種相對(duì)較新的樣品前處理技術(shù),集采樣、萃取、濃縮、進(jìn)樣于一體[27],且無(wú)需溶劑,已在食品分析領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。SPME比溶劑萃取法更快速、簡(jiǎn)單,容易操作,且不需要有毒、昂貴的有機(jī)溶劑。Andrade等[12]利用頂空固相微萃取-氣相色譜-熱能分析儀(head space-solid-phase microextraction-gas chromatography-thermal analyzer,HS-SPME-GC-TEA),以發(fā)酵香腸為基質(zhì),對(duì)SPME條件進(jìn)行了優(yōu)化,結(jié)果表明,萃取條件對(duì)萃取效果的影響很明顯;張秋菊等[28]在用HS-SPME-GC-MS法測(cè)定7 種亞硝胺類化合物中的研究也發(fā)現(xiàn)萃取條件對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響很大;楊華等[26]采用SPME結(jié)合氣相色譜儀測(cè)定了肉制品中的3 種N-亞硝胺,結(jié)果表明,萃取頭的選擇和萃取條件對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有較大影響。
為了建立快速、有效測(cè)定肉制品中N-亞硝胺的方法,本研究用SPME-GC-NPD法測(cè)定肉制品中的N-二甲基亞硝胺(N-nitrosodimethylamine,NDMA)、N-甲乙基亞硝胺(N-nitrosomethylethylamine,NMEA)、N-二乙基亞硝胺(N-nitrosodiethylamine,NDEA)、N-二丙基亞硝胺(N-nitrosodipropylamine,NDPA)、N-亞硝基吡咯烷(N-nitrosopyrrolidine,NPYR)、N-亞硝基哌啶(N-nitrosopiperidin,NPIP)、N-二丁基亞硝胺(N-nitrosodibutylamine,NDBA)、N-亞硝基嗎啉(N-nitrosomorpholine,NMOR)、N-二苯基亞硝胺(N-nitrosodiphenylamine,NDpheA)9 種化合物。對(duì)平衡時(shí)間、解析時(shí)間、萃取溫度、萃取時(shí)間、轉(zhuǎn)速、鹽離子濃度等萃取條件以及檢測(cè)條件進(jìn)行優(yōu)化,得到最優(yōu)條件,并對(duì)肉制品中的N-亞硝胺含量進(jìn)行檢測(cè)。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
魚肉類油炸制品16 種,均購(gòu)自當(dāng)?shù)爻小?/p>
N-亞硝胺混合標(biāo)準(zhǔn)品(含有NDMA、NDEA、NMEA、NDBA、NDPA、NPIP、NPYR、NMOR和NDPheA,質(zhì)量濃度均為2 mg/mL) 美國(guó)Sigma公司;甲醇(色譜純)、氯化鈉(分析純) 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;實(shí)驗(yàn)用水均為超純水。
1.2 儀器與設(shè)備
7890A氣相色譜儀(配備NPD)、HP-INNOWax毛細(xì)管色譜柱 美國(guó)Agilent公司;PC-420D固微相萃取儀 墨西哥Corning公司;50/30 μm灰色PDMS/DVB/CAR萃取頭、1 cm磁力攪拌子、15 mL棕色樣品瓶 美國(guó)Supelco公司;HH數(shù)顯恒溫水浴鍋 江蘇省金壇市金城國(guó)勝實(shí)驗(yàn)儀器廠。
1.3 方法
1.3.1 氣相色譜條件
進(jìn)樣口溫度:250 ℃,氮磷檢測(cè)器溫度:330 ℃,載氣(N2)流速10 mL/min,空氣流速60 mL/min,H2流速3 mL/min。升溫程序:初始溫度50 ℃,保持4 min;以10 ℃/min的速率上升至180 ℃,保持2 min;以20 ℃/min的速率上升至220 ℃,保持6 min,運(yùn)行溫度250 ℃,3 min。endprint
在上述條件下,分析不同流速(2、4、6 mL/min)對(duì)9 種N-亞硝胺分離效果的影響。利用安捷倫工作站對(duì)色譜圖進(jìn)行分析及數(shù)據(jù)處理,用保留時(shí)間定性,外標(biāo)法定量。
1.3.2 樣品前處理
取1 mL液體樣品于15 mL樣品瓶中,加入9 mL飽和NaCl溶液;固體樣品粉碎后取1 g于樣品瓶中,加入9 mL飽和NaCl溶液,攪拌均勻、密封后放入恒溫水浴鍋,平衡一段時(shí)間后固定于萃取臺(tái)上,設(shè)定萃取溫度和攪拌速率,將萃取針插入樣品瓶中,伸出萃取頭(至液面以上),以頂空方式萃取一定時(shí)間后縮回萃取頭。立即插入氣相色譜儀進(jìn)樣口中,伸出萃取頭,于高溫進(jìn)樣口解析一定時(shí)間,解析完成后縮回萃取頭并拔出萃取針,完成一次進(jìn)樣過(guò)程。
1.3.2.1 平衡時(shí)間的選擇
將1 mL質(zhì)量濃度為1 μg/mL的N-亞硝胺混合標(biāo)準(zhǔn)溶液置于15 mL樣品瓶中,加入9 mL飽和NaCl,置于40 ℃的恒溫水浴鍋里,N-亞硝胺不斷由液相揮發(fā)到氣相,最后達(dá)到在氣-液相中的分配平衡,平衡時(shí)間會(huì)影響采用SPME分析N-亞硝胺的結(jié)果。固定萃取溫度為35 ℃、萃取時(shí)間為45 min、攪拌速率為400 r/min、飽和NaCl作為萃取介質(zhì)、解析時(shí)間為3 min,分析平衡時(shí)間分別為0、5、10、15 min對(duì)9 種N-亞硝胺萃取效果(N-亞硝胺的峰面積)的影響。
1.3.2.2 萃取條件的優(yōu)化
在確定平衡時(shí)間后,對(duì)SPME的萃取條件進(jìn)行單因素試驗(yàn)。選擇萃取溫度分別為25、35、40、45、50、55 ℃(萃取時(shí)間30 min、攪拌速率400 r/min、飽和NaCl溶液),萃取時(shí)間分別為20、30、40、45、50 min(萃取溫度35 ℃、攪拌速率400 r/min、飽和NaCl溶液),攪拌速率分別為200、300、400、500、600 r/min(萃取溫度40 ℃、萃取時(shí)間30 min、飽和NaCl溶液),NaCl質(zhì)量濃度分別為0、0.20、0.36 g/mL(萃取溫度40 ℃、萃取時(shí)間30 min、攪拌速率400 r/min),研究各因素對(duì)9 種N-亞硝胺的萃取效果。
1.3.2.3 解析時(shí)間的選擇
以質(zhì)量濃度為1 μg/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液為萃取對(duì)象,在平衡時(shí)間10 min、萃取溫度40 ℃、攪拌速率400 r/min、
飽和NaCl溶液作為萃取介質(zhì)的條件下萃取30 min,解析時(shí)間分別設(shè)定為2、3、4、5 min。根據(jù)色譜圖的出峰面積,確定最佳解析時(shí)間。
1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
9 種N-亞硝胺的混合標(biāo)準(zhǔn)品用甲醇配制成質(zhì)量濃度為200 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,置于棕色瓶中,-20 ℃避光保存;取0.5 mL上述標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,用甲醇定容至10 mL棕色容量瓶中,配制成質(zhì)量濃度為10 μg/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)工作液;將N-亞硝胺混合標(biāo)準(zhǔn)工作液進(jìn)行逐級(jí)稀釋至質(zhì)量濃度為0.01、0.02、0.05、0.08、0.10、0.20、0.50、0.80、1.00 μg/mL,于最適分離條件下分別進(jìn)樣,以N-亞硝胺的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),對(duì)應(yīng)峰面積為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得到線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)。
1.3.4 方法的檢出限和定量限
分別將信噪比為3和10時(shí)測(cè)得的N-亞硝胺的濃度作為方法的檢出限(limit of detection,LOD)和定量限(limit of quantitation,LOQ)。
1.3.5 回收率實(shí)驗(yàn)
采用空白基質(zhì)加標(biāo)的方法測(cè)定回收率,準(zhǔn)確稱取肉樣1 g,分別添加1 mL質(zhì)量濃度為0.8、1.0、2.0 μg/mL的N-亞硝胺混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,加入8 mL飽和NaCl溶液,采用優(yōu)化后的條件進(jìn)行樣品前處理和GC-NPD分析。按照下式計(jì)算回收率。
式中:A2為加標(biāo)后樣品中9 種N-亞硝胺的峰面積/pA;
A1為加標(biāo)前樣品中9 種N-亞硝胺的峰面積/pA;A0為混合標(biāo)準(zhǔn)品中9 種N-亞硝胺的峰面積/pA。
1.3.6 精密度實(shí)驗(yàn)
計(jì)算加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)中5 次回收率平行測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(relative sandard deviation,RSD),分析加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)的精密度。
1.4 數(shù)據(jù)處理
實(shí)驗(yàn)均重復(fù)測(cè)定3 次,結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析采用Statistix 8.1軟件包(St Paul,MN)中線性模型程序進(jìn)行方差分析,采用Tukey HSD程序進(jìn)行差異顯著性分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 氣相色譜條件優(yōu)化及9 種N-亞硝胺標(biāo)準(zhǔn)品的色譜圖
樣品不經(jīng)SPME處理,采用氣相色譜結(jié)合氮磷檢測(cè)器,用HP-INNOWax石英毛細(xì)管柱對(duì)9 種N-亞硝胺進(jìn)行分離。由圖1可知,9 種N-亞硝胺都實(shí)現(xiàn)了基線分離,且各峰的峰形尖銳、對(duì)稱。采用程序升溫,50~180 ℃范圍內(nèi),以10 ℃/min的速率升溫,NDMA、NMEA、NDEA、NDPA、NDBA、NPIP、NPYR和NMOR依次出峰,當(dāng)溫度以20 ℃/min升到220 ℃時(shí),NDpheA出峰。在分離過(guò)程中,流速分別選擇2、4、6 mL/min,當(dāng)流速為4 mL/min和6 mL/min時(shí),NDBA和NPIP沒(méi)有實(shí)現(xiàn)基線分離,當(dāng)流速為2 mL/min時(shí),二者實(shí)現(xiàn)基線分離。
2.2 樣品前處理?xiàng)l件優(yōu)化
2.2.1 平衡時(shí)間的選擇
平衡過(guò)程,即樣品于萃取瓶中在一定的溫度、攪拌速率下進(jìn)行萃取,使溶液中的N-亞硝胺與頂空部分的
N-亞硝胺基本達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。本研究選擇在40 ℃恒溫水浴鍋中進(jìn)行平衡。由表1可知,9 種N-亞硝胺在平衡時(shí)間為10 min時(shí)的出峰面積最大,且NDMA、NMEA、NDEA、NPIP、NPYR、NMOR的峰面積顯著高于其他平衡時(shí)間(P<0.05),此結(jié)果與Andrade等[12]報(bào)道的平衡時(shí)間為10 min時(shí)臘腸中的NDMA和NDEA的峰面積最大一致,因此選擇10 min作為9 種N-亞硝胺的平衡時(shí)間。endprint
2.2.2 萃取條件的優(yōu)化
2.2.2.1 萃取溫度的選擇
由表2可知,溫度為25~40 ℃時(shí),除了NMEA,其他8 種N-亞硝胺的峰面積隨溫度升高而增加,且NDPA、NDBA、NPIP、NDpheA的峰面積增加顯著(P<0.05)。溫度為40~45 ℃時(shí),NMEA、NDPA、NDBA、NMOR和NDpheA的峰面積隨溫度升高而增加,但差異不顯著(P>0.05),而NDMA、NDEA、NPIP和NPYR的峰面積隨溫度升高而減小,其中NDMA、NDEA和NPYR顯著降低;溫度繼續(xù)升高到55 ℃時(shí),NMEA的峰面積顯著降低,NDPA和NMOR變化不顯著,NDBA和NDpheA顯著增加。這可能是因?yàn)?5 ℃時(shí)的水蒸氣氣壓增加,造成萃取頭在吸附的同時(shí)也在進(jìn)行脫附,當(dāng)溫度升高到55 ℃時(shí),其峰面積變化不顯著。考慮到NDMA、NDEA和NPYR是食品中的主要致癌物,且其他N-亞硝胺在45 ℃以上溫度的峰面積與40 ℃差異不顯著,因此選擇40 ℃作為最適萃取溫度。
2.2.2.2 萃取時(shí)間的選擇
由表3可知,除了NDEA,其他8 種N-亞硝胺的峰面積隨著萃取時(shí)間的增加整體呈增大趨勢(shì),萃取50 min后萃取頭吸附N-亞硝胺基本上達(dá)到平衡,且NMEA、NDEA和NPYR在萃取30 min和50 min時(shí)的差異不顯著
(P<0.05),而且固相微萃取本身就是一種不完全萃取,考慮到快速萃取操作及進(jìn)樣分析時(shí)間的可行性,最終選取30 min作為萃取時(shí)間。
2.2.2.3 攪拌速率的選擇
由表4可知,攪拌速率對(duì)9 種N-亞硝胺的峰面積有顯著影響(P<0.05),隨著攪拌速率的加快,9 種N-亞硝胺的峰面積并沒(méi)有明顯遞增趨勢(shì),當(dāng)攪拌速率為400 r/min
時(shí),出峰面積達(dá)到最大。雖然攪拌速率為400 r/min和
300 r/min時(shí),除NDBA、NPYR和NdpheA的峰面積差異顯著(P<0.05)外,其他6 種N-亞硝胺的峰面積差異均不顯著(P>0.05),但由于攪拌速率較好控制,因此為了使萃取效率達(dá)到最大,本研究選擇攪拌速率為400 r/min。
2.2.2.4 NaCl質(zhì)量濃度的選擇
在待萃取的樣品中加入NaCl是為了降低待分析物在水溶液中的溶解度,促進(jìn)待分析物的揮發(fā),使水相和空氣相中的分析物達(dá)到平衡[29]。由表5可知,除NMOR外,其他8 種N-亞硝胺的峰面積隨著NaCl質(zhì)量濃度的增加而增大;除NPYR和NMOR外,其他種類的N-亞硝胺在NaCl溶液飽和時(shí),其出峰面積最大,且顯著高于質(zhì)量濃度為0.00 g/mL和0.20 g/mL的NaCl溶液作為萃取介質(zhì)時(shí)的峰面積(P<0.05)。因此選擇飽和NaCl溶液作為萃取介質(zhì)進(jìn)行萃取。
2.2.3 解析時(shí)間的選擇
萃取頭吸附的待測(cè)物在氣相色譜儀進(jìn)樣口解析時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)萃取效果有一定的影響。由表6可知,除NDBA、NPIP和NDpheA外,其他N-亞硝胺在解析時(shí)間為3 min時(shí)的出峰面積最大;NDEA解析3 min時(shí)的出峰面積顯著高于其他解析時(shí)間(P<0.05);NDBA解析3 min時(shí)的出峰面積顯著高于解析2 min(P<0.05),與解析4、5 min時(shí)的差異不顯著(P>0.05);NPIP解析3 min時(shí)的出峰面積顯著高于解析2、5 min(P<0.05),與解析4 min時(shí)的差異不顯著(P>0.05);NDpheA解析3 min時(shí)的出峰面積與其他解析時(shí)間差異不顯著(P>0.05)。在對(duì)解析3 min后的萃取頭進(jìn)行老化操作時(shí),并沒(méi)有出現(xiàn)殘留峰及雜質(zhì)峰,3 min的解析時(shí)間也確保了萃取頭的老化操作,因此選擇3 min作為最佳解析時(shí)間。
2.3 PDMS/DVB/CAR萃取頭萃取9 種N-亞硝胺的色譜圖
通過(guò)對(duì)平衡時(shí)間、萃取條件和解析時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化,得到最優(yōu)條件為平衡時(shí)間10 min、萃取溫度40 ℃、萃取時(shí)間30 min、轉(zhuǎn)速400 r/min、飽和NaCl溶液作為萃取介質(zhì),在此條件下將100 ng/mL的9 種N-亞硝胺的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液萃取后,進(jìn)行氣相色譜檢測(cè)。由圖2可知,9 種N-亞硝胺全部分離,但響應(yīng)強(qiáng)度差異較大,這與萃取材料對(duì)目標(biāo)物的吸附強(qiáng)度有關(guān)。
2.4 方法的線性范圍、檢出限、定量限、回收率和精密度
由表7可知,該方法的線性相關(guān)性較好,相關(guān)系數(shù)均大于0.99。9 種N-亞硝胺的檢出限為0.01~10.00 ng/mL,NDMA、NDEA、NDPA、NDBA的檢出限較低,可以滿足肉制品中這4 種N-亞硝胺的痕量檢測(cè),其精密度和準(zhǔn)確度均能滿足痕量分析的要求。
2.5 實(shí)際樣品測(cè)定
用SPME-GC-NPD方法,采用優(yōu)化得到的最佳條件測(cè)定16 種魚肉類油炸制品中9 種N-亞硝胺的含量。由表9可知,16 種被測(cè)肉制品中存在的N-亞硝胺主要為NDMA、NMEA和NDEA,只有個(gè)別樣品中含有NDBA和NPIP。目前GB 2762—2012《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》[30]中只對(duì)NDMA有限量規(guī)定(3 μg/kg),由本研究的測(cè)定結(jié)果可知,16 種被測(cè)肉制品中的NDMA含量均超過(guò)了此限量標(biāo)準(zhǔn),特別是沒(méi)有限量規(guī)定的NMEA和NDEA的測(cè)定值特別高,如有的樣品中NMEA的測(cè)定值高達(dá)48.581 μg/kg。油炸制品中常被報(bào)道檢出的NPYR在本研究的樣品中并未檢出,主要原因是N-亞硝胺的檢測(cè)采用固微相萃取儀進(jìn)行前處理,采用PDMS/DVB/CAR萃取頭,對(duì)NPYR的吸附力較差,因此NPYR含量較低的產(chǎn)品檢測(cè)不出來(lái)。N-亞硝胺是一種致癌性很強(qiáng)的化合物,應(yīng)該予以重視。今后的研究應(yīng)分析造成產(chǎn)品中N-亞硝胺含量較高的原因及N-亞硝胺形成的影響因素,跟蹤產(chǎn)品的加工過(guò)程,尋找控制措施。endprint
3 結(jié) 論
本研究建立了SPME結(jié)合GC-NPD測(cè)定肉制品中
9種N-亞硝胺的方法,該方法簡(jiǎn)單、快速、不使用有機(jī)溶劑、易操作。以PDMS/DVB/CAR為萃取頭,解析時(shí)間3 min、平衡時(shí)間10 min、萃取溫度40 ℃、攪拌速率400 r/min、萃取時(shí)間30 min、飽和NaCl溶液作為萃取介質(zhì)時(shí),9 種N-亞硝胺的峰面積最大。9 種N-亞硝胺的質(zhì)量濃度與對(duì)應(yīng)峰面積間的線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)為0.994 9~0.999 7,檢出限為0.01~10.00 ng/mL,定量限為0.03~33.00 ng/mL,回收率為50.19%~93.20%,RSD為2.29%~9.65%。由于檢出限和回收率的限制,本研究中的方法僅可以滿足肉制品中NDMA、NDEA、NDPA和NDBA的定量測(cè)定。
參考文獻(xiàn):
[1] LISTED N. IARC monographs on the evaluation of the carcinogenic risk of chemicals to humans: some N-nitroso compounds[J]. Biologia Plantarum, 1987, 29(6): 452. DOI:10.1007/BF02882220.
[2] CRADDOCK V M. Nitrosamines, food and cancer: assessment in Lyon[J]. Food and Chemical Toxicology, 1990, 28(1): 63-65. DOI:10.1016/0278-6915(90)90137-C.
[3] HOTCHKISS J H. A review of current literature on N-nitroso compounds in foods[J]. Advances in Food Research, 1988, 31: 53-115. DOI:10.1016/S0065-2628(08)60166-4.
[4] CAMPILLO N, VI?AS P, MART?NEZ-CASTILLO N, et al. Determination of volatile nitrosamines in meat products by microwave-assisted
extraction and dispersive liquid-liquid microextraction coupled to gas chromatography-mass spectrometry[J]. Journal of Chromatography A, 2011, 1218(14): 1815-1821. DOI:10.1016/j.chroma.2011.02.010.
[5] SCANLAN R A. Nitrosamines[J]. Encyclopedia of Food Sciences and Nutrition, 2003: 4142-4147.
[6] United States Environmental Protection Agency. Pollution prevention strategy[Z]. Washington D C: Federal Register, 1991.
[7] DRABIK-MARKIEWICZ G, DEJAEGHER B, DE MEY E, et al.
Influence of putrescine, cadaverine, spermidine or spermine on the formation of N-nitrosamine in heated cured pork meat[J]. Food Chemistry, 2011, 126(4): 1539-1545. DOI:10.1016/j.foodchem.2010.11.149.
[8] WEI Fashan, XU Xinglian, ZHOU Guanghong, et al. Irradiated Chinese rugao ham: changes in volatile N-nitrosamine, biogenic amine and residual nitrite during ripening and post-ripening[J]. Meat Science, 2009, 81(3): 451-455. DOI:10.1016/j.meatsci.2008.09.005.
[9] RAOUL S, GREMAUD E, BIAUDET H, et al. Rapid solid-phase extraction method for the detection of volatile nitrosamines in food[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1997, 45(12): 4706-4713. DOI:10.1021/jf970232q.
[10] YURCHENKO S, M?LDER U. The occurrence of volatile N-nitrosamines in Estonian meat products[J]. Food Chemistry, 2007, 100(4): 1713-1721. DOI:10.1016/j.foodchem.2005.10.017.
[11] PENSABENE J W, FIDDLER W, MAXWELL R J, et al. Supercritical fluid extraction of N-nitrosamines in hams processed in elastic rubber nettings[J]. Journal of Aoac International, 1995, 78(3): 744-748.endprint
[12] ANDRADE R, FELIX G R, RATH S. A method for the determination of volatile N-nitrosamines in food by HS-SPME-GC-TEA[J].
Food Chemistry, 2005, 91(1): 173-179. DOI:10.1016/j.foodchem.2004.08.015.
[13] 李玲, 徐幸蓮, 周光宏. 氣質(zhì)聯(lián)用檢測(cè)傳統(tǒng)中式香腸中的9 種揮發(fā)性亞硝胺[J]. 食品科學(xué), 2013, 34(14): 241-244. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201314049.
[14] 魏法山, 徐幸蓮, 周光宏. 揮發(fā)性N-亞硝基化合物的分析方法[J]. 食品科學(xué), 2008, 29(7): 479-484. DOI:10.3321/j.issn:1002-6630.2008.07.109.
[15] 王瑞, 馬儷珍, 方長(zhǎng)發(fā), 等. 氣相色譜法測(cè)定熟肉制品中揮發(fā)性N-亞硝胺類化合物[J]. 中國(guó)食品學(xué)報(bào), 2007, 7(2): 124-127. DOI:10.3969/j.issn.1009-7848.2007.02.024.
[16] 何淑娟, 趙麗敏, 李強(qiáng), 等. 氣相色譜-質(zhì)譜法測(cè)定肉制品中的9 種揮發(fā)性N-亞硝胺類物質(zhì)[J]. 肉類研究, 2015, 29(1): 27-30. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-201501007.
[17] 楊寧, 陳穎慧, 鄧?yán)颍?等. 雙填料固相萃取-高效液相色譜-質(zhì)譜法同時(shí)檢測(cè)腌菜中9 種N-亞硝胺[J]. 分析化學(xué), 2013, 41(7): 1044-1049.
[18] HERRMANN S S, DUEDAHLOLESEN L, GRANBY K. Simultaneous determination of volatile and non-volatile nitrosamines in processed meat products by liquid chromatography tandem mass spectrometry using atmospheric pressure chemical ionisation and electrospray ionisation[J]. Journal of Chromatography A, 2014, 1330(4): 20-29. DOI:10.1016/j.chroma.2014.01.009.
[19] MCDAY J. Ecological method development for detecting N-nitrosodimethylamine in water using HPLC-PDAD[D]. Ypsilanti: Eastern Michigan University, 2010: 1-88.
[20] 蔡魯峰, 李娜, 杜莎, 等. 固相萃取凈化-高效液相色譜法測(cè)定肉制品中的9 種N-亞硝基化合物[J]. 食品科學(xué), 2016, 37(12): 217-221. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201612039.
[21] FILHO P J S, RIOS A, VALC?RCEL M, et al. Development of a new method for the determination of nitrosamines by micellar electrokinetic capillary chromatography[J]. Water Research, 2003, 37(16): 3837-3842.
[22] YANG Youyou, NIE Honggang, LI Chenchen, et al. On-line concentration and determination of tobacco-specific N-nitrosamines by cation-selective exhaustive injection-sweeping-micellar electrokinetic chromatography[J]. Talanta, 2010, 82(5): 1797-1801. DOI:10.1016/j.talanta.2010.07.075.
[23] BYUN M W, AHN H J, KIM J H, et al. Determination of volatile N-nitrosamines in irradiated fermented sausage by gas chromatography coupled to a thermal energy analyzer[J]. Journal of Chromatography A, 2004, 1054(1/2): 403-407. DOI:10.1016/S0021-9673(04)01302-0.
[24] GREBEL J E, (MEL)SUFFET I H. Nitrogen-phosphorus detection and nitrogen chemiluminescence detection of volatile nitrosamines in water matrices: optimization and performance comparison[J]. Journal of Chromatography A, 2007, 1175(1): 141-144. DOI:10.1016/j.chroma.2007.09.073.
[25] 盧紅兵, 鐘科軍, 毛友安, 等. 毛細(xì)管氣相色譜-氮磷檢測(cè)器法測(cè)定卷煙煙氣中TSNA的研究[J]. 湖南城市學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2004, 13(4): 55-60. DOI:10.3969/j.issn.1672-7304.2004.04.018.
[26] 楊華, 方長(zhǎng)發(fā), 張?zhí)穑?等. SPME-GC-NPD法測(cè)定肉制品中揮發(fā)性N-亞硝胺[J]. 食品研究與開發(fā), 2016, 37(3): 150-155. DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2016.03039.
[27] ALDURADA M D. Solid-phase microextraction: a promising technique for sample preparation in environmental analysis[J]. Journal of Chromatography A, 2000, 889(1/2): 3-14. DOI:10.1016/S0021-9673(00)00453-2.
[28] 張秋菊, 郭祖鵬, 李明珠, 等. 頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜法測(cè)定7 種亞硝胺類化合物[J]. 中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志, 2009, 19(6): 1234-1236.
[29] GREBEL J E, YOUNG C C, SSUFFET I H. Solid-phase microextraction of N-nitrosamines[J]. Journal of Chromatography A, 2006, 1117(1): 8-11. DOI:10.1016/j.chroma.2006.03.044.
[30] 中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部. GB 2762—2012 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量[S]. 北京: 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2012.endprint