曾習文 李 宏 夏立新 彭新凱 楊彥寧 黎 瑛
ZENG Xi-Wen1 LIHong2 XIA Li-Xin1 PENG Xin-Kai1 Y ANG Yan-Lin1 LIYing1
(1.長沙市食品質量安全監督檢測中心,湖南 長沙 410013;2.北京東方凱姆質量認證中心,北京 100021)
(1.Changsha Center of Supervision and Inspecetion on Food Quality Safety,Changsha,Hunan 410013,China;2.Beijing CAM Quality Certification Center,Chaoyang District,Beijing 100021,China)
3 ,4-苯并(α)芘又稱苯并芘(benzopyrene),是一種由5個苯環構成的多環芳烴,其性質穩定,不溶于水,溶于苯、氯仿、丙酮、乙酸乙酯等有機溶劑,是一種很強的致癌物質,可誘變皮膚、肺和消化道癌癥[1-3],并有一定的致畸作用[4]。
熏燒烤肉深受消費者喜愛,但在煙熏、燒烤、油炸肉制品過程中,會產生致癌物質3,4-苯并(α)芘[5,6]。現有檢測方法主要有高效液相色譜—熒光檢測器法[7-9],氣相色譜—質譜法[10-12],氣相色譜—高分辨質譜法[13],紫外分光光度法[14],但其前處理都存在不同程度的缺陷,以致在實際工作中很難開展。
胡奇杰等[6]采用正己烷提取結合C18小柱固相萃取凈化法對肉制品進行前處理,這種方法的優點在于對樣品凈化時不需要繁瑣的操作,但使用了比較昂貴的C18固相萃取小柱,使得檢測成本顯著上升;中國NY/T 1666——2008中采用環己烷提取結合二甲亞砜—環己烷反提凈化法對肉制品進行前處理,這種方法不需要昂貴材料(C18固相萃取小柱),但是操作過程繁瑣,且可操作性很差,不利于對大量樣品進行同時處理。本試驗在前人的研究基礎上,改進了肉制品中苯并芘檢測的前處理方法,采用安全性更高的乙酸乙酯作為提取溶劑,通過提取、濃縮、再反提凈化的方法,結合高效液相色譜—熒光檢測器對肉制品中苯并芘殘留實現快捷有效的測定,大大節省了檢測時間及檢測成本,同時減少了對環境的污染,真正意義上實現了環境友好型檢測。
甲醇、乙腈:色譜純,美國默克公司;
乙酸乙酯、丙酮、四氫呋喃、二氯甲烷、石油醚、環己烷、正己烷、無水硫酸鈉、三氧化二鋁:分析純,國藥集團化學試劑有限公司;
苯并(α)芘標準品:10 μg/mL,國家標物中心。
高效液相色譜儀(帶熒光檢測器):LC-20AT型,島津公司;
旋轉蒸發儀:RE-52AA型,上海亞榮生化儀器廠;
超聲波清洗機:SB-25-12DT型,寧波新芝生物科技股份有限公司;
離心機:CT14D型,上海天美生化儀器設備工程有限公司;
氮吹儀:HGC-24A型,北京晨曦勇創科技有限公司;
電子天平:AL204型,梅特勒—托利多儀器(上海)有限公司;
固相萃取小柱:C18型,美國沃特世公司。
1.3.1 標準貯備液及標準使用溶液的配制 將1mL標準品(10μg/mL)加入到10mL棕色容量瓶中,甲醇定容得濃度為1μg/mL的標準貯備液(A液),0~5℃避光保存。分別吸取定量A液于10mL棕色容量瓶中,甲醇定容,配制成0.0,5.0,10.0,20.0,40.0,80.0,100.0 ng/mL 標準使用溶液。
1.3.2 色譜條件 色譜柱:ZORBAX Eclipse PAH 4.6×250mm,5μm;流動相:A為超純水,B為色譜純乙腈;采用等度洗脫(乙腈∶水=90∶10),洗脫時間:20min;流速:1.0mL/min;柱溫:40℃;進樣量:10μL;熒光檢測器激發波長為384 nm,檢測波長為406 nm;以色譜峰面積外標法定量。
1.3.3 樣品處理 取肉制品,切碎,攪拌機搗碎,稱取10 g左右樣品于50mL離心管中,加入2 g無水硫酸鈉,20mL乙酸乙酯,渦旋混勻1min,超聲提取10min,10 000 r/min離心3min,傾出上清液,20 mL乙酸乙酯重復提取1次,合并提取液,旋蒸濃縮至近干,5mL石油醚轉移濃縮液至10 mL比色管中,氮吹至干,加入2mL甲醇,渦旋1min,0.45μm尼龍濾膜過濾后上機測定。
以往的文獻[6]和標準[15]中,提取溶劑都限于石油醚、環己烷、正己烷等極性很小的溶劑,雖然這些溶劑對苯并芘溶解性都很好,但對肉制品中苯并芘的提取能力如何還沒有人進行過考究。一種好的提取溶劑應該具備兩個特點:①對目標物要有良好的溶解性,②溶劑要具有對樣品良好的滲透能力。為了找到更加適合肉制品中苯并芘殘留提取的有機溶劑,對不同極性有機溶劑提取能力進行了比較。結果見表1。
不同溶劑提取效果試驗結果顯示,提取能力二氯甲烷最強,乙酸乙酯次之,這可能與二氯甲烷、乙酸乙酯強的滲透力(對樣品)及良好的溶解性(對目標物)有關。由于二氯甲烷毒性較大,對人體有很大危害且價格較乙酸乙酯昂貴,綜合考慮環保和經濟因素,最終選擇乙酸乙酯作為提取肉制品中苯并(α)芘的溶劑。
取同一批次陰性肉制品,切碎,攪拌機搗碎,稱取樣品(10±0.01)g,5 個平行,3 種標樣添加水平(5,50,500 ng)。樣品置于50mL離心管中,加入2 g無水硫酸鈉,加入20mL乙酸乙酯,渦旋混勻1min,超聲提取10min,10 000 r/min離心3 min,傾出上清液,20 mL乙酸乙酯重復提取1次,合并提取液,旋蒸濃縮至近干,5mL石油醚轉移濃縮液至10mL比色管中,氮吹至干。分別選用C18小柱固相萃取法、甲醇反提法、乙腈反提法、中性氧化鋁過柱法、二甲亞砜—環己烷反提法5種方法分別對乙酸乙酯超聲提取濃縮物進行凈化處理,所得結果見表2。

表1 不同溶劑提取樣品中3,4-苯并(α)芘結果對比Table1 Resultsabout3,4-benzo(α)pyrene in sampleby different reagentextracting

表2 不同凈化方式結果對比Table2 Resultsweregiven by differentpurifyingmethod
試驗結果顯示:操作性方面,甲醇反提法與乙腈反提法占優勢,而C18小柱固相萃取法、中性氧化鋁過柱法[15]及二甲亞砜—環己烷反提法均需要復雜的處理過程,在對大量肉制品進行前處理時明顯不適應;回收率方面,用中性氧化鋁過柱法凈化時回收率最高(90.3%),甲醇反提法次之(87.7%),乙腈反提法(81.5%),二甲亞砜—環己烷反提法及C18小柱固相萃取法較差。中性氧化鋁過柱法操作繁瑣且需要使用大量溶劑,對環境會造成一定程度污染,同時成本也相對較高;而乙腈反提法回收率(81.5%)較甲醇反提法要低(87.7%),并且乙腈價格高于甲醇,對環境的污染也較大。綜合考慮成本及環境因素前提下,最終選擇甲醇反提法作為肉制品中苯并芘檢測的凈化方法。分析認為甲醇反提能達到凈化的目的與甲醇對油脂的溶解性不好,對目標化合物苯并芘有一定溶解性,且在油脂中的滲透性較好有關,也就為濃縮液凈化提供了方便。
為了得到一種簡便、快捷、經濟、環保的肉制品中苯并芘殘留量檢測方法,需要對現有報道方法[6,15]進行改進,并將改進后的方法與前人報道方法進行比對,所得結果見表3。
3 種方法測定肉制品中苯并芘含量時:胡奇杰等[6]采用正己烷提取結合C18小柱固相萃取凈化法對肉制品進行前處理,這種方法的優點在于對樣品凈化時不需要繁瑣的操作,但使用了比較昂貴的C18固相萃取小柱,使得檢測成本顯著上升,且回收率(73.0%)也不太理想,不適合大批量肉制品中苯并芘殘留量檢測的前處理;中國NY/T 1666——2008中采用環己烷提取結合二甲亞砜—環己烷反提凈化法對肉制品進行前處理好,這種方法不需要昂貴的材料(C18固相萃取小柱),但操作過程繁瑣,且可操作性很差,回收率(67.5%)較低,不適于對大量樣品進行同時處理。本試驗采用乙酸乙酯超聲提取、旋蒸濃縮、甲醇反提凈化對肉制品進行前處理,其操作過程簡便,檢測成本低廉,對環境污染較小,且有很強的可行性(回收率達到87.7%)和很好的穩定性(RSD小于2.5%),很適合對大量肉制品同時進行前處理,能真正意義上實現肉制品中苯并芘殘留量的快速檢測。

表3 不同檢測方法結果對比Table3 Resultsweregiven by differentdeterminingmethod
配制濃度為 0.5,5.0,10.0,20.0,40.0,80.0,100.0 ng/mL的3,4-苯并(α)芘標準使用溶液,依次進樣,以所得峰面積為橫坐標(X),標準使用液濃度為縱坐標(Y)繪制標準工作曲線標準。試驗測得3,4-苯并(α)芘標準工作溶液在0.5~100 ng/mL濃度范圍內,其線性回歸方程為Y=4.095×10-5X-4.449×10-2,相關系數R=0.999 9,表明線性關系良好。
對空白樣品進行測定,以3倍信噪比作為方法檢出限,10倍信噪比作為方法定量限。肉制品中苯并芘的檢出限為0.15μg/kg,定量限為0.50μg/kg。以3種濃度添加水平重復測定5次,分別計算各種濃度添加水平回收率及精密度,檢驗方法的穩定性和可行性,所得結果見表4。

表4 不同濃度添加水平回收率及精密度Table4 Recovery and precision atdifferentddition levels
由表4可知,3種濃度添加水平的回收率都大于87%,保證了本試驗檢測方法的可行性;而精密度均小于2.4%則保證了結果的穩定性和準確性。
選取牛肉、豬肉、兔肉、雞肉、羊肉、魚肉、香腸、豬舌尖、豬臉,用本試驗報道方法檢測,每種樣品取5個平行,所得結果見表5。

表5 不同樣品檢測結果Table5 Determining resultsofdifferentsample
試驗結果表明,將本方法應用到不同肉制品中苯并芘進行前處理時,平行性非常好(RSD均小于2.5%),表明此方法穩定可靠,完全可以作為肉制品中苯并芘殘留量檢測的前處理方法。
本試驗通過乙酸乙酯超聲提取、旋蒸濃縮、甲醇反提凈化對肉制品進行前處理,進而結合高效液相色譜儀—熒光檢測器測定肉制品中3,4-苯并(α)芘殘留量,結果表明:3種濃度添加水平樣品(5,50,500 ng)經乙酸乙酯超聲提取兩次、旋蒸濃縮、甲醇反提凈化后,回收率分別為87.4%,88.1%,87.6%,精確度分別為2.37%,2.06%,1.83%,方法檢出限為0.15μg/kg。本方法可行性大,穩定性和準確性好,與文獻[6]、[15]的方法相比具有更穩定、更準確,操作簡單、低污染、低成本等優勢,符合環境友好型檢測要求,適合肉制品中3,4-苯并(α)芘殘留量檢測。
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