厉建军,王迎迎,侯世松,朱希敏,曹福红
(烟台喜旺肉类食品有限公司,山东烟台 264000)
肉制品中主要含有蛋白质、脂肪和少量碳水化合物,同时还含有少量维生素和无机盐等,营养十分丰富,通常在适宜的情况下蛋白质会被微生物污染而发生变质[1];脂肪也会因为被氧化而被微生物分解,从而导致腐败变质;人们在常年的经验和知识的积累中找到了很多防止变质的方法,如低温冷藏、隔绝空气[2]、降低水活度、调节pH值[3]等方法来杀菌或抑菌。在生产加工过程中,企业通常采用添加山梨酸、苯甲酸、脱氢乙酸等防腐剂,来达到保鲜和防腐的目的,通过添加苯甲酸、山梨酸、脱氢乙酸等防腐剂进行防腐保鲜。但是,有些不法商贩为牟取暴利,存在滥用食品添加剂或者超范围超标准使用添加剂等问题,其中最为普遍的是滥用防腐剂和甜味剂。长期食用过量防腐剂和甜味剂等食品添加剂会严重损害肝肾功能,影响身体健康。因此,建立一种快速、准确的检测肉制品中防腐剂和甜味剂等食品添加剂的方法尤为重要。
当前对防腐剂(苯甲酸、山梨酸、脱氢乙酸)和甜味剂(糖精钠)的测定方法主要采用GB 5009.28和GB 5009.121这2种。对1份样品同时检测防腐剂和甜味剂时,需要分开检测,这样就存在检测效率低下等突出问题。为提高检测效率,满足高效、快速、准确的检测需求,采用高效液相色谱法(High performance liquid chromatography,HPLC) 同时检测肉制品中常见甜味剂和防腐剂的方法进行了研究,可同时检测苯甲酸、山梨酸、糖精钠、脱氢乙酸等4种常见甜味剂和防腐剂[4]。该方法操作简便,可实现同时检测,是一种快速、高效、准确度高的方法。
Waters 2695型高效液相色谱仪,配Waters 2998 PDA检测器;DS-8510型超声波发生器,上海生析超声仪器有限公司产品;离心机,上海安亭科学仪器厂产品。
甲醇(HPLC),Fisher公司提供;乙酸铵(HPLC),天津科密欧化学试剂有限公司提供;亚铁氰化钾(分析纯)、乙酸锌(分析纯),天津福晨有限公司提供;娃哈哈水,杭州娃哈哈公司提供;苯甲酸(1.00 mg/mL)、脱氢乙酸 (1.00 mg/mL)、山梨酸(1.00 mg/mL)、糖精钠(1.00 mg/mL),中国计量科学研究院提供。
1.2.1 色谱条件
色谱柱:XDB-C18型(4.6 mm×250 mm,5 μm),柱温35℃,流动相:甲醇+乙酸铵溶液,流速1.0 mL/min,进样量20 μL,检测波长230 nm,流动相比例[5]:甲醇∶0.2 mmol/L乙酸铵溶液=3∶97,流速1.0 mL/min,等度洗脱。
1.2.2 标准储备液和工作溶液配制
苯甲酸、山梨酸、脱氢乙酸、糖精钠混合标准中间溶液(100 mg/L):分别准确量取5 mL质量浓度为1 000 mg/L标准储备溶液,用娃哈哈水定容至50.0 mL。0~7℃储存,有效期6个月。
苯甲酸、山梨酸、脱氢乙酸、糖精钠混合标准系列工作溶液:分别准确吸取苯甲酸、山梨酸、脱氢乙酸、糖精钠混合标准中间溶液0,0.1,0.5,1.0,2.0,5.0 mL,娃哈哈水定容至10 mL,配制成质量浓度分别为0,1.00,5.00, 10.0,20.0,50.0 mg/L的混合标准系列工作溶液。现用现配。
1.2.3 样品前处理[5]
称取1 g(精确到0.001 g) 样品于50 mL具塞离心管中,加水约25 mL,涡旋均匀,于50℃水浴超声处理20 min,冷却至室温后加亚铁氰化钾溶液(106 g/L)、乙酸锌溶液(220 g/L) 各2 mL,混匀,以转速8 000 r/min离心5 min,将水相转移至50 mL容量瓶中,于残渣中加水20 mL,涡旋混匀后超声5 min,以转速8 000 r/min离心5 min,将水相转移至同一支100 mL容量瓶中,并用水定容至刻度,混匀。取适量上清液,过0.22 μm滤膜后待上机测试。
当色谱条件为XDB-C18型(4.6 mm×250 mm×5 μm),流动相:0.2 mmol/L乙酸铵 - 甲醇 (97∶3)等梯度,柱温35℃,流速1.0 mL/min,进样量20 μL,检测波长230 nm时,4种目标化合物均能有效分离,但总分析时间较长,研究发现,乙酸铵溶液pH值对目标物的分离时间影响显著,通过向乙酸铵溶液中加入乙酸降低pH值,能显著减少总分析时间[6]。当乙酸铵pH值为7.8~8.0时,4种目标化合物能在15 min内进行有效分离。
4种防腐剂和甜味剂的混合标准溶液谱图见图1。
图1 4种防腐剂和甜味剂的混合标准溶液谱图
将1 000 mg/L的各种添加剂单标准溶液依次稀释配制成质量浓度为1.0,2.0,5.0,7.0,10.0 mg/L的系列混合标准溶液,根据各峰面积(Y)对质量浓度(X,mg/L)绘制标准曲线,得到线性回归方程。
4种添加剂的回归方程、线性相关系数、线性范围及检出限(信噪比S/N=3) 见表1。
结果表明,在0.01~10.00 mg/L质量浓度范围内,各添加剂的线性关系良好,相关系数(R)不小于0.999 5,检出限为0.000 8~0.001 8 g/kg。
表1 4种添加剂的回归方程、线性相关系数、线性范围及检出限
以阴性控制样品为测试样品,苯甲酸、山梨酸、脱氢乙酸及糖精钠用量水平分别为0.01,0.04,0.075 g/kg,每个水平在相同试验条件下做6个平行样,计算回收率、相对标准偏差。
4种添加剂样品加标回收率见表2。
表2 4种添加剂样品加标回收率 /%
取阴性控制样品6份,苯甲酸、山梨酸、脱氢乙酸及糖精钠用量水平均为0.04 g/kg,按1.2.3前处理方法处理,样品中所测4种化合物的峰面积的RSD为3.6%~5.3%。
建立了液相色谱法同时测定肉制品中常见的3种防腐剂和1种甜味剂的检测方法,确定了色谱条件。该方法测定苯甲酸、山梨酸、糖精钠、脱氢乙酸在线性范围1.0~10.0 mg/L,定量限分别为0.001 8,0.001 1,0.000 5,0.000 8 g/kg,回收率为 85.5%~101.0%。通过试验结果表明,该方法操作简单、分析速度快、重现性好、结果准确可靠,满足肉制品中多种添加剂快速分离检测要求,具有较高的实用价值和应用前景。