王俊杰
(河南中测技术检测服务有限公司,河南郑州 450000)
脱氢乙酸对霉菌、酵母菌等微生物的抑菌能力极强,是一种高效、广谱、低毒的防腐剂,广泛用于面包、糕点、果蔬汁、肉制品和酱腌菜等食品[1-4]。脱氢乙酸需要添加较高的剂量才能起效,如0.1%浓度可以有效抑制霉菌,0.4%浓度可以有效抑制细菌,因此很多从业者出于防腐效果的考虑,往往会超限量使用[5-10]。毒理学研究表明,脱氢乙酸会对人体的肾脏、肝脏以及中枢神经系统产生慢性毒性,并可能引发癌症[11-16]。根据《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》(GB 2760—2014)[17],我国目前规定糕点中的脱氢乙酸限量为0.5 g·kg-1,腌渍蔬菜、淀粉制品限量为1.0 g·kg-1,面包、果汁、肉制品、调料等其他产品的最大使用量不得超过0.3 ~0.5 g·kg-1。
《食品安全国家标准 食品中脱氢乙酸的测定》(GB 5009.121—2016)[18]规定了脱氢乙酸的液相色谱和气相色谱检测方法,其中应用最广泛的是液相色谱检测方法。本文在此标准的基础上,改进了前处理方法,得到了更高的精度和加标回收率,为测定糕点中的脱氢乙酸提供了参考。
标准品:饼干(指定值0.645 g·kg-1),大连中食国实检测技术有限公司;脱氢乙酸标准储备液(CAS 号:A22080082;ρ=2 000 μg·mL-1),坛墨质检科技股份有限公司;乙酸铵(分析纯),天津市永大化学试剂有限公司;甲醇(色谱纯),美国默克公司;无水乙醇(分析纯),天津市富宇精细化工有限公司。
Waters 液相色谱仪,美国Waters 公司;二极管列阵检测器,美国Waters 公司;XB-C18色谱柱(4.6 mm×150 mm,5 μm),中国月旭科技(上海)股份有限公司;优普纯水机,美国Millipore 公司;电子天平,上海科创色谱科技有限公司;水浴锅;超声清洗仪;pH 试纸。
1.3.1 试剂配制
乙酸铵溶液(0.02 mol·L-1):称取1.54 g 乙酸铵,溶于水并稀释定容至1 L;氢氧化钠溶液(20 g·L-1):称取2 g 氢氧化钠,溶于水并稀释定容至100 mL。
1.3.2 标准溶液的配制
脱氢乙酸标准工作液:分别吸取脱氢乙酸标准储备液10.0 μL、25.0 μL、50.0 μL、75.0 μL、100.0 μL、125.0 μL 和150.0 μL,置于1 mL 容量瓶中,用水稀释至刻度,得到浓度分别为20 μg·mL-1、50 μg·mL-1、100 μg·mL-1、150 μg·mL-1、200 μg·mL-1、250 μg·mL-1和300 μg·mL-1的系列标准溶液。
1.3.3 样品处理
精确称取2 g 样品(精确至0.001 g),置于25 mL离心管中,依次加入约10 mL 纯水,5 mL 无水乙醇,涡旋摇匀,用氢氧化钠溶液(20 g·L-1)调节pH 至8.0,加无水乙醇稀释定容至25 mL,再次摇匀。超声提取30 min,转移至离心管中,10 000 r·min-1离心3 min,取上清液过0.22 μm 有机滤膜后上机测定。1.3.4 测定
以色谱峰的保留时间定性,确定脱氢乙酸的色谱峰,再根据峰面积外标法定量测得脱氢乙酸的具体含量。具体过程:将标准溶液和测定溶液注入液相色谱仪,分别测得相应的峰面积,以标准工作溶液浓度为横坐标,峰面积为纵坐标,绘制标准曲线,根据标准曲线得到测定溶液中的脱氢乙酸浓度。
色谱柱:C18(4.6 mm×150 mm,5 μm);流动相:乙酸铵+甲醇=95+5(V/V);流速:1.0 mL·min-1;柱温:30 ℃;进样体积:10 μL;检测波长:293 nm;waters 2695/waters 2996 二极管列阵检测器。
按照GB 5009.121—2016 标准中的方法,对面包、糕点类样品进行前处理时,分别加入硫酸锌和氢氧化钠等试剂、调节pH、超声萃取后,需要用正己烷分层萃取,在这个过程中,由于步骤比较烦琐,容易出现样品中脱氢乙酸提取不充分、分层不清晰等情况,造成准确度和加标回收率不高,常低于80%。用改进后的方法,由于脱氢乙酸易溶于无水乙醇及氢氧化钠溶液,提取比较充分,提高了结果的准确性及加标回收率,且此方法不用萃取分层,步骤简单,对比结果见表1。
表1 两种不同前处理脱氢乙酸的加标回收率
称取约2 g 标准品,按1.3.3 方法处理,测定峰面积,并计算回收率,检测结果见表2。表2 数据表明,回收率符合实验室质量控制相关标准[19-20]要求。
表2 两种不同前处理脱氢乙酸的准确度
实验过程发现,改进方法的称样量对结果的准确度和加标回收率有较大影响,通过称取1 g、2 g和5 g 样品对比发现,称取约2 g 的结果最接近真值(0.645 g·kg-1),准确度最高。对比结果见表3。
表3 3 种不同称样质量测得脱氢乙酸的准确度
在空白糕点中加入脱氢乙酸标准溶液制得浓度为0.250 g·kg-1的模拟样品,按上述方法处理,重复进样6 次,测定含量,计算相对标准偏差,结果见表4。经测定和计算,进样6 次的RSD 为0.87%,说明方法的重复性较好。
表4 改进方法前处理模拟样品含量
取脱氢乙酸的标准工作液分别进样,进样体积为10 μL,测定峰面积。以浓度(μg·mL-1)为横坐标、峰面积(μv·S-1)为纵坐标,进行回归分析。通过测定和计算,浓度、峰面积的线性回归方程为y=30 280x-58 508,相关系数为0.999 8。采用溶液稀释法,不断稀释脱氢乙酸标准溶液,在不改变色谱条件的情况下进行测定,按样品取样量为2 g,检出限为0.001 5 g·kg-1,该结果低于现行国标方法的检出限[21]。
本研究优化改进了糕点中脱氢乙酸测定的前处理方法,检出限、重复性、准确度和加标回收率验证结果表明,该方法能达到现行标准的要求。该方法节省了有机试剂的使用量,精简了操作步骤,实验过程更为省时省力,在食品实验室大批量检测时有较为明显的优势。