王 芳,包怡紅,蘭慧娟
1 北大荒完達山乳業(yè)股份有限公司質(zhì)檢中心,黑龍江哈爾濱 150078
2 東北林業(yè)大學林學院,黑龍江哈爾濱 150000
維生素D3也叫脂溶性維生素,可調(diào)節(jié)細胞生長分化和人體免疫功能,有利于新骨發(fā)育和鈣化,可促進骨骼生長,預防骨質(zhì)疏松癥[1~3]。對于嬰幼兒的生長發(fā)育,維生素D3是必不可少的營養(yǎng)元素,也是嬰幼兒配方奶粉(簡稱“嬰配粉”)中必須要添加的營養(yǎng)物質(zhì)。其在受溫度及光作用下會變得不穩(wěn)定易分解,因此研究在不同貯藏條件下維生素D3的穩(wěn)定性非常必要[4~8]。本文采用《GB 5009.82—2016 食品安全國家標準 食品中維生素A,D,E的測定》第四法食品中維生素D的測定——高效液相色譜法比較3 種嬰配粉中脂溶性維生素D3在不同溫度的貯藏過程中的含量變化情況,以優(yōu)化貯藏條件,減少對脂溶性維生素D3含量的影響。
1.1.1 儀器
高效液相色譜儀(紫外檢測器),美國Perkin Elmer股份有限公司;分析天平(感量0.1 mg),梅特勒-托利多國際貿(mào)易(上海)有限公司;水浴磁力恒溫攪拌器,常州華奧儀器制造有限公司;萃取凈化振蕩器、氮吹儀,北京同泰聯(lián)科技發(fā)展有限公司;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、渦旋混合器,德國IKA集團。
1.1.2 試劑
氫氧化鉀溶液;稱取500 g氫氧化鉀,加入400 mL水溶解,冷卻后,儲存于聚乙烯瓶中;半制備維生素D流動相:環(huán)己烷∶正己烷(1∶1)并按體積分數(shù)0.8%加入異丙醇;流動相:甲醇(色譜純)。
維生素D3標準品:購買經(jīng)國家認證并授予標準物質(zhì)證書的維生素D3標準品(純度≥99%)配制維生素D3儲備液(1 000 μg/mL)和維生素D3工作液,濃度分別為0.06 μg/mL、0.12 μg/mL、0.24 μg/mL、0.36 μg/mL、0.48 μg/mL、0.60μg/mL。
1.2.1 試驗方法
隨機選取超市中3 種不同品牌的幼配粉(12~36 個月),每個品牌4 個樣品,在陰涼干燥處(0~4 ℃)、常溫(18~20 ℃)、低溫(-18 ℃)及高溫(30 ℃)4 種貯藏條件下,分別儲存4 周,每周測定1 次維生素D3含量變化。
1.2.2 樣品處理
(1)皂化
稱取5 g(精確至0.01g)經(jīng)均質(zhì)處理的試樣于150 mL平底燒瓶中,試樣需加入約20 mL溫水,混勻,再加入1.0 g抗壞血酸和0.1 g 2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚,混勻,加入40 mL無水乙醇,加入10 mL氫氧化鉀溶液,邊加邊振搖,混勻后于60 ℃恒溫水浴震蕩皂化45 min,皂化后立即用冷水冷卻至室溫。
(2)提取
將皂化液用30 mL蒸餾水轉(zhuǎn)入250 mL的分液漏斗中,加入50 mL石油醚,振蕩萃取5 min,將下層溶液轉(zhuǎn)移至另1 個250 mL的分液漏斗中,加入50 mL的石油醚再次萃取,合并醚層。
(3)洗滌
用約100 mL水洗滌醚層,約需重復3 次,直至將醚層洗至中性(可用pH試紙檢測下層溶液pH值),去除下層水相。
(4)濃縮
將洗滌后的醚層經(jīng)無水硫酸鈉(約3 g)濾入250 mL旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)瓶中,用約15 mL石油醚沖洗分液漏斗及無水硫酸鈉2 次,并入蒸發(fā)瓶內(nèi),并將其接在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上于40 ℃水浴中減壓蒸餾濃縮,待瓶中醚液剩下約2 mL時,取下蒸發(fā)瓶,立即用氮氣吹至近干。用正己烷定容至2 mL,0.22 μm有機系濾膜過濾供半制備正相高效液相色譜系統(tǒng)使用的凈化待測液[9]。
1.2.3 色譜條件
(1)半制備正相高效液相色譜條件:a)色譜柱:硅膠柱,柱長250 mm ,內(nèi)徑4.6 mm,粒徑5 μm;b)流速:1 mL/min;c)波長:264 nm。d)柱溫:25 ℃;e)進樣體積:500 μL。
(2)半制備正相高效液相色譜系統(tǒng)適用性試驗:取約1.00 mL維生素D3標準溶液中間液于10 mL試管中,在40 ℃的氮吹儀上吹干。用10 mL正己烷振蕩溶解。取該溶液500 μL進行正相液相色譜儀測定,確定維生素D3保留時間。然后將500 μL待測液注入液相色譜儀中,根據(jù)維生素D3標準溶液保留時間收集維生素D3餾分于試管中。將試管置于40 ℃水浴氮氣吹干,取出準確加入1.5 mL甲醇振蕩溶解,即為維生素D3測定液。
(3)反相液相色譜條件:a)色譜柱:C18柱(柱長250 mm,內(nèi)徑4.6 mm,粒徑5 μm);b)柱溫:25 ℃;c)流動相:甲醇;d)流速:1.0 mL/min;e)紫外檢測波長:維生素D3為264 nm;f)進樣量:維生素D3為100 μL。
1.2.4 結(jié)果計算
試樣中維生素D的含量按下式計算:
X:試樣中維生素D2/D3的含量,單位為微克每百克(μg/100 g);C:根據(jù)標準曲線計算得到的試樣中維生素D2/D3的濃度,單位為微克每毫升(μg/mL);V:正己烷定容體積,單位為毫升(mL);f:待測液稀釋過程的稀釋倍數(shù);100:試樣中量以每100 g計算換算系數(shù);m:試樣的稱樣量,單位為克(g);計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字[10,11]。
根據(jù)《GB 5009.82—2016 食品安全國家標準食品中維生素A、D、E的測定》(第四法 食品中維生素D的測定 高效液相色譜法)的要求,測量范圍應覆蓋方法的最低濃度水平(定量限)和關注濃度水平,確定維生素D3標準曲線濃度范圍為0.0101 μg/mL,0.0253 μg/mL,0.1012 μg/mL,0.2024 μg/mL,0.3036 μg/mL,0.5060 μg/mL(濃度均經(jīng)過分光光度計校正)測定標準曲線,每一點濃度測定3次,使用3 次數(shù)據(jù)擬合得到線性參數(shù),各濃度點對應的濃度和峰面積見表1。
表1 維生素D3標準溶液濃度與對應峰面積
從試驗結(jié)果可見,得出維生素D3的擬合標準曲線的線性方程為Y=3.3608X+0.0388,此時R2=0.999 1,大于0.99,濃度范圍覆蓋關注濃度的0%~150%,滿足《GB/T 27417—2017合格評定化學分析方法確認和驗證指南》的要求。
采用標準偏差法,選擇陰性樣品(即試樣中本身不含有維生素D3)試樣,稱取10 份,每份稱取10.0 g左右,按標準方法進行檢測,按LOD的表示方法為3 s(表),LOQ為3 倍的LOD。
從試驗結(jié)果可見,稱樣量為10.0 g,定容體積為2 mL時,方法檢出限為0.303 μg/100 g,方法定量限為0.909 μg/100 g)。低于該方法規(guī)定的檢出限和定量限(稱樣量為10 g,定容體積為2 mL時,方法檢出限為0.7 μg/100g,方法定量限為2 μg/100g)。
圖1 維生素D3標準溶曲線
選取的嬰配粉在4 種貯藏條件下,貯存4周,每周測定1 次維生素D3含量變化,結(jié)果如圖3所示。
圖3 不同品牌貯存期維生素D3含量變化
不同品牌在不同貯藏溫度下維生素D3含量有所不同,3 種品牌最初測定維生素D3含量分別為6.31 μg/100 g、6.20 μg/100 g、6.00 μg/100 g,由圖所示,在陰涼干燥處(4 ℃)、常溫(20 ℃)下,維生素D3含量隨時間變化較小,可忽略不計;在低溫(-18 ℃)及高溫(30 ℃)下,維生素D3含量隨時間變化含量有所下降。以上表明低溫和高溫均會對維生素D3含量有所影響,不利于奶粉貯藏。綜上所述,維生素D3貯藏最佳條件為陰涼干燥處[12,13]。
表2 維生素D3方法檢出限與定量限結(jié)果
本文主要研究結(jié)果顯示,嬰配粉中的維生素D3含量在陰涼干燥環(huán)境下和常溫環(huán)境下幾乎沒有變化,但低溫和高溫均會影響維生素D3的含量,主要原因可能是低溫或高溫條件可引起維生素D3分解,導致其含量減少。維生素D3含量隨外界貯藏條件的變化在未來幾年仍將是受關注的研究領域[14]。