張海神,周瑞錚,莫淑梅
(東莞市食品藥品檢驗(yàn)所,廣東東莞 523000)
隨著生活水平的提高,人們對食品的要求日趨嚴(yán)格,在充分注重安全性的前提下,也格外注重口感和外觀。合成色素因具有賦予食品色澤和改善食品色澤的特質(zhì),在現(xiàn)代食品加工業(yè)中被廣泛應(yīng)用[1],但合成色素大多數(shù)對人體有害[2],具有潛在的致泄性、臟器功能損害與致癌性。因此,我國國家標(biāo)準(zhǔn)對食品中合成色素的最大使用量和檢出限做出了明確規(guī)定。目前,通用的合成色素檢測方法[3]主要有高效液相色譜法[4-6]、固相萃取-超高效液相色譜法[7-8]、全自動(dòng)固相萃取-超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法[9]、紫外分光光度法[10]、電分析化學(xué)法[11]。在休閑食品中,巧克力食品因其獨(dú)特的口味廣受消費(fèi)者喜愛,市面上巧克力制品種類繁多,國家標(biāo)準(zhǔn)雖然明確規(guī)定了巧克力制品的檢測方法,但在日常工作過程中發(fā)現(xiàn),使用高效液相色譜法,按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.35—2016 檢測,檸檬黃和新紅兩色譜峰出峰時(shí)間過于緊密、分離度差、難以定量,不利于食品安全檢測工作進(jìn)行?;趪覙?biāo)準(zhǔn)優(yōu)化色譜條件同時(shí)測定巧克力食品中7 種合成色素,以期為實(shí)驗(yàn)室測定合成色素提供參考意見。
1.1.1 儀器
U-3000 型高效液相色譜儀,戴安公司產(chǎn)品;帶二級(jí)管陣列檢測器DAD;HWS-24 型電熱恒溫水浴鍋,泰斯特公司產(chǎn)品;純水儀,密理博公司產(chǎn)品。
1.1.2 試劑
甲醇(色譜純)、乙腈(色譜純),F(xiàn)isher 公司提供;0.02 mol/L 乙酸銨溶液;聚酰胺粉;純水(為GB/T 6682 規(guī)定的一級(jí)水)。
1.2.1 樣品預(yù)處理
參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.35—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中合成著色劑的測定》[12]進(jìn)行樣品前處理。
1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
將上述7 種標(biāo)準(zhǔn)品配制成質(zhì)量濃度為100 μg/mL標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,用移液管稀釋成0.5,2.0,5.0,10.0,20.0 μg/mL 質(zhì)量濃度工作梯度。
優(yōu)化國標(biāo)色譜條件,在波長為254 nm 條件下,高效液相色譜儀分析,二極管陣列器檢測,甲醇+乙腈(1∶1)和0.02 mol/L 乙酸銨溶液梯度洗脫,外標(biāo)法定量。
國標(biāo)方法與改進(jìn)方法對比見表1。
表1 國標(biāo)方法與改進(jìn)方法對比
色譜柱型號(hào):C18柱,4.6 mm×250 mm,5 μm;柱溫35 ℃,進(jìn)樣量10 μL;二極管陣列檢測器,波長254 nm;流動(dòng)相A 為甲醇,流動(dòng)相B 為0.02 mol/L乙酸銨溶液,流動(dòng)相D 為乙腈(甲醇∶乙腈=1∶1);流速為1.0 mL/min。
梯度洗脫條件見表2。
7 種合成色素色譜條件優(yōu)化后圖譜(波長254 nm)見圖2。
圖2 7 種合成色素色譜條件優(yōu)化后圖譜(波長254 nm)
優(yōu)化前檸檬黃和新紅兩色譜峰的保留時(shí)間差為0.21 min,優(yōu)化后的保留時(shí)間差為0.28 min。表明此優(yōu)化方式能夠有效分離檸檬黃和新紅,減少兩峰黏連,同時(shí)其他5 種色素分離效果較好。
2.4.1 線性方程
以響應(yīng)峰面積為縱坐標(biāo),質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)做工作曲線。
7 種合成色素的保留時(shí)間、線性關(guān)系和相關(guān)系數(shù)見表3。
表3 7 種合成色素的保留時(shí)間、線性關(guān)系和相關(guān)系數(shù)
由表3 可知,質(zhì)量濃度為0.5~20.0 μg/mL 時(shí),7 種合成色素相關(guān)系數(shù)為0.999 8~0.999 9,線性關(guān)系好。
2.4.2 方法檢出限
取曲線低點(diǎn)進(jìn)行測試10 次,取其信噪比,3 倍信噪比計(jì)算檢出限,10 倍信噪比計(jì)算定量限見表4。
7 種合成色素的優(yōu)化方法定量限、檢出限和國標(biāo)檢出限見表4。
表4 7 種合成色素的優(yōu)化方法定量限、檢出限和國標(biāo)檢出限
由表4 可知,在吸收波長為254 nm 時(shí),所測得檢出限均低于標(biāo)準(zhǔn)要求的檢出限,符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
按照檢出限低點(diǎn),曲線的中點(diǎn)和高點(diǎn)或指標(biāo)限量值進(jìn)行加標(biāo),同樣品一起前處理、測試,分3 個(gè)水平加標(biāo)(即低點(diǎn)加標(biāo)、中點(diǎn)加標(biāo)、高點(diǎn)加標(biāo)),每個(gè)水平重復(fù)測量6 次。
加標(biāo)回收率和精密度見表5。
表5 加標(biāo)回收率和精密度
由表5 可知,7 種不同色素的回收率為86.9%~98.3%,變異系數(shù)為0.5%~2.1%,均符合國家檢測標(biāo)準(zhǔn)要求。
按照GB 5009.35—2016 國家標(biāo)準(zhǔn)高效液相色譜法檢測食品中合成色素,在實(shí)際工作中易出現(xiàn)檸檬黃和新紅兩色譜峰黏連現(xiàn)象,不易于工作進(jìn)行。經(jīng)過色譜條件的優(yōu)化,巧克力產(chǎn)品中的7 種合成色素可以有效分離。色譜條件的優(yōu)化可通過改變流動(dòng)相溶劑組成和配比實(shí)現(xiàn),參考朱彭玲梯度洗脫[13],此改進(jìn)方法通過增加溶劑乙腈增加流動(dòng)相A 溶劑的極性,擴(kuò)大流動(dòng)相間的極性差,使每個(gè)流出的組分都有合適的容量因子,改善峰型,提高分離能力,實(shí)現(xiàn)各組分最佳分離。改進(jìn)方法中采用甲醇+乙腈(1∶1)比例混合,在實(shí)現(xiàn)各組分充分分離條件下,既可以最大限度節(jié)約成本和降低色譜柱壓力,又在一定程度上有效降低檢測成本和儀器維護(hù)成本。優(yōu)化方法檢測巧克力食品中7 種合成色素分離效果良好,檢出限、加標(biāo)回收率和精密度均符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求,在同類研究中,李媛媛等人[14]曾在高效液相色譜法同時(shí)測定食品中多種合成色素的方法探究一文中以0.02 mol/L 乙酸銨溶液和甲醇+乙腈(3∶1)為流動(dòng)相使各組分有效分離,方法加標(biāo)回收率為92.0%~99.5%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.2%~1.4%,均優(yōu)于改進(jìn)方法的試驗(yàn)結(jié)果,但該改進(jìn)方法使用的甲醇少,具有降低色譜柱壓力、延長色譜柱使用壽命的優(yōu)點(diǎn),另結(jié)果存在差異的原因主要在于試驗(yàn)樣品基質(zhì)本底不同和試驗(yàn)前處理方法不同,故此改進(jìn)方法可從這2 個(gè)方面繼續(xù)優(yōu)化改進(jìn)。
采用優(yōu)化后的色譜條件測定巧克力食品中7 種合成色素,能夠有效分離7 種色譜峰,有利于企業(yè)開展檢測工作,提高實(shí)驗(yàn)室檢測效率,從而能給相關(guān)實(shí)驗(yàn)室提供參考作用。