于貴全
呋喃是一種環(huán)狀醚化合物,具有無色、芳香、難溶于水等特性,在2017年被IARC機(jī)構(gòu)列為2B類致癌物。由于部分熱加工食品中常被檢測出呋喃,為保障熱加工食品的安全性,需通過研究呋喃檢測方法判斷影響呋喃生成的相關(guān)因素,建立呋喃生成機(jī)制,便于更好地為呋喃含量調(diào)控與食品安全提供保障。
一、實(shí)驗(yàn)方法
1.儀器與試劑。(1)實(shí)驗(yàn)儀器。選取G1888A頂空進(jìn)樣器、7890A/7000B氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀、HP-PLOT Q毛細(xì)管色譜柱、Milli-Q Gradient超低有機(jī)物型超純水器,配合20mL頂空瓶與6種規(guī)格的注射器作為實(shí)驗(yàn)用具。(2)實(shí)驗(yàn)試劑。選取氯化鈉溶液作為樣品基質(zhì),分別配制出濃度為0.25μg/mL、2.5μg/mL的呋喃標(biāo)準(zhǔn)液與濃度為2.5μg/mL的D4-呋喃標(biāo)準(zhǔn)液,量取5mL超純水、1g氯化鈉分別加入到8個(gè)頂空瓶內(nèi);將濃度為0.25μg/mL的呋喃標(biāo)準(zhǔn)液分別量取20μL和200μL加入到2個(gè)頂空瓶中,再將另外一種濃度的呋喃標(biāo)準(zhǔn)液分別量取50μL、100μL、300μL、420μL、500μL加入其余6個(gè)頂空瓶中;最后再選取40μL的D4-呋喃標(biāo)準(zhǔn)液與1g氯化鈉添加在所有頂空瓶中,生成8種呋喃含量不同的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。
2.實(shí)驗(yàn)方法。選取咖啡、面包、罐頭、大豆醬油、果汁等熱加工食品進(jìn)行呋喃含量的測定,在樣品分析前將其放置在5℃冰箱里冷藏5h,稱量3g固體樣品添加在裝有5mL純水的頂空瓶內(nèi),量取10g液體樣品直接加入頂空瓶內(nèi),將瓶口密封處理后,與配置好的呋喃標(biāo)準(zhǔn)系列溶液共同進(jìn)行上機(jī)測定。
二、結(jié)果與分析
1.pH值。當(dāng)食品的pH值逐漸升高時(shí),呋喃的生成量會(huì)出現(xiàn)一定變化。例如在含有糖類的面包等實(shí)驗(yàn)組中,當(dāng)pH值逐漸升高時(shí),糖類逐漸裂解、糖醇類物質(zhì)出現(xiàn)烯醇化反應(yīng),導(dǎo)致頂空瓶內(nèi)的呋喃含量增大;但在含有葡萄糖、蔗糖的食品檢測中可以發(fā)現(xiàn),前者在pH值為中性時(shí)呋喃的生成量更高,后者則在pH值為酸性時(shí)呋喃的生成量更高。由此可以判斷,pH值對(duì)于呋喃生成效果具有一定影響。
2.緩沖溶液。在pH值保持一致的條件下,在含有糖類的食品中加入檸檬酸緩沖溶液后,呋喃的生成量將顯著增加,且生成量與緩沖溶液的增加量成正比。因此可以判斷,緩沖溶液是影響呋喃生成機(jī)制的重要因素。
3.加熱條件。加熱溫度將對(duì)食品中的氨基酸、脂肪酸產(chǎn)生氧化降解作用,比如在90℃與120℃的溫度條件下,分別將蘋果醋加熱10min,前者僅生成少量呋喃,后者的呋喃含量則提高到3ng/mL。同時(shí),加熱時(shí)間也將影響到呋喃的生成效果,在加熱時(shí)長超出規(guī)定時(shí)長20min時(shí),呋喃生成量顯著提高,并且食品中的營養(yǎng)成分也大量流失。
4.熱加工方式。選取源產(chǎn)地相同的前體物質(zhì)分別以200℃高溫烘焙加工、以120℃高壓蒸煮加工,通過觀察試驗(yàn)對(duì)比結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),采用高溫烘焙方式產(chǎn)生的呋喃含量為40.2μmol/mol-2051μmol/mol,采用高壓蒸煮方式產(chǎn)生的呋喃含量為0.66μmol/mol-326μmol/mol,這說明相同前體物質(zhì)在不同熱加工方式下產(chǎn)生的呋喃量存在顯著差異。由此可以判斷,熱加工方式對(duì)于呋喃含量具有一定影響。