趙云鵬,徐曉飛,楊繼國*
(1.華南理工大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院,廣州 510640;2.華南協(xié)同創(chuàng)新研究院,廣東 東莞 523808)
香菇醬[1-2]作為香菇的加工制品,是一種大眾樂見餐桌上的調(diào)味醬,但是由于香菇作為香菇醬的主要原材料之一,其甲醛含量偏高[3],甲醛對皮膚和黏膜具有強烈的刺激作用[4]。香菇在加工保藏過程中依舊含有甲醛殘留[5],如高溫導(dǎo)致的美拉德反應(yīng)[6];加工過程會影響香菇自身代謝從而產(chǎn)生甲醛[7];包裝會有甲醛的遷移或污染等[8]。
高效液相色譜法[9-11]具有檢測限低等優(yōu)勢,基于此,開發(fā)出一種適合香菇醬特性的穩(wěn)定可靠的甲醛檢測方法。
1.1.1 試劑
甲醛標準溶液(100 mg/L)、乙腈(色譜純)、2,4-二硝基苯肼(色譜純)、硫酸銨(分析純)、冰醋酸(分析純):麥克林試劑有限公司;醋酸鈉(分析純):天津市大茂化學(xué)試劑廠。
1.1.2 儀器
Waters 2695高效液相色譜儀(配紫外檢測器) Waters 公司;分析天平 賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司;THZ-82A超級恒溫水浴振蕩器 常州澳華儀器有限公司;3K15高速臺式離心機 Sigma 離心機(揚州)有限公司;pH計 上海精密儀器儀表有限公司。
1.2.1 樣品處理
將樣品充分勻漿,準確稱取樣品10.00 g,置于50 mL具塞塑料離心管中,準確加入20 mL衍生緩沖液,蓋緊蓋子,渦旋混勻后置于60 ℃,150 r/min水浴鍋中,振搖1 h,然后冷卻至室溫。加入5 g硫酸銨,渦旋混勻,以8000 r/min離心10 min后,移取上清液于具塞試管中,下層溶液用10.0 mL乙腈重復(fù)萃取1次,離心,合并上清液,用乙腈定容至20.0 mL,混勻,過0.22 μm微孔濾膜,待HPLC檢測。
1.2.2 甲醛標準溶液的制備
分別吸取0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5 mL的甲醛標準溶液,加衍生緩沖液定容至20 mL,配制成0,0.5,1,1.5,2,2.5 μg/mL的標準溶液,蓋緊蓋子,渦旋混勻后置于60 ℃,150 r/min水浴鍋中,振搖1 h,然后冷卻至室溫,過0.22 μm微孔濾膜,待HPLC檢測,以甲醛的質(zhì)量濃度作為橫坐標(X),以峰面積為縱坐標(Y),繪制甲醛溶液標準曲線。
1.2.3 色譜條件
參考色譜條件[12]并加以改進,色譜柱:Agilent TC-C18(250 mm×4.6 mm,5 μm);柱溫25 ℃;紫外檢測器;檢測波長352 nm;流動相:乙腈-水(70∶30,V/V),進樣量10 μL;流速1 mL/min,等度洗脫。
1.2.4 試驗條件的優(yōu)化
檢測樣品,量取1 mL的10 μg/mL甲醛標準溶液于盛有10 mL衍生液的50 mL具塞離心管中,設(shè)置衍生環(huán)境pH分別為2,3,4,5,6,衍生溫度為60 ℃,衍生時間為60 min,考察不同pH對甲醛以及樣品衍生的影響。
檢測樣品,量取1 mL的10 μg/mL甲醛標準溶液于盛有10 mL衍生液的50 mL具塞離心管中,設(shè)置衍生環(huán)境溫度分別為25,40,60,80 ℃,衍生pH為2~5,衍生時間為60 min,考察不同溫度對甲醛以及樣品衍生的影響,以峰面積來表示。
1.2.5 試驗方法的驗證
回收率:精確稱量勻漿樣品10.00 g,添加3個梯度的甲醛標準溶液(10,15,20 μg/mL)1 mL至樣品中,靜置5 min,依照本試驗建立的檢測方法進行回收率的驗證,依照2.2.2的方法操作。
精密度:通過計算單日內(nèi)每隔2 h連續(xù)3次測量10 μg/mL甲醛標準溶液。
方法的線性范圍:按照上述操作條件及色譜條件,每個濃度點平行測量3次,測量獲得的峰面積以平均值帶入線性范圍計算。
檢測限及定量限:通過連續(xù)稀釋試驗獲得定量極限(LOQ),并根據(jù)10∶1的信噪比(S/N)進行估算;檢出限(LOD)由3∶1的信噪比(S/N)估算,是可通過該方法檢測到或與空白基質(zhì)的背景噪聲區(qū)分開的最低分析物濃度。
2.1.1 液相圖
圖1 HPLC-UV圖Fig.1 The chromatograms of HPLC-UV
由圖1可知,甲醛的保留時間為5 min。
2.1.2 衍生pH的優(yōu)化
圖2 衍生pH對衍生效果的影響Fig.2 The influence of derivatization pH on derivatization effect
由圖2可知,在酸性條件下,加強了正電性,有利于2,4-二硝基苯肼的進攻,形成2,4-二硝基苯腙[13],所以當(dāng)pH為6時,衍生效果較差。由圖2中A可知,甲醛在pH為4時衍生效果最好,其中pH為2和3時,衍生效果一般,主要是由于過酸的條件下在色譜柱上吸附效果較差[14]。由圖2中B可知,在不同pH的條件下溶出不同的物質(zhì),但是這些物質(zhì)的變化主要集中在4 min以前,不影響對甲醛-2,4-二硝基苯腙的定量。因此,選擇pH 4~5作為反應(yīng)體系的最適pH,考慮到樣品為半固體,所以通過配制pH 3.6的醋酸鹽緩沖溶液,調(diào)節(jié)提取液環(huán)境,經(jīng)檢測pH為4.61。
2.1.3 衍生溫度
由圖3中A可知,隨著溫度的升高,峰面積逐漸增加,而80 ℃時的峰面積最大,其源于在溫度較高的情況下乙腈揮發(fā)提升待測溶液中2,4-二硝基苯肼的濃度導(dǎo)致峰面積增加。由圖3中B可知,隨著衍生溫度的升高,會產(chǎn)生新的醛類物質(zhì),影響檢測;而1 h內(nèi)常溫衍生難以衍生完全,所以選擇40~60 ℃作為反應(yīng)體系的最適衍生溫度。
圖3 衍生溫度對衍生效果的影響Fig.3 The influence of derivatization temperture on derivatization effect
2.2.1 回收率
表1 香菇醬的回收率Table 1 The recovery rates of Lentinus edodes sauce
由表1可知,回收率范圍在93.8%~108.1%,符合檢測要求。
2.2.2 精密度
該方法的精密度測試主要通過計算單日內(nèi)每隔2 h連續(xù)3次測量10 μg/mL甲醛標準溶液的峰面積為5.7%,符合檢測要求。
2.2.3 方法的線性范圍
線性范圍為0.08~5 μg/mL,回歸方程:峰面積=18202×樣品濃度+3279.2937,相關(guān)系數(shù)R2=0.9991。
2.2.4 方法的檢測限及定量限
通過計算,檢測限和定量限分別為0.03 μg/mL和0.087 μg/mL。
2.2.5 香菇醬的本底值調(diào)查
香菇醬的本底值調(diào)查見表2。
表2 香菇醬的本底值調(diào)查Table 2 The background values of Lentinus edodes sauce
續(xù) 表
利用乙腈-衍生液直接提取甲醛,提取溫度為40~60 ℃,pH為4~5,衍生時間為1 h,采用高效液相色譜法檢測香菇醬中甲醛含量,該方法前處理方便簡單,易操作,具有良好的線性關(guān)系,檢測結(jié)果準確性高、穩(wěn)定性好、抗干擾性強等,是一種適用于香菇醬中微量甲醛檢測的方法。