食品中多种违禁工业染料的同时检测及应用

食品中多种违禁工业染料的同时检测及应用

民以食为天，食物安全问题在当下成为人们重点关注的问题。而当下食品添加剂的广泛应用，使食物色香味大增，但是食品添加剂的不规范使用，严重威胁着人们的健康。着色剂是用来改善食品色泽的一种添加剂，分为天然色素和合成色素，国家标准中所允许使用的合成色素有11种：偶氮玉红、赤藓红、胭脂红、亮蓝、日落黄、喹啉黄、柠檬黄、靛蓝、苋菜红、诱惑红、新红。除这11种合成色素之外都不允许添加到食品中。工业染料是用于纺织品、皮革制品及木制品的染色的物质，因价格便宜、着色强、稳定性强，所以也被不法商贩用做替代食品染料的着色剂。[1]这些工业染料本身长期与人体接触就有一定危害性，而食用工业染料更是有严重的致癌、致畸、损伤神经系统的可能。

食品 工业染料 色素 检测 鉴定

1.常见的工业染料分类[2]及危害

1.1 按化学结构分类 偶氮结构、蒽醌（A/Q）结构（分子中）、靛系染料、硫化染料、酞箐（PC）结构染料、多甲川染料（箐系染料）、芳甲烷染料、硝基和亚硝基染料、杂环染料。

1.2 按其应用分类 直接染料、酸性染料、金属络合、不溶性偶氮染料、还原染料、硫化染料、分散染料、活性染料、阳离子染料（碱性染料或盐基染料）、缩聚染料。

1.3 工业染料对人体的危害 铅铬绿掺入茶叶中可调节色泽，但是会使铅、铬等重金属严重超标，对人的中枢神经、肝、肾等器官造成极大损害，并会引发多种病变。罗丹明B，是一种碱性荧光染料，被证实具有致癌、致突变等潜在毒性。苏丹红是一种人工合成工业染料，为亲脂性偶氮化合物三类致癌物，在体内有可能被酶还原成芳香胺，长期摄入会增加致癌的危险，并且引起肝脏损害。酸性橙ii是一种具有强致癌性的工业色素，可使卤制品色泽鲜艳，过量食用添加有酸性橙ii的食物易导致不孕或者胎儿畸形。碱性橙是一种芳香胺类碱性工业染料，具有致癌、致畸作用，可对人体的神经系统和膀胱产生严重危害。添加于豆制品、黄鱼等食物中，以次充好。碱性嫩黄，又称作奥拉明O，毒性较强，无论接触或吸入都会导致中毒，引发如结膜炎、皮炎和上呼吸道刺激等症状，常被加入豆制品中。

2.几种常见的违禁工业染料的检测鉴定方法

2.1 常见的样品预处理方法 色素提取和分离的水平直接影响多重色素检验结果的准确度。根据待检色素的化学特性，在预处理过程中去除干扰物,浓缩待测物, 减少对仪器的干扰和污染，获得较好的回收率。根据样品溶解度性质、物质形态等的不同，选择不同的预处理方法，主要有以下几种：液液分配法、固相萃取、凝胶渗透色谱、薄层色谱、聚酰胺吸附法、羊毛染色法、季胺滤柱法、基地体固相分离法、链酶蛋白酶-固相萃取法、阴离子交换液分离法等，较常用的是固相萃取。

2.2 违禁工业染料的同时检测方法 主要有：分光光度法、毛细管电泳法、高效液相色谱法、高效色谱-质谱联用技术。各个方法对不同色素种类、操作不尽相同。

3.高效液相色谱-质谱法 高效液相色谱-质谱联用技术，又称为串联质谱，二维质谱法，序贯质谱等。是一种准确度高，分离范围广的快速分离方法，它对化合物的结构破坏性小，适合有机分子和生物分子的分离。质谱具有灵敏准、准确、对标准样品要求低的特点。由于色谱和质谱灵敏度相当，质谱作为色谱的鉴定仪速度快，分离好，测定种类广。

质谱的分析建立在物质离子化的基础上，按照荷质比分离离子，通过测量离子谱峰的强度实现分析目的。通过色谱纯化后的样品气化离子化形成的离子在电场和磁场的综合作用下，按照质量数和电荷数的比值大小依次排列成谱被记录下来。常见的质谱图的纵坐标是离子信号强度，横坐标就是离子核质比。

3.1 配制标准溶液 精确称取罗丹明B、苏丹红Ⅰ、苏丹红Ⅱ、苏丹红Ⅲ、苏丹红Ⅳ、酸性橙ii、碱性橙、碱性嫩黄标准品适量盛于10mL容量瓶中，用甲醇配制成质量浓度为1mg／mL的标准溶液。

分别吸取不同体积各溶液，用甲醇逐级稀释成质量浓度 为 0.01µg/mL、0.05µg/mL、0.1µg/mL、0.5µg/mL、1µg/mL、5µg/mL 的标准溶液。

3.2 质谱条件

3.2 .1色谱条件

色谱柱：2.1mm×150mmi.d 3.5µm 进样量：5µL流动相：正离子模式：甲醇 负离子模式：乙酸铵溶液流速：0．2mL／min 检测波长：400～600nm

3.2 .2质谱条件

离子源：ESI(-) 干燥气温度：120℃喷嘴电压：2.5v．毛细管电压：30.0 v碰撞电压：4.00 v：锥孔电压：0.5 v干燥气流速：100L／min 雾化器压力：45 psi鞘气温度：250℃ 鞘气流速：250 L／min质谱采集范围：200～800u

3.3 样品制备

3.3 .1称取粉碎并混合均匀的样品2g左右于离心管中，加入1g无水硫酸钠，再加入5mL甲醇于超声振荡器上超声10min，于8000r/min下离心5min，上清液倾入25mL容量瓶中，残渣中再加入5mL甲醇提取一次，合并上清液;残渣再用乙腈提取两次(10mL×2)，合并上清液，用超纯水定容于25mL待测。同时做试剂空白样。

3.3 .2将WAX固相萃取柱依次用5mL甲醇、5mL水、5mL固相萃取平衡液(10mmol/L乙酸铵-0.2%甲酸的水溶液)活化。移取样液用固相萃取平衡液按照1:1的体积比稀释，混匀;取10mL稀释液(相当于5mL样液)过 WAX小柱，依次用5mL固相萃取平衡液、5mL水清洗。先用5mL甲醇洗脱，再用10mL5%氨水甲醇溶液洗脱，洗脱液合并于10mL试管中，在60℃下用氮气吹干;用2 mL甲醇-水(2:1，v/v)溶解，过0.2μm滤膜，滤液待UPLC-MS/MS测定。

3.4 建立数据库分析结果

3.4 .1质谱数据库的建立与优化

质谱数据库的建立以收集预收入数据库化合物信息为前提。将收集到的化合物名称、CAS号、中性分子式、结构式等信息分条目排列[3]。然后将按照上述过程中的标准样品配置方法配制好，按照色谱条件和质谱条件在MS模式下采集谱图数据。最后，将与收集中性分子量信息质谱数据一致的标准样品图谱数据录入库中，不一致的再次进行采集比较，建立图谱标准数据库。作为标准用于实验定量标准。

3.4 .2结果的分析与优化 在上组数据基础上建立数据库模型，再成比例用其它浓度重复实验流程，得出不同的结果，得到的多组数据依照其浓度与不同的工业染料含量进行标准曲线的绘制，分析结果。对数据库进行进一步完善，得出更加准确标准的数据库。

3.5 采集样品测试数据库 采集数分食品样品，处理后按照之前的配置方法配置溶液。进行质谱分析，于数据库中鉴定。测试数据库的可靠性。

本研究采用高效液相质谱分析的方法，通过制定标准液进而建立标准数据库，对食品中工业染料的含量进行高效同时检测，借助质谱检测速度快，结构简单、成本低、维护简单、SIM功能的定量能力强的优势，对染料含量进行检测。但是也存在无串极能力、定性能力不足、分辨力较低（单位分辨）、存在同位素和其他m/z近似的离子干扰、质量上限低（小于1200u）的缺点。在实际检测中可以结合各实验室优势使用线性离子阱-飞行时间质谱（以线性离子阱为质量选择器和反应器，结合了线性离子阱的高灵敏度多级串级能力和飞行时间质谱的高分辨能力高灵敏度、高分辨、多级串级定量能力但是功能复杂，维护繁琐）等测量方式进行检测。

[1]赵珊,张晶,杨奕等.超高效液相色谱-电喷雾串联四极杆质谱法检测果汁和葡萄酒中的27种工业染料[J].色谱,2010,28(4):356-362.

[2]冯月超,贾丽,何亚荟等.超高效液相色谱-串联质谱法同时测定粮食及肉制品中的24种工业染料[J]. 色谱,2013,31(10):1021-1027.

[3]丁晓明.食品中多种违禁工业染料的同时检测及其应用研究[D].郑州大学,2014.

□ 邹敏 杨梅 刘花梅 江西省食品检验检测研究院

邹敏，江西南昌人，本科，职称：工程师，研究方向：食品检验检测及相关研究.