張慧瓊,鄭陸紅,黃柳霞,陳麗香
(1.廣東省食品工業(yè)公共實(shí)驗(yàn)室,廣東廣州 511442;2.廣東省食品工業(yè)研究所有限公司,廣東廣州 511442;3.廣東省質(zhì)量監(jiān)督食品檢驗(yàn)站,廣東廣州 511442)
糕點(diǎn)食品的保質(zhì)期較短,在儲(chǔ)存、流通過(guò)程中易因微生物大量繁殖而引起食品的腐敗和變質(zhì)。生產(chǎn)企業(yè)會(huì)在生產(chǎn)中添加苯甲酸鈉、山梨酸鉀、富馬酸二甲酯和納他霉素等防腐劑來(lái)保證糕點(diǎn)食品的質(zhì)量和風(fēng)味[1]。富馬酸二甲酯又稱(chēng)胡索酸二甲酯,化學(xué)名為反丁烯二酸二甲酯,俗稱(chēng)防霉保鮮劑霉克星1號(hào)。因其高效、持久穩(wěn)定且應(yīng)用范圍廣泛,所以常被用于果蔬食品、服飾、化妝品、中藥材等的防腐、防霉、保鮮方面。富馬酸二甲酯有毒,對(duì)人體有腐蝕性和致過(guò)敏性,可經(jīng)食道吸入對(duì)人體腸道、內(nèi)臟產(chǎn)生腐蝕性損害,尤其對(duì)兒童的生長(zhǎng)發(fā)育造成了重大的危害[2]。納他霉素又稱(chēng)匹馬霉素,能有效抑制各種酵母菌、霉菌的生長(zhǎng),又能抑制真菌毒素的產(chǎn)生,可廣泛用于乳酪、肉制品、糕點(diǎn)等食品的防腐保鮮及真菌治療[3]。雖然我國(guó)將富馬酸二甲酯列為第二種違禁食品添加劑,《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》(GB 2760—2014)[4]規(guī)定,納他霉素的最大使用量為0.3 g·kg-1,且為表面使用。但不良廠(chǎng)家、不法商販為降低成本、延長(zhǎng)貨期,在月餅、面包等常見(jiàn)的糕點(diǎn)食品中違規(guī)使用,因此加強(qiáng)對(duì)糕點(diǎn)中富馬酸二甲酯和納他霉素的檢測(cè)評(píng)價(jià)是十分重要的。目前國(guó)內(nèi)檢測(cè)富馬酸二甲酯和納他霉素的標(biāo)準(zhǔn)方法是高效液相色譜法,但是兩個(gè)項(xiàng)目分別檢測(cè),而糕點(diǎn)的檢測(cè)任務(wù)繁重,且富馬酸二甲酯的實(shí)驗(yàn)過(guò)程需要配制多種試劑,耗時(shí)長(zhǎng)、成本高。因此,本文基于快速簡(jiǎn)便篩查的目的,研究了同時(shí)測(cè)定糕點(diǎn)中富馬酸二甲酯和納他霉素的含量的方法。
某品牌糕點(diǎn),市售;綠豆糕中富馬酸二甲酯含量檢測(cè)內(nèi)部質(zhì)控樣品,86.46 mg·kg-1:大連中食國(guó)實(shí)檢測(cè)技術(shù)有限公司;富馬酸二甲酯標(biāo)準(zhǔn)品(純度99.70%):Dr.Ehrenstorfer 公司;納他霉素標(biāo)準(zhǔn)品(純度91.1%),BePure 公司;甲醇(色譜純),上海星可高純?nèi)軇┯邢薰荆粚?shí)驗(yàn)室用水為Milli-Q Advantage A10 制備的一級(jí)水,Millipore 公司;0.22 μm有機(jī)相濾膜,艾杰爾。
Agilent 1260 Infinity II 高效液相色譜儀,配有二極管陣列檢測(cè)器(DAD),美國(guó)安捷倫科技有限公 司;TC-C18色 譜 柱(150 mm×4.6 mm,5 μm),美國(guó)安捷倫科技有限公司;超聲波清洗機(jī)(SB25-12DT),寧波新芝生物科技股份有限公司;漩渦混合器(IKA MS 3 basic),德國(guó)IKA 公司;純水機(jī)(Milli-Q Advantage A10),默克密理博公司;電子天平,十萬(wàn)分之一,梅特勒-托利多(上海)有限公司。
1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液的配制
精確稱(chēng)取富馬酸二甲酯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)10.03 mg,用甲醇充分溶解,并稀釋定容至10 mL 容量瓶,搖勻,配制成1.000 mg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,貯存于0 ~4 ℃冰箱中,有效期90 d。
精確稱(chēng)取納他霉素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)10.98 mg,用甲醇充分溶解,并稀釋定容至10 mL 容量瓶,搖勻,配制成1.000 mg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,貯存于0 ~4 ℃冰箱中,有效期90 d。
1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)混合使用液的配制
從富馬酸二甲酯標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(1.000 mg·mL-1)和納他霉素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(1.000 mg·mL-1)中分別吸取1 mL 至同一個(gè)10 mL 容量瓶中,用甲醇定容,混勻,配制成100 μg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)混合使用液。
1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的配制
從富馬酸二甲酯和納他霉素的標(biāo)準(zhǔn)混合使用液(100 μg·mL-1)中 分 別 吸 取0.004 mL、0.010 mL、0.050 mL、1.000 mL、5.000 mL、10.000 mL、20.000 mL 至100 mL 容量瓶,用甲醇水溶液(75+25,V/V)定 容,配 制 成0.004 μg·mL-1、0.010 μg·mL-1、0.050 μg·mL-1、1.000 μg·mL-1、5.000 μg·mL-1、10.000 μg·mL-1和20.000 μg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。
糕點(diǎn)均勻粉碎后,準(zhǔn)確稱(chēng)取試樣2.00 g,置于50 mL 離心管中,加入75%甲醇15 mL,渦旋搖勻3 min,再置于超聲波清洗機(jī)中超聲提取30 min,再用75%甲醇定容至25 mL,后置于離心機(jī)中以4 000 r·min-1,離心5 min,上清液過(guò)0.22 μm 有機(jī)濾膜,收集濾液約2 mL 供高效液相色譜儀分析測(cè)定。
Agilent TC-C18色 譜 柱(150 mm×4.6 mm,5 μm),以甲醇與水(70 ∶30,V/V)為流動(dòng)相,流速1.0 mL·min-1,進(jìn)樣量10 μL,波長(zhǎng)210 nm 和304 nm,二極管陣列檢測(cè)器檢測(cè)。
2.1.1 流動(dòng)相的選擇
參考相關(guān)文獻(xiàn),本實(shí)驗(yàn)采用甲醇與水作為流動(dòng)相[5],考察了甲醇和水的不同比例,甲醇∶水(V∶V)為90 ∶10、85 ∶15、80 ∶20、75 ∶25、70 ∶30、65 ∶35、60 ∶40、55 ∶45、50 ∶50 和45 ∶55。經(jīng)過(guò)反復(fù)的試驗(yàn),甲醇比例較高時(shí),兩者分不開(kāi),且響應(yīng)不高。本試驗(yàn)最終選擇甲醇-水70 ∶30 為流動(dòng)相,能更好地把富馬酸二甲酯、納他霉素洗脫出來(lái),且峰型對(duì)稱(chēng)。富馬酸二甲酯標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖見(jiàn)圖1,通過(guò)與空白樣品的比較,其保留時(shí)間為3.0 min。納他霉素標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖見(jiàn)圖2,通過(guò)與空白樣品的比較,其保留時(shí)間為4.6 min。
圖1 富馬酸二甲酯標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖
圖2 納他霉素標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖
2.1.2 檢測(cè)波長(zhǎng)的確認(rèn)
取10 μg·mL-1富馬酸二甲酯和納他霉素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,分別采用DAD 在波長(zhǎng)190 ~400 nm 進(jìn)行掃描,結(jié)果見(jiàn)圖3、圖4。富馬酸二甲酯的最大吸收波長(zhǎng)是210 nm,納他霉素的最大吸收波長(zhǎng)是304 nm。因此,本實(shí)驗(yàn)選擇210 nm 作為富馬酸二甲酯的檢測(cè)波長(zhǎng),選擇304 nm 作為納他霉素的檢測(cè)波長(zhǎng)。
圖3 富馬酸二甲酯標(biāo)準(zhǔn)溶液的光譜圖
圖4 納他霉素標(biāo)準(zhǔn)溶液的光譜圖
2.2.1 提取溶劑的選擇
富馬酸二甲酯溶于乙酸乙酯、氯仿、丙酮和醇類(lèi),微溶于乙醚和水;納他霉素微溶于水、甲醇,溶于稀酸、冰醋酸,難溶于大部分有機(jī)溶劑。駱健美等[6]采用平衡法測(cè)定了納他霉素在不同溶液中的溶解度,最終發(fā)現(xiàn)在甲醇中的溶解效果是最好的。由于糕點(diǎn)基質(zhì)油脂比較多,且含有豐富的蛋白,若選用甲醇提取,會(huì)使溶于甲醇的一些油脂雜質(zhì)也被帶到溶劑中,造成基線(xiàn)波動(dòng),又因選用甲醇水作為流動(dòng)相,官詠儀等[7]也認(rèn)為選擇甲醇水作為此兩種物質(zhì)的提取溶劑,能使上機(jī)的溶液濃度更接近流動(dòng)相。因此,本方法選用甲醇-水作為提取富馬酸二甲酯和納他霉素的溶劑。
2.2.2 提取溶劑比例的確認(rèn)
參考相關(guān)文獻(xiàn)[5-6],本試驗(yàn)采用甲醇-水作為提取溶劑,考察了甲醇和水的不同比例,甲醇∶水(V∶V)為0 ∶100、5 ∶95、10 ∶90、15 ∶85、20 ∶80、25 ∶75、30 ∶70、35 ∶65、40 ∶60、45 ∶55、50 ∶50、55 ∶45、60 ∶40、65 ∶35、70 ∶30、75 ∶25、80 ∶20、85 ∶15、90 ∶10、95:5 和100 ∶0,對(duì) 富 馬 酸 二 甲 酯 和納他霉素的回收率,結(jié)果如圖5 所示。經(jīng)過(guò)反復(fù)的試驗(yàn),納他霉素在甲醇水的不同比例中,回收率為72%~105%,但富馬酸二甲酯在甲醇比例為70 以下時(shí),回收率均低,在甲醇比例為70 以上時(shí),回收率明顯良好。最終在大量試驗(yàn)下,且考慮提取溶液的濃度能更接近流動(dòng)相。因此,本方法選用75%甲醇作為提取富馬酸二甲酯和納他霉素的溶劑。
圖5 甲醇水不同比例分別對(duì)富馬酸二甲酯和納他霉素回收率的影響
在上述分析條件下,將標(biāo)準(zhǔn)系列溶液分別進(jìn)樣10 μL,以標(biāo)準(zhǔn)工作使用液濃度為橫坐標(biāo),以峰面積為縱坐標(biāo)繪制校正曲線(xiàn),富馬酸二甲酯的線(xiàn)性回歸方程為Y=70.247 5X-2.949 6,相關(guān)系數(shù)(r)為0.999 91,線(xiàn)性良好;納他霉素的線(xiàn)性回歸方程為Y=30.507 2X-0.485 4,相關(guān)系數(shù)(r)為0.999 92,線(xiàn)性良好。以信噪比S/N=3 時(shí)計(jì)算本方法的檢出限,S/N=10 時(shí)的濃度為定量限,具體見(jiàn)表1。
表1 糕點(diǎn)中富馬酸二甲酯和納他霉素標(biāo)準(zhǔn)樣品的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)方程
準(zhǔn)確稱(chēng)取不含富馬酸二甲酯和納他霉素的基質(zhì)樣品,分別加入富馬酸二甲酯和納他霉素5 mg·kg-1、125 mg·kg-1、225 mg·kg-13個(gè)水平的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液,按照“1.4 試樣前處理”進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn),每個(gè)水平做6個(gè)平行,測(cè)定回收率和精密度,結(jié)果見(jiàn)表2。結(jié)果表明,富馬酸二甲酯的回收率在97%~104%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.71%~0.94%;納他霉素的回收率在95.1%~99.3%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.20%~0.86%,符合《實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范 食品理化檢測(cè)》(GB/T 27404—2008)附錄F 中回收率和精密度的要求。本研究建立的方法具有較高的準(zhǔn)確度和精密度,系統(tǒng)誤差小,測(cè)定結(jié)果比較準(zhǔn)確,分析方法可行性高。
表2 加標(biāo)回收率試驗(yàn)結(jié)果(n=6)
按照上述方法對(duì)含納他霉素糕點(diǎn)和含有富馬酸二甲酯的糕點(diǎn)質(zhì)控樣進(jìn)行檢測(cè),并與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行比較,結(jié)果見(jiàn)表3。質(zhì)控樣的測(cè)試結(jié)果采用“z-比分?jǐn)?shù)”評(píng)價(jià),經(jīng)分析,|Z|≤2,測(cè)試結(jié)果滿(mǎn)意。結(jié)果表明,本方法的結(jié)果準(zhǔn)確、可靠,適用于糕點(diǎn)中富馬酸二甲酯和納他霉素的同時(shí)測(cè)定。
表3 實(shí)際樣品的檢測(cè)
本文建立了一種以高效液相色譜同時(shí)測(cè)定糕點(diǎn)中的富馬酸二甲酯和納他霉素含量的分析方法,對(duì)樣品加入不同水平的儲(chǔ)備溶液,經(jīng)75%甲醇超聲處理后,在優(yōu)化后的高效液相色譜條件下進(jìn)行上機(jī)分析,結(jié)果表明,富馬酸二甲酯和納他霉素均線(xiàn)性良好,且回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差也符合分析方法的要求。該法具有樣品簡(jiǎn)單處理、測(cè)試快速簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn),適用于大批量樣品的快速測(cè)定。