常晨陽 單 嬌 宮小明 潘迎芬
1(聊城海關(guān),山東聊城 252000)
2(黃島海關(guān),山東青島 266000)
3(濰坊海關(guān),山東濰坊 261000)
4(東山海關(guān),福建漳州 363401)
三聚氰胺,分子式為C3N6H6,是工業(yè)生產(chǎn)中一種重要的氮雜環(huán)有機(jī)物,在生物體內(nèi)會(huì)水解出三聚氰酸,具有生物毒性,人體長期攝入會(huì)造成腎結(jié)石等疾病,被嚴(yán)禁用于食品加工生產(chǎn)過程中。但因?yàn)槠浞肿雍扛哌_(dá)66.7%,非法添加到食品中可以虛假提高蛋白質(zhì)含量,2008 年“三鹿奶粉事件”食品安全事件爆出后,國家對乳制品中三聚氰胺的抽檢一直是食品安全監(jiān)控的重點(diǎn)項(xiàng)目。
近年來,隨著乳制品消費(fèi)升級,零售奶酪市場發(fā)展迅速,其中兒童奶酪產(chǎn)品占據(jù)了一半以上份額,且呈現(xiàn)不斷增長的趨勢。兒童奶酪,多屬于天然奶酪再加工的產(chǎn)品,呈半固體狀,含有較多的蛋白質(zhì)、脂肪、糖類,基質(zhì)相對于一般乳液、奶粉更黏稠,提取難度大,比天然奶酪軟很多,具有自身獨(dú)有的特點(diǎn)。
目前已報(bào)道的檢測三聚氰胺的方法有HPLC法、GC-MS 法、ELISA、毛細(xì)管電泳法等,對三聚氰胺的檢測研究對象多為乳粉和液態(tài)奶,奶酪尤其兒童奶酪興起較晚,鮮有對其進(jìn)行檢測的技術(shù)研究報(bào)道。
本文根據(jù)兒童奶酪的基質(zhì)特點(diǎn),基于QuEChERS 檢測原理,結(jié)合具有高檢測靈敏度的高液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀,建立了一種可準(zhǔn)確測定兒童奶酪中三聚氰胺的快速檢測方法,該方法簡單,定性、定量準(zhǔn)確。相較于國標(biāo)檢測方法GB/T 22388—2008《原料乳與乳制品中三聚氰胺檢測方法》,無需固相萃取操作和衍生化處理,更為快速、經(jīng)濟(jì),為兒童奶酪制品中有毒有害物質(zhì)的快速檢測提供了參考。
LCMS-8040 高效液相色譜串聯(lián)三重四級桿質(zhì)譜儀,日本島津公司;B-400 粉碎均質(zhì)機(jī),瑞士步琦公司;ME303 電子天平,瑞士梅特公司;L22-500B超聲波清洗機(jī),上海皓莊儀器公司;CF16RXⅡ高速離心機(jī),日本日立公司;MS3 Digital 漩渦混合器,德國IKA 公司。
三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),純度為99.01%,德國Dr.公司;Cleanert C18(size:50 μm,60 A)PestiCarb(200 目~400 目),PSA(40 μm~60 μm),博納艾杰爾科技公司;中性Al2O3(柱層析用,100 目~200目),天津科密歐公司。
1.2.1 樣品前處理
取市售兒童奶酪棒產(chǎn)品,粉碎機(jī)中打碎,用四分法取100 g 做為分析樣品。
稱取試樣1.0 g(±0.01 g)于50 mL 離心管中,放入陶瓷均質(zhì)子,加入10 mL2%的三氯乙酸,渦旋混勻2min,超聲5min 后,加入3gNaCl固體,25mL乙腈,繼續(xù)渦旋混勻2 min,10 000 r/min 高速離心5 min,吸取10 mL 上層乙腈層加入0.5 g PSA,0.5 g C18,1.0 g 中性Al2O3,渦旋混勻,10 000 r/min 高速離心5 min 后,過孔徑0.2 μm 濾膜后待測。
1.2.2 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜條件
1.2.2.1 液相色譜條件
色譜柱:沃特世Bridge HILIC 柱(3.5 μm×2.1 mm 100 mm);流動(dòng)相:溶劑A 為10 mmol/L 醋酸銨,溶劑B 為含10 mmol/L 醋酸銨的乙腈水(V∶V=95∶5)混合溶液;流速:0.4 mL/min;柱溫:30 ℃,進(jìn)樣體積:2 μL。
梯度洗脫:0min~1min,0%A,100%B;1min~2.5 min,0%A~20%A,100%B~80%B;2.5 min~3 min,20%A,80%B;3 min~3.1 min,20%A~0%A,80%B~100%B;3.1 min~7 min,0%A,100%B。
1.2.2.2 質(zhì)譜條件
離子化模式:電噴霧電離ESI(+);掃描模式:多反應(yīng)監(jiān)測MRM模式;碰撞氣:Ar;干燥氣(N2)流速:10 L/min;霧化器(N2)壓力:50 psi;接口溫度:350 ℃;DL 溫度250 ℃;毛細(xì)管電壓:3 500 V;加熱模塊溫度:400 ℃。
2.2.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
將三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)物質(zhì)配制成高濃度標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液,用50%甲醇水作為配制儲(chǔ)備液的溶劑。工作使用液現(xiàn)用現(xiàn)配,使用液相條件的初始流動(dòng)相進(jìn)行稀釋定容。
兒童奶酪多呈凝膠狀,蛋白、脂肪含量高,在純有機(jī)溶液乙腈中不溶解,可以將基質(zhì)在2%三氯乙酸酸性水溶液中預(yù)處理,利用陶瓷均質(zhì)子與超聲的協(xié)同提取作用,目標(biāo)物被充分提取后,加入乙腈進(jìn)行溶劑轉(zhuǎn)換。利用鹽包,使乙腈層和水相有效分離,之后用凈化包(C18、PSA、中性Al2O3)吸附脂肪、蛋白等雜質(zhì)進(jìn)行純化。
三聚氰胺是強(qiáng)極性物質(zhì),在C18色譜柱上不易被保留,利用三聚氰胺的親水性質(zhì),參考FDA 推薦的檢測三聚氰胺的方法,選擇親水作用色譜柱(HILIC),可以在高乙腈濃度下被保留,通過提高水相的比例,將三聚氰胺從色譜柱洗脫下來,進(jìn)入檢測器,達(dá)到分離檢測定性定量目的。本試驗(yàn)中的流動(dòng)相,選取對比了試驗(yàn)中最常用到的流動(dòng)性體系:0.1%甲酸水溶液、0.2%甲酸水溶液、10 mol/L醋酸銨、5 mol/L 醋酸銨(含0.1%甲酸水)、甲醇、乙腈體系進(jìn)行組合試驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)正離子模式下常用的甲酸水對信號(hào)沒有明顯提高,而10 mol/L 醋酸銨溶液對出峰影響較為顯著,乙腈作為流動(dòng)性有機(jī)相優(yōu)于甲醇,最后維持流動(dòng)性體系10 mol/L 醋酸銨溶液濃度下,選擇乙腈水的流動(dòng)性配比,確定步驟1.2.2.1 中流動(dòng)性的比例和及梯度洗脫程序,三聚氰胺在4.1 min 出峰,2 個(gè)監(jiān)控離子對的峰型良好,離子強(qiáng)度高,對應(yīng)更低的檢測限。三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液的離子流色譜圖見圖1。
圖1 三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液的離子流色譜圖
使用質(zhì)量濃度500 μg/mL 的三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別在質(zhì)譜正負(fù)離子模式下對目標(biāo)物進(jìn)行全掃描(Scan),結(jié)果顯示,在正離子模式下的靈敏度高于負(fù)離子掃描模式,確定使用ESI 源的正離子模式進(jìn)行掃描。三聚氰胺分子量為126,掃描到加氫峰質(zhì)譜信號(hào)m/z 127 強(qiáng)信號(hào),為母離子,通過產(chǎn)物離子模式(Product Scan)掃描,找到峰度較強(qiáng)、干擾較小的2 個(gè)子離子峰,優(yōu)化掃描離子和電壓,對離子進(jìn)行微調(diào),得到m/z 84.8 為定量子離子,m/z 67.7作為定性子離子,確定最佳駐留時(shí)間、碰撞電壓和母子離子電壓等質(zhì)譜參數(shù),確定檢測三聚氰胺的MRM條件。三聚氰胺質(zhì)譜參數(shù)見表1。
表1 三聚氰胺質(zhì)譜參數(shù)
在三聚氰胺質(zhì)量濃度20 ng/mL~200 ng/mL 范圍內(nèi),以峰面積Y 為縱坐標(biāo),質(zhì)量濃度X 為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線,得到三聚氰胺的線性方程為Y=174.369X-791,相關(guān)系數(shù)R2=0.999 1,標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖2。在空白基質(zhì)中添加三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)溶液,按信噪比(S/N)大于10 計(jì)算,確定本方法的定量限為20 μg/kg,方法靈敏度滿足目前國家對奶酪食品中三聚氰胺的限量值為2.5 mg/kg 的監(jiān)控要求。
圖2 三聚氰胺標(biāo)準(zhǔn)工作曲線
對市售常見不同品牌兒童奶酪產(chǎn)品(奶酪棒、奶酪杯)應(yīng)用本方法進(jìn)行三聚氰胺的檢測,未發(fā)現(xiàn)陽性樣品。對樣品進(jìn)行100 μg/kg 濃度水平加標(biāo)回收試驗(yàn),結(jié)果見表2。
表2 三聚氰胺加標(biāo)的回收率和精密度試驗(yàn)結(jié)果(n=6)
由表2 可知,加標(biāo)回收率在80.6%~91.2%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD 均小于10%,滿足定性和定量檢測要求。
兒童奶酪具有不同于其他乳制品的特有基質(zhì)特點(diǎn),在前處理中利用QuEChERS 檢測原理,對前處理過程進(jìn)行優(yōu)化后,經(jīng)過簡單提取凈化處理,便可在高效液相色譜-串聯(lián)三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀上進(jìn)行測定。試驗(yàn)結(jié)果表明,在20 ng/mL~200 ng/mL 范圍內(nèi)三聚氰胺質(zhì)量濃度與峰面積有良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.999 1 方法定量限為20 μg/kg,添加水平為100 μg/kg 的加標(biāo)回收率為80.6%~91.2%測定結(jié)果RSD<10%。該方法操作簡單、快速、準(zhǔn)確性好、靈敏度高,且無需傳統(tǒng)固相萃取操作,節(jié)約時(shí)間、經(jīng)濟(jì)成本,同樣適用于大批量樣品篩選檢測。
我國奶酪市場處于初創(chuàng)時(shí)代,尚未為兒童奶酪建立完整的標(biāo)準(zhǔn)制度。隨著乳制品的消費(fèi)升級,奶酪及其制品有著廣闊的市場空間,兒童牛乳市場成熟穩(wěn)定后,下一階段將走向兒童奶酪的研究。隨著監(jiān)控政策的不斷完善,兒童食品行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也將會(huì)進(jìn)一步細(xì)化,檢測標(biāo)準(zhǔn)的制定對研究者提出更多的技術(shù)需求,監(jiān)管檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)群策群力為中國兒童產(chǎn)品質(zhì)量安全保駕護(hù)航。