郭春雷
(1.廣東省高校后勤協(xié)會(huì),廣州 510300;2.東莞職業(yè)技術(shù)學(xué)院 后勤管理處,廣東 東莞 523808)
肉制品在我國(guó)已經(jīng)有超過(guò)千年的歷史。肉制品中含有大量的蛋白質(zhì)和微量元素,在我國(guó)的飲食文化中占有不可替代的地位[1-2]。不同的肉制品由于加工工藝不同,添加劑的使用程度和國(guó)家要求標(biāo)準(zhǔn)也不同[3]。在實(shí)際生活中,添加劑超標(biāo)和超范圍使用的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。添加劑的使用雖然能夠?yàn)樯a(chǎn)商生產(chǎn)食品帶來(lái)更多的選擇[4-5],但是一些不良生產(chǎn)商為了改善商品的外貌、味道和增加消費(fèi)者的購(gòu)買(mǎi)欲望,違規(guī)添加一些添加劑,從而影響人們的身體健康[6]。
添加劑在合理合法的范圍內(nèi)使用,不會(huì)對(duì)人體造成傷害,但如果不合理使用,人體無(wú)法正常代謝,負(fù)荷增加,最終導(dǎo)致人體受到傷害,引發(fā)各種疾病[7]。常見(jiàn)的添加劑種類(lèi)有防腐劑、著色劑和甜味劑。防腐劑有以山梨酸鉀為代表的鉀鹽、苯甲酸和鈉鹽;著色劑有檸檬黃、胭脂紅、日落黃、誘惑紅、亮藍(lán)和酸性紅;糖精鈉作為甜味劑在食品中也被廣泛使用[8]。
肉制產(chǎn)品中成分較為復(fù)雜,含有很多基質(zhì)和脂肪,能夠在很大程度上影響肉制品中添加劑的檢測(cè)[9]。所以,肉制品中的樣品前期處理技術(shù)尤為關(guān)鍵,需要保證在能夠去除基質(zhì)的前提下又能保證較高的添加劑回收率[10]。本研究基于此,對(duì)肉制品中添加劑檢測(cè)前期肉制品的處理技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化研究,獲得的最優(yōu)條件為:超聲時(shí)間為15 min,提取溶劑乙醇∶氨水∶水為7∶2∶1[11-12]。
乙酸銨、乙酸鋅、亞鐵氯化鉀、硫酸-鎢酸鈉、乙酸鉛、甲醇、無(wú)水乙醇、山梨酸鉀、胭脂紅、苯甲酸、檸檬黃和酸性紅。
超純水機(jī)、電子天平、移液管(100 μL、500 μL、1 mL、5 mL)、恒溫水浴鍋和離心機(jī)。
無(wú)水乙醇-氨水-水溶液:按照試驗(yàn)條件要求,根據(jù)3種液體的體積進(jìn)行混合。
乙酸鋅溶液(20%):用電子天平稱(chēng)取200 g乙酸鋅溶于10 mL水中,加入30 mL冰醋酸充分混合,使用蒸餾水定容至1000 mL。
肉類(lèi)食品中所添加的添加劑均含有弱酸性官能團(tuán),在堿性溶液中,隨著超聲時(shí)間的增長(zhǎng),酸性官能團(tuán)也不斷被溶解[13]。所以在檢測(cè)肉制品中添加劑時(shí),需要對(duì)超聲時(shí)間進(jìn)行控制[14]。
圖1 超聲時(shí)間對(duì)添加劑回收率的影響Fig.1 The effect of ultrasonic time on the recovery rates of additives
由圖1可知,當(dāng)超聲時(shí)間小于15 min時(shí),5種添加劑在溶液中的回收率隨著時(shí)間的增加而增高,當(dāng)超聲時(shí)間達(dá)到15 min時(shí),5種添加劑的回收率均高于85%。當(dāng)超聲時(shí)間超過(guò)15 min時(shí),5種添加劑的回收率隨著時(shí)間的增加明顯下降,在20~25 min時(shí),山梨酸鉀和酸性紅的回收率均低于70%。所以選擇超聲時(shí)間15 min作為最佳添加劑回收時(shí)的超聲時(shí)間。
通過(guò)選取不同比例的溶劑對(duì)添加劑回收率進(jìn)行比較。從添加劑的化學(xué)性質(zhì)來(lái)看,被選取的5種添加劑均溶于水[15],不能溶于有機(jī)溶劑,但相對(duì)于脂肪含量較高的肉類(lèi)產(chǎn)品來(lái)說(shuō),水對(duì)肉制品中的添加劑提取效果相對(duì)較差,需要添加乙醇和氨水增加水對(duì)添加劑的溶解[16]。
由圖2可知,隨著有機(jī)溶劑乙醇的添加比例不斷增加,5種添加劑的回收率也逐漸增大。當(dāng)氨水比例小于2時(shí),添加劑的回收率隨著氨水的增加也不斷增加;當(dāng)氨水比例超過(guò)2時(shí),添加劑的回收率開(kāi)始逐步降低。在研究不同比例的提取液對(duì)添加劑回收率的影響時(shí),發(fā)現(xiàn)7∶2∶1(乙醇∶氨水∶水)作為提取肉制品中添加劑的最佳溶劑比例。
圖2 不同比例的提取液(乙醇∶氨水∶水)對(duì)添加劑回收率的影響Fig.2 The effect of different proportions of extracting solution (ethanol∶ammonia water∶water) on the recovery rates of additives
肉制品中一般蛋白質(zhì)含量較高,如果蛋白質(zhì)不能徹底沉淀,容易對(duì)設(shè)備造成堵塞[17],對(duì)于添加劑檢測(cè)而言,沉淀之后的油脂會(huì)吸附色素,導(dǎo)致添加劑的回收率降低。同時(shí)對(duì)檢測(cè)的設(shè)備和儀器也會(huì)造成一定的干擾,從而影響添加劑的回收[18-21]。
由圖3可知,通過(guò)研究不同沉淀劑乙酸鋅-亞鐵氰化鉀、硫酸-鎢酸鈉、乙酸鉛和甲醇對(duì)添加劑回收率的影響[19],發(fā)現(xiàn)乙酸鋅-亞鐵氰化鉀蛋白沉淀劑對(duì)山梨酸鉀、苯甲酸、檸檬黃和酸性紅4種添加劑回收率的影響較小,這些添加劑的回收率基本達(dá)到了90%左右;乙酸鋅-亞鐵氰化鉀對(duì)胭脂紅的影響較大,當(dāng)使用乙酸鋅-亞鐵氰化鉀蛋白作為沉淀劑時(shí),胭脂紅添加劑的回收率僅達(dá)到了62%。當(dāng)甲醇作為蛋白沉淀劑時(shí),檸檬黃添加劑的回收率低于50%,回收率較低。因此,乙酸鉛為最優(yōu)蛋白沉淀劑。
圖3 不同蛋白沉淀劑對(duì)添加劑回收率的影響Fig.3 The effect of different protein precipitating agents on the recovery rates of additives
由圖4可知,通過(guò)研究CIB柱、HLB柱、聚酰胺、WAX柱和不使用萃取柱5種方法對(duì)添加劑回收率的影響,發(fā)現(xiàn)不同的固相萃取柱對(duì)同一添加劑的回收率影響不相同。5種固相萃取柱對(duì)山梨酸鉀和苯甲酸回收率的影響較小,無(wú)論使用哪種固相萃取柱,山梨酸鉀和苯甲酸的回收率均高于75%。5種固相萃取柱對(duì)胭脂紅、檸檬黃和酸性紅回收率的影響較大。當(dāng)使用CIB萃取柱時(shí),3種添加劑的回收率均低于70%;當(dāng)3種添加劑都選擇不使用萃取柱時(shí),添加劑的回收率均高于80%,說(shuō)明經(jīng)過(guò)油脂和蛋白質(zhì)沉淀后,肉制品對(duì)添加劑的黏附能力下降。因此,選用不使用固相萃取柱的方法對(duì)添加劑進(jìn)行回收。
圖4 不同固相萃取柱對(duì)添加劑回收率的影響Fig.4 The effect of different solid-phase extraction columns on the recovery rates of additives
3 傳統(tǒng)方法與本試驗(yàn)方法對(duì)添加劑檢測(cè)優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比
通過(guò)對(duì)比本試驗(yàn)檢測(cè)添加劑的方法與常用檢測(cè)添加劑的方法,結(jié)果表明通過(guò)優(yōu)化后的添加劑檢測(cè)方法,一次性能夠檢測(cè)的添加劑種類(lèi)更多,檢測(cè)周期更短,同時(shí)結(jié)果更加精準(zhǔn),詳細(xì)比較見(jiàn)表1。
表1 不同的檢測(cè)方法優(yōu)缺點(diǎn)比對(duì)Table 1 Comparison of advantages and disadvantages of different detection methods
通過(guò)比較后,發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后的檢測(cè)方法添加劑檢測(cè)覆蓋面更廣,能夠同時(shí)檢測(cè)多種添加劑、防腐劑和著色劑,大大縮短了檢測(cè)的周期。
肉制品中的添加劑檢測(cè),最為重要的步驟是肉制品的前期處理。前期的處理對(duì)于檢測(cè)結(jié)果有較大的影響,所以本試驗(yàn)著重于研究肉制品中添加劑檢測(cè)的前期各個(gè)階段參數(shù)。同時(shí),將該方法與傳統(tǒng)的檢測(cè)方法進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)使用該方法能夠同時(shí)檢測(cè)多種肉制品中的添加劑,且該方法精確度更高、周期更短。