陳大鵬
(黑龍江農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,黑龍江佳木斯 154000)
氨基甲酸乙酯(Ethyl Carbamate,EC)是發(fā)酵食品在發(fā)酵與儲存過程中形成的污染物,屬于2A類致癌物,廣泛存在于黃酒、醬油等食品中[1]?!妒称钒踩珖覙?biāo)準(zhǔn) 食品中氨基甲酸乙酯的測定》(GB 5009223—2014)針對食品中EC的測定制定了詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn),表明了國家對其測定工作的重視程度[2]。目前,EC測定方法主要有氣相色譜法(Gas Chromatography,GC)、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(Gas Chromatography-Mass Spectrometer,GC-MS)、分子印跡法和免疫分析法等,而上述方法存在定量不準(zhǔn)確等問題[3]??紤]到EC廣泛存在于各類發(fā)酵食品中,本文提出采用氣相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜法進(jìn)行發(fā)酵食品中EC的測定,了解發(fā)酵食品中EC的污染情況,從而識別其食品安全風(fēng)險,指導(dǎo)消費(fèi)者合理飲食[4]。
白酒、料酒、醬油、醋、腐乳、發(fā)酵乳、豆豉以及面包,市售。
Agilent 7890A/7000bGC-MS/MS三重四極桿氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀,美國安捷倫科技有限公司;Sartorms CPA225D電子天平,德國賽多利斯公司;TDZ5-WS臺式低速自動平衡離心機(jī),長沙湘智離心機(jī)儀器有限公司;HP-5016SY氮吹儀,上海濟(jì)成分析儀器有限公司;默克Milli-Q超純水機(jī),美國Millipore公司;MS3基本型渦旋混合器,德國IKA公司;ST-700A攪碎機(jī),常州國華電器有限公司。
EC標(biāo)準(zhǔn)品(純度>99%),德國Dr.Ehrenstorfer公司;乙酸乙酯,美國TEDIA公司;氯化鈉、無水硫酸鈉(分析純),國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;色譜級甲醇、乙腈,美國Burdick-Jackson公司;硅藻土萃取柱,天津博納艾杰爾科技有限公司;D5-氨基甲酸乙酯,CDNISOTOPES。
稱取10 mg EC標(biāo)準(zhǔn)品于10.0 mL容量瓶中,甲醇定容至刻度,得到1 mg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)儲備液,采用同樣的方式制備質(zhì)量濃度為1000 μg·L-1的D5-氨基甲酸乙酯內(nèi)標(biāo)使用液。將不含有EC成分的同基質(zhì)物質(zhì)作為空白樣品,適量吸取質(zhì)量濃度為1000 μg·L-1的混合對照品中間液,采用氮吹儀吹至近干,制備成1 mg·mL-1基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)使用液。分別吸取0.01 mL、0.10 mL、0.20 mL、0.40 mL、0.80 mL、1.60 mL和3.20 mL中間液,采用乙酸乙酯定容,制備成質(zhì)量濃度為1 μg·L-1、l0 μg·L-1、20 μg·L-1、40 μg·L-1、80 μg·L-1、160 μg·L-1和320 μg·L-1的EC標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。
液體基質(zhì):樣品搖勻后稱取1 g放入10 mL試管中,加入25 μL 10 μg·mL-1內(nèi)標(biāo)中間液,除了醬油以外,其他樣品均加入0.3 g氯化鈉,渦旋振蕩5 s,溶解混勻后放入SPE小柱,靜置10 min后,采用正己烷進(jìn)行淋洗,之后采用乙醚-乙酸乙酯進(jìn)行洗脫處理,收集到的洗脫液于40 ℃以下采用氮吹儀吹至近干,并用甲醇定容,制備成供試液。
固體及半固體基質(zhì):樣品絞碎后稱取1 g放入10 mL試管中,加入25 μL 10 μg·mL-1內(nèi)標(biāo)中間液,渦旋振蕩5 s后,加入0.5 g氯化鈉、1.5 mL乙腈和0.5 mL超純水,渦旋振蕩120 s后,3000 r·min-1離心15 min,取1 mL上清液過0.22 μm濾膜,待分析。
(1)色譜條件。毛細(xì)管色譜柱,DB-INNOWAX(30 m×0.25 mm,0.25 μm);進(jìn)出口溫度:190 ℃;載氣:高純氮?dú)?;進(jìn)樣方式:脈沖不分流,0.9 mL·min-1的恒流模式;進(jìn)樣量:1 μL;柱溫:50 ℃保持1 min,以10 ℃·min-1升溫至150 ℃保持2 min,再以30 ℃·min-1升溫至250 ℃保持5 min。
(2)質(zhì)譜條件。電離方式:電子轟擊電離;電子能量:70 eV;離子源溫度:230 ℃;四極桿溫度:150 ℃;傳輸線溫度:250 ℃;監(jiān)測方式:多反應(yīng)監(jiān)測方式;溶液延遲:5 min。
采用單四極桿質(zhì)譜獲取到EC的特征粒子包括m/z44、m/z62、m/z74、m/z89,實(shí)際樣品處理后進(jìn)樣,最終選取豐度大且干擾小的m/z62作為母離子,開展碰撞能優(yōu)化實(shí)驗(yàn)。取一定量的標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別在10~40 eV(每10 eV設(shè)定一個等級)的不同碰撞能下進(jìn)樣,結(jié)果如表1所示。在20 eV碰撞能下可以獲取最大豐度,子離子分別為m/z44、m/z44.9,豐度比為100∶33.5。
表1 碰撞能實(shí)驗(yàn)
2.2.1 線性關(guān)系、檢出限與定量限
分別以對照品濃度與對應(yīng)峰面積為橫縱坐標(biāo),進(jìn)行線性回歸,獲得的標(biāo)曲回歸方程為y=0.0078x-0.0239,相關(guān)系數(shù)R2=0.9999,接近于1,線性關(guān)系良好。
分別以3倍信噪比和10信噪比為基準(zhǔn),進(jìn)行化合物檢出限與定量限測定,得到EC檢出限為3 ng·mL-1,定量限為10 ng·mL-1。
2.2.2 穩(wěn)定性
將制備好的供試品溶液在室溫內(nèi)進(jìn)行首次測定,之后分別在2 h、4 h、12 h、24 h、48 h進(jìn)樣測定,并記錄相應(yīng)的EC峰面積,通過EC峰面積的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(Relative Standard Deviation,RSD)大小反映測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。測定結(jié)果顯示,不同時間段下EC峰面積的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.57%,小于國際聯(lián)合委員會(International Union of Pure and Applied Chemistry,IUPAC)提出的峰面積相對標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)<2.0%的要求,說明供試品在48 h內(nèi)始終保持穩(wěn)定狀態(tài)。
2.2.3 加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果
精密稱取已測定含量的樣品,加入內(nèi)標(biāo)中間液(液體基質(zhì)100 μL,固體基質(zhì)500 μL),制備加標(biāo)回收率測定樣品溶液,針對液體基質(zhì)(料酒)和固體基質(zhì)(面包)進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn),結(jié)果見表2??梢钥闯?,液體基質(zhì)與固體基質(zhì)的平均回收率分別為100.17%、100.23%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于5%,說明方法準(zhǔn)確可靠。
表2 EC在液體基質(zhì)和固體基質(zhì)中的加標(biāo)回收率
采用本文建立的方法對市售白酒、料酒、醬油、醋、腐乳、發(fā)酵乳、豆豉和面包8種發(fā)酵食品中的EC含量進(jìn)行測定,每種發(fā)酵食品各10份,測定結(jié)果取平均值。如表3所示,市售發(fā)酵食品中EC的平均含量為3.44~84.63 ng·g-1。在各類市售發(fā)酵食品中,腐乳中的EC平均含量最高,為84.63 ng·g-1,且檢測出的最高EC含量達(dá)到了246.82 ng·g-1,檢出率達(dá)到了100.00%。在日常飲食中,可將腐乳作為風(fēng)味調(diào)味品使用,但不宜過多食用,以避免其對人體造成傷害。酒類發(fā)酵食品中EC平均含量也較高,白酒與料酒中的EC平均含量分別為48.24 ng·g-1與20.87 ng·g-1,檢出率均達(dá)到了100.00%。且白酒中的EC含量相對更高,考慮到白酒的度數(shù)較高,日常飲食中一般不會出現(xiàn)過度飲用的現(xiàn)象,且EC處于酒類國際安全限量標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi),對人體幾乎不會造成傷害[5]。而料酒的主要功能是調(diào)味,其含量與醬油、醋等日常家用調(diào)味品相近,過多食用的概率較小,整體較為安全。豆豉、發(fā)酵乳、面包等發(fā)酵食品中的EC平均含量均處于較低水平,檢出率相對較低。綜上,本文選取的市售發(fā)酵食品中的EC含量整體處于合理范圍,食用量大的發(fā)酵食品EC含量較低,而EC含量較高的發(fā)酵食品多為調(diào)味品或食用量較小的白酒飲品,整體安全性可以得到保障。
表3 市售發(fā)酵食品中EC含量的測定結(jié)果
EC污染是近些年食品領(lǐng)域面臨的主要安全問題。本研究提出了將GC-MS/MS法應(yīng)用到發(fā)酵食品中EC含量的測定工作中,通過方法學(xué)評價驗(yàn)證了該方法在測定發(fā)酵食品中EC含量的有效性。同時,采用GC-MS/MS法對8類市售發(fā)酵食品中的EC含量進(jìn)行測定,測定結(jié)果顯示,各類發(fā)酵食品均有一定量的EC,以腐乳EC含量最高,豆豉、發(fā)酵乳、面包的EC含量低,整體表現(xiàn)出食用量與EC含量呈現(xiàn)反比的關(guān)系,即食用量大的豆豉、發(fā)酵乳、面包EC含量相對較低,而食用量較小,往往作為調(diào)味品的腐乳、白酒與日用調(diào)味品的EC含量相對較高,說明國內(nèi)市售發(fā)酵食品的EC含量處于合理范圍,整體安全性較高。