陶華平
(寧德市食品藥品檢驗檢測中心, 福建 寧德 352100)
當前,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的致癌化學物質(zhì)約有400種,其中200多種屬于多環(huán)芳香烴類化合物。苯并芘(BaP)又稱3,4-苯并芘,是多環(huán)芳烴類化合物的一種,由苯與芘糅合而成。苯并芘致癌性強,且對檢測靈敏度高,故其被作為多環(huán)芳烴(Polycyclic aromatic hy-drocarbons,簡稱PAH)的指標化合物[1]。依據(jù)苯與芘不同的糅合位置,可將苯并芘分為苯并(a)芘和苯并(e)芘兩種異構(gòu)體。
堅果營養(yǎng)豐富,富含蛋白質(zhì)、油脂、礦物質(zhì)、維生素等。但在炒制過程中,如果溫度過高,則會使這些有機物發(fā)生熱裂解反應,再經(jīng)環(huán)化、聚合,就生成了如苯并(a)芘等一些多環(huán)芳烴物質(zhì)。另一方面,堅果在生長過程中其根系會從水、土中吸收有機污染物,且其果實也有可能從大氣中吸附苯并(a)芘。
對苯并(a)芘研究大多集中在熏烤肉制品、油炸食品中,對炒制食品研究較少。目前,對堅果炒貨衛(wèi)生質(zhì)量研究也更加關(guān)注黃曲霉B1等致癌物質(zhì)的測定,很少開展多環(huán)芳烴污染的研究。食品安全國家標準GB 5009.27-2016《食品安全國家標準 食品中苯并(a)芘的測定》并未涉及堅果炒貨的測定。本研究旨在結(jié)合堅果炒貨特點,探討測定堅果炒貨中苯并(a)芘的方法。
儀器:島津高效液相色譜儀(LC-20A);配熒光分光檢測器(RF-20A);飛鴿牌高速離心機(TDL-5-A);德國IKA旋渦振蕩儀(MS3);舒美超聲波儀(KQ-500E);SENCO旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(W2-100SP);北京優(yōu)晟氮吹儀(UGC-24)。
正己烷(色譜純,SINENCE)、乙腈(色譜純,J.T.BAKER)、甲苯(色譜純,ourchem)、丙酮(色譜純,fisher chemical)、超純水、中性氧化鋁柱(月旭科技,22 g,60 mL)、微孔濾膜(0.45 μm)、苯并(a)芘標準溶液(100 μg·mL-1,北京壇墨質(zhì)檢科技有限公司)。
稱取經(jīng)去殼、粉碎均勻的樣品1 g(精確至0.001 g)于10 mL離心管中,加入5 mL正已烷與丙酮混合溶液正已烷∶丙酮(V∶V=3∶1),旋渦混合30 s,于40℃下超聲提取15 min,于5 000 r·min-1離心機中離心5 min,轉(zhuǎn)移出上層清液。再加入5 mL混合溶液重復提取1次,合并上清液,待凈化。
中性氧化鋁柱用30 mL正已烷活化,將上述凈化液轉(zhuǎn)移入中性氧化鋁柱,收集流出液,并用50 mL正已烷洗脫,繼續(xù)收集凈化液。將凈化液在40℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至約5 mL,后轉(zhuǎn)移至刻度試管,40℃氮吹近干,用1 mL甲苯復溶,過0.45 μm濾膜備用。
移取100 μg·mL-1苯并(a)芘標準溶液0.5 mL用甲苯定容至50 mL,配制成1 μg·mL-1標準中間液。將苯并(a)芘標準中間液(1.0 μg·mL-1)稀釋10倍后濃度為100 ng·mL-1標準使用液。
色譜柱:InertSustain C18(5 μm,4.6 mm×150 mm);激發(fā)波長:384 nm;發(fā)射波長:406 nm;柱溫:35℃;流速:1.0 mL·min-1;流動相:乙腈:水=90∶10;進樣體積:10 μL。
已有的研究表明,苯并(a)芘可溶于非極性及中等極性有機溶劑中,結(jié)合幾種常用的有機溶劑,本研究考察了正已烷、二氯甲烷、丙酮3種溶劑的提取效果。結(jié)果表明,二氯甲烷沸點較低,在常溫下極易揮發(fā),在試驗過程中損耗較大,且對苯并(a)芘萃取效率不如正已烷。由圖1可以看出丙酮雖萃取效率高,但其對BaP和其他雜質(zhì)都具有較強萃取能力,容易引入雜質(zhì)。提取出的雜質(zhì)會干擾BaP的準確定量而選擇單一正已烷,萃取效果并不理想。正已烷∶丙酮(V∶V=3∶1)很好克服提取效果不佳及雜質(zhì)萃取較多的問題。故本試驗選取萃取溶液為正已烷∶丙酮(V∶V=3∶1)混合溶劑。
圖1 不同溶劑萃取回收率對比 注:1為正已烷;2為丙酮;3為正已烷∶丙酮(1∶1);4為正已烷∶丙酮(2∶1);5為正已烷∶丙酮(2∶1)。
由于堅果中油脂含量較高,故選用對油脂具有較好吸附效果的中性氧化鋁BaP專用柱(填充量為22 g)。該凈化柱基于層析柱的原理,將油脂中的非極性干擾物質(zhì)與苯并芘分離,達到去除檢測中的干擾基質(zhì)的作用。中性氧化鋁BaP專用柱具有電中性表面,更易保留一些極性雜質(zhì),中性及堿性物質(zhì)則能保持游離狀態(tài),使得苯并(a)芘更易洗脫。
為了獲得苯并(a)芘測定的最佳色譜條件,分別從流動相組成、流速和柱溫等幾個方面進行考察。首先,分別比較乙腈∶水(90∶10)、乙腈∶水(80∶20)、甲醇∶水(90∶10)、甲醇∶水(90∶10)4種流動相,結(jié)果發(fā)現(xiàn)選用乙腈∶水(90∶10)時,苯并(a)芘的峰形尖銳,而且可以與樣品中的雜質(zhì)達到較好的基線分離。分別在0.6、0.8、1.0、1.2、1.5 mL·min-1等5個流速下進行試驗,發(fā)現(xiàn)當流速為1.0 mL·min-1時,苯并(a)芘峰形尖銳,出峰時間也合適;通過設置柱溫25℃、30℃、35℃、40℃進行分析,柱溫為35℃,苯并(a)芘色譜峰和出峰時間最佳。所得標準工作液色譜圖如圖2所示。
圖2 濃度為1.0 ng·mL-1標準溶液色譜圖
準確移取100 ng·mL-1苯并(a)芘標準液,用乙腈定容,配制成濃度為0.50、1.00、2.00、5.00、10.00 ng·mL-1的標準曲線。按照試驗確定色譜條件進樣。曲線線性范圍0.5~10 ng·mL-1,線性回歸方程y=119 649x+1 831.08,相關(guān)系數(shù)為0.999 8。以3倍信噪(S/N)比計算苯并(a)芘的檢出限為0.15 μg·L-1,10倍信噪(S/N)比計算苯并(a)芘的定量限為0.45μg·L-1。
以炒制瓜子為試驗樣,準確稱取1.0 g空白樣品,進行1.00、5.00、10.00 ng·mL-13個濃度水平的加標回收試驗。其中各個添加量的重復樣品數(shù)為6個。按照本試驗建立的方法添加標樣量,各濃度測定值、回收率及相對標準偏差如表1所示,結(jié)果顯示,回收率為80.4%~87.2%,相對標準偏差為3.5%~4.2%。
表1 各濃度測定值、回收率及相對標準偏差
采集市場上不同種類炒制堅果30批次,按照本試驗建立的方法進行檢測。結(jié)果顯示,22批次炒制堅果樣品中都有不同程度苯并(a)芘檢出,檢出值0.5~2.3 μg·kg-1。
本試驗通過萃取劑、凈化柱的選擇及色譜條件的選擇確立了高效液相色譜-熒光檢測器測定炒制堅果中苯并(a)芘殘留的方法。試驗證明該方法簡便靈敏,回收率高,操作簡便,精確度高,適用于炒制堅果中苯并(a)芘的檢測。本次研究表明,市面上的炒貨堅果或多或少存在苯并(a)芘殘留,雖含量不高,但考慮到苯并(a)芘的強致癌性,仍應引起重視。從堅果種植到堅果加工都應加強監(jiān)管,減少苯并(a)芘殘留。