辐照肉制品中2-十二烷基环丁酮的测定

赵成仕

(安徽国家农业标准化与监测中心，合肥 230051)

食品辐照是指利用射线照射食品，延迟新鲜食物某些生理过程的发展，或对食品进行消毒、杀菌、防霉等处理，达到延长保藏时间，稳定、提高食品质量的目的[1]。GB/T 18526.5-2001[2]指出:熟畜禽肉类制品易被微生物污染，保质期短，采用辐照杀菌技术能有效降低微生物数量，延长保质期，提高卫生质量，控制食源性疾病。我国卫生部已经颁布了9类辐照食品的国家卫生标准，共计18种辐照食品获得批准，包括香肠、包装鸡和熟肉制品等食品。

卫生部1996年颁布的《辐照食品卫生管理办法》规定“辐照食品在包装上必须贴有卫生部统一制定的辐照食品标识”，GB 7718-2004也将辐照食品列为强制标示内容[3，4]。据了解，我国已经成为世界上最大的辐照食品生产者之一，每年辐照量达几十万吨，但很难在市场上看到有标识的辐照食品。

GB/T 21926-2008[5]是对辐照含脂食品中的特征物质2-十二烷基环丁酮进行测定，鉴别含脂食品是否经过辐照加工。2-十二烷基环丁酮是含脂食品中棕榈酸甘油酯经辐照后酰氧键发生断裂产生的羰基在2号环位上，且与棕榈酸有相同数量碳原子。目前，还没有证据表明2-十二烷基环丁酮在未经辐照的食物中能被检测到，因此2-十二烷基环丁酮可以作为含脂食品辐照的标志化合物，通过对其测定鉴别辐照含脂食品[6-10]。因此笔者依据GB/T 21926-2008对市场上肉制品(熟畜禽肉类制品、糟制肉食品、水产品等)进行了测定研究。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

气相色谱-质谱仪(EI源)： QP2010型,日本岛津公司;

乙醚、无水硫酸钠:分析纯；

正己烷:分析纯或色谱纯；

硅镁吸附剂:100～150 μm(60～100 目)，层析用，650℃灼烧4 h，用10%水纯化；

2-十二烷基环丁酮标准样品：纯度不低于99%，美国Sigma公司；

2-十二烷基环丁酮标准溶液：准确称取适量的2-十二烷基环丁酮标准样品(精确至0.1 mg)，用正己烷定容，制备成100 μg/mL标准储备溶液(存放于0～4℃冰箱中，可储存2个月)。

1.2 气相色谱-质谱仪器条件

色谱柱：DB-5MS色谱柱(30 m×0.25 mm, 0.25 μm)；色谱柱温度(程序升温)：80℃保持1 min，然后以15℃/min升温至150℃，再以8℃/min升至200℃，以20℃/min升温至260℃保持2 min；进样口温度：260℃；离子源温度：200℃；离子源：EI源，70 eV；测定方式：选择离子监测方式(SIM)，选择监测离子(m/z)：98、55、112。

1.3 实验方法

将样品放入高速组织粉碎机中粉碎均匀，称取脂肪含量约200 mg粉碎后的样品置于提取器中，用正己烷于80℃索氏抽提约5 h，将提取液浓缩至5 mL左右，转入离心管中，于-10℃，以10 000 r/min离心30 min。用20 mL乙醚-正己烷(体积比1∶99)淋洗层析柱，取离心后上清液上柱分离。用50 mL 1%乙醚的正己烷分多次淋洗层析柱,流速控制在2～3 mL/min，将洗出液浓缩定容至2 mL，将待测液过0.45 μm有机系过滤膜净化，上机测试。

2 结果与讨论

2.1 定性分析

2-十二烷基环丁酮是含脂食品中棕榈酸或棕榈酸甘油酯经辐照后的羰基氧失去一个电子，酰氧键发生断裂，再经由分子内重排过程生成，羰基在2号环位上，且与棕榈酸有相同数量碳原子。棕榈油普遍存在于自然界动植物油脂中，目前还没有证据表明2-十二烷基环丁酮在未经辐照的食物中能被检测到。因此2-十二烷基环丁酮可以作为含脂食品辐照的标志化合物。

2-十二烷基环丁酮分子量为238，对其的标准溶液进行全扫描，质谱图见图1。由图1可见，2-十二烷基环丁酮产生2个主要较高质量的离子碎片m/z98(C6H10O)、m/z112(C7H12O)，另外还有分子峰m/z238和一些烷基链碎片等。离子碎片m/z98和m/z112可能是2-十二烷基环丁酮在70 eV电子轰击下，羰基上氧失去电子，带上电荷，导致其邻近的C—C健断裂，以及系列重排形成的，如图2所示。

图1 2-十二烷基环丁酮质谱图

图2 2-十二烷基环丁酮的可能碎片模式(70 eV)

进行定性分析时，如果检出的色谱峰保留时间与标准样品相一致，并且在扣除背景后的样品质谱图中，所选择的离子均出现，而且所选择的离子丰度比与标准样品的离子丰度比相一致，则样品中存在2-十二烷基环丁酮，即可判定含脂食品经过辐照加工。

2.2 工作曲线和检出限

定量和定性同时分析，选择离子监测方式(SIM)进样，定量离子选择m/z98，参比离子选择m/z112和55， 2-十二烷基环丁酮SIM离子图见图3。

配制浓度为0.5、0.2、0.1、0.05、0.02、0.01 mg/L的系列2-十二烷基环丁酮标准工作溶液，在选择的试验条件进行测试，以峰面积定量，2-十二烷基环丁酮的浓度(X)在0.01～0.5 mg/L范围内与色谱峰面积(Y)呈现良好的线性关系，线性回归方程为Y=440 776X，相关系数r=0.999 6。

按10倍信噪比计算，当样品组分的响应值等于

图3 2-十二烷基环丁酮选择离子图

基线噪声的10倍时，该样品的浓度即可作为检出限。本方法检出限为10 μg/kg(猪肉样品为背景，以脂肪质量计)。

经试验，肉制品在辐照剂量为l kGy情况下，脂肪中2-十二烷基环丁酮含量约为0.1 mg/kg。GB/T 18526.5-2001和GB/T 18526.6-2001[11]工艺剂量参数为：产品辐照加工的最低有效剂量为4 kGy，最高耐受剂量为8 kGy，NY/T 1256-2006[12]工艺剂量参数为4～7 kGy，因此该方法满足实际辐照肉制品鉴别、检测需要。

2.3 精密度与回收试验

重复取未经辐照的鸡肉、猪肉和鱼肉作为基质检测样品，称取脂肪含量为0.2 g的样品，分别添加0.1、0.2、0.5 mg/L 2-十二烷基环丁酮标准溶液0.5 mL，按照试验方法进行处理和分析测定，回收率和精密度试验数据见表1。

表1 精密度与回收试验结果(n=6)

从表2中的结果可以看出，该方法的回收率为83.1%～94.0%，测定结果的相对标准偏差RSD小于6%，说明该方法对辐照后肉制品中的2-十二烷基环丁酮基本分离提取完全，满足一般分析的要求。

2.4 样品测定

(1)微生物分析

取当天的冷鲜猪肉样本，辐照前后进行微生物检测，辐照剂量按GB/T 18526.5-2001等辐照杀菌工艺标准的最低有效剂量4 kGy，微生物检测菌落总数和沙门氏菌。结果显示，辐照后菌落总数仅存活0.5%～2%，沙门氏菌无存活，满足标准细菌指标的技术要求。同时测定2-十二烷基环丁酮，辐照前未检出，辐照后检出0.7 mg/kg(以脂肪计)。

(2)样品测定

在市场随机抽取30份各类肉制品样品，用GB/T 21926方法进行测定，测定结果列于表2。

表2 实际样品测定结果

3 结语

采用《辐照含脂食品中2-十二烷基环丁酮的测定方法气相色谱-质谱(GC-MS)法》通过检测2-十二烷环丁基酮来鉴定含脂类食品是否经过辐照，方法具有提取率高、重现性好、操作性强、操作成本低等优点。

[1] 颜栋美. 电离辐射在食品保藏中的应用[J]. 食品科学,1996, 17(6)：19-23.

[2] GB/T 18526.5-2001 熟畜禽肉类辐照杀菌工艺[S].

[3] 卫生部令第47号(1996) 辐照食品卫生管理办法[S].

[4] GB 7718-2004 预包装食品标签通则[S].

[5] GB/T 21926-2008 辐照含脂食品中2-十二烷基环丁酮测定气相色谱/质谱法[S].

[6] EN 1785:2003(E) Foodstuffs - detection of Irradiated food containing fat - gas chromatographic/mass spectrometric analysis of 2-alkylcyclobutanones.

[7] Péek H, Michel M, Hasselmann C, et al. Determination of monounsaturterd alkyl side chain 2-alkylcyclobutanones in irradiated foods[J]. J Agric Food Chem,2005, 53: 5 836-5 841.

[8] Peiyadarshini G, Scott S, Hachmeister K A, et al. Evaluation of 2-Dodecylcyclobutanone as an irradiation dose indicator in fresh irradiated ground beef[J]. J Agric Food Chem, 2005, 53：1 890-1 893.

[9] Horvatovich P, Miesh M, Hasselmann C. et al. Supercritical fluid extraction of hydrocarbons and 2-alkylcyclobutanones for the detection of irradiated foodstuffs[J]. J Chromatogr A, 2000, 897：259-268.

[10] Tewfik I H, Ismail H M. A rapid supercritical fluid extraction method for the detection of 2-alkylcyclobutanones in gamma-irradiated beef and chicken[J]. Lebensm-Wiss u-Technol,1998, 31：366-370.

[11] GB/T 18526.6-2001 糟制肉食品辐照杀菌工艺[S].

[12] NY/T 1256-2006 冷冻水产品辐照杀菌工艺[S].