溶劑萃取-高效液相色譜法測定油脂類食品中熒光增白劑1，4-二苯基-1，3-丁二烯的遷移量

程 慧，趙 潔，沈康俊，張 泓，劉 曙

(1．華東理工大學 化學與分子工程學院,上海200237; 2．上海海關 工業品與原材料檢測技術中心,上海200135;3．國家食品安全風險評估中心,北京100022)

食品在生產和包裝等過程中,其接觸材料中的化學組分不可避免的會向食品中遷移,對人體產生危害,所以食品接觸材料的安全性評估對于保障食品安全非常重要[1]。熒光增白劑是包裝材料中一種重要的功能性助劑,它能吸收波長為350 nm 左右的紫外光,同時激發出波長為420～480 nm 的藍色或藍紫色可見熒光,熒光與黃色輻射光相互作用可使塑料呈現白色。熒光增白劑極易與人體細胞內蛋白質結合,由于其分子結構穩定,不易被分解,很難通過正常代謝排出體外,長期接觸后,會在體內產生積蓄,對體內重要器官造成損壞,甚至產生致癌風險[2-3]。

1,4-二苯基-1,3-丁二烯(DPBD,結構式見圖1)是熒光增白劑的一種,可溶于多種有機溶劑,具有高親脂性[4]。如果使用含有DPBD 的塑料制品(如聚乙烯薄膜袋)包裝表面含油脂的食品,DPBD 將從塑料遷移到食品中,人食用后,將會產生健康風險。所以,對食品中DPBD 遷移量的檢測是很有必要的。

圖1 1,4-二苯基-1,3-丁二烯結構圖Fig．1 Molecular formula of 1,4-diphenyl-1,3-butadiene

早在2000年,國外就開始研究含有DPBD 的聚乙烯(PE)膜與食品接觸后,DPBD 由PE 膜遷移到食品中的遷移量。目前,已有許多國外文獻資料[5-12]和歐盟標準EN 14481－2003可供參考,但是都沒有涉及油條、燒麥、生煎、麻花等具有中國特色的油脂類食品,中國特色油脂類食品以干濕米面類、煎炸和蒸煮類食品為主,與國外文獻報道的巧克力[9]、肉類[10]、黃油[12]等食品基質有很大不同;目前國內對于食品接觸材料中熒光增白劑研究的文章主要集中在如雙(三嗪氨基)型熒光增白劑[13]熒光增白劑 FWA367 和 FWA184[14]、FWA52、FWA236、FWA199[15]等上,但對于DPBD 的相關研究報道較少。

本工作采用溶劑萃取法進行樣品前處理,并利用高效液相色譜法對DPBD 進行測定,希望建立針對具有中國特色的油脂類食品中DPBD 遷移量進行準確定量的分析方法。

1 試驗部分

1．1 儀器與試劑

Agilent 1200型高效液相色譜儀,配二極管陣列檢測器(DAD);BINDER ED53型恒溫烘箱;Blue pard 型精密鼓風干燥箱;METTLER TOLEDO XS204型分析天平;Mill-Q 型超純水儀;Pree Kem N1-50型全自動氮吹濃縮儀;Thermo SL16型高速離心機;菲仕樂G200 型家用料理機;Mill-Q 型純水儀。

DPBD 標準儲備溶液:100 mg·L－1,稱取10．0 mg DPBD 標準品,加入一定量乙腈后超聲溶解,用乙腈定容至200 m L,混勻。

DPBD 標準溶液系列:取DPBD 標準儲備溶液0．001,0．005,0．01,0．05,0．25,0．50,2．00,5．00 m L 于8個10 m L 容量瓶中,經乙腈稀釋并定容,配成0．01,0．05,0．1,0．5,2．5,5．0,20．0,50．0mg·L－1的 標準溶液系列。

DPBD 標準品的純度大于99%;乙腈和正己烷均為色譜純;親水聚四氟乙烯針式濾器(0．45μm);試驗用水為純水。

1．2 儀器工作條件

采 用 Agilent Eclipse XDB-C8色 譜 柱(250 mm×4．6 mm,5μm),色譜柱溫度為35℃;進樣量為10μL;流動相為(A)水和(B)乙腈的混合液;流量1．0 m L·min－1。梯度洗脫程序:A 為35%,保持3 min;3～10 min 時,A 由35%降至10%,保留5 min;15～16 min 時,A 由10%升至35%。波長掃描范圍210～400 nm,吸收波長330 nm,光譜通帶寬度4 nm。

1．3 試驗方法

將待測樣品放入某家用料理機中攪碎,然后稱取樣品5．00 g(±0．01 g)于50 m L 離心管中,加入10．0 m L乙腈,振蕩3 min,以5 000 r·min－1的轉速離心15 min,取上清液1．0 m L;重復提取1次,合并2 次上清液,加入1．3 m L 水,振搖均勻,以0．45μm 微孔濾膜過濾后,取濾液在儀器工作條件下進行測定。

2 結果與討論

2．1 樣品的選擇

GB 31604．1－2015附錄A 的食品分類中表面含油脂的食品包括干濕米面制品(食品分類號:02．04)、煎炸或烘烤食品(食品分類號:02．05)及蒸煮食品(食品分類號:02．06)等,從每類食品中選擇了具有代表性的食品用進行試驗,如干濕米面類食品選擇了涼皮和涼面;煎炸食品選擇了油條、麻花、沙琪瑪;蒸煮食品則選擇了花卷、燒麥、餃子。

2．2 樣品提取劑的選擇

先根據文獻[9-11]中的方法,以正己烷為提取劑提取2次,合并上清液并旋蒸至近干,將旋蒸得到的殘渣用乙腈溶解;然后以乙腈為提取劑,萃取2次,合并萃取液,再次旋蒸至近干,最后用乙腈溶解過濾,采用高效液相色譜進行測定,得到DPBD的回收率僅為41．0%～52．0%,不能滿足試驗要求。當以乙腈為提取劑直接對食品中DPBD 進行提取時,得到DPBD 的回收率為80．1%～119%,可以滿足試驗要求。

和文獻方法相比,本工作采用的提取方法不僅簡化了試驗步驟,還使回收率得到了較大提高。因此試驗選擇乙腈作為提取劑。

2．3 流動相的選擇

試驗考察了甲醇-水、乙腈-水作為流動相時對DPBD 的色譜分離效果的影響。結果表明:以甲醇-水體系、乙腈-水體系為流動相時,DPBD 的樣品峰均可有效分離,但是以甲醇-水體系為流動相時,DPBD 的色譜峰峰形較差,而使用乙腈-水體系時,DPBD 色譜峰峰形尖銳對稱,且無干擾峰出現。因此,試驗選擇的流動相為乙腈-水體系。

2．4 色譜行為

按儀器工作條件對1．0 mg·L－1DPBD 標準溶液進行測定,其色譜圖見圖2。

圖2 1,4-二苯基-1,3-丁二烯標準溶液色譜圖Fig．2 Chromatogram of standard solution of 1,4-diphenyl-1,3-butadiene

由圖2 可以看出,DPBD 的保留時間為13．01 min。

2．5 標準曲線

按儀器工作條件對DPBD 標準溶液系列進行測定,以DPBD 的質量濃度為橫坐標,其對應的色譜峰面積為縱坐標繪制標準曲線。DPBD 的質量濃度在0．01～50．0 mg·L－1內與其對應的峰面積呈線性關系,線性回歸方程為y＝174．6x－1．158,相關系數為0．999 9。

2．6 方法檢出限和測定下限

按試驗方法對10份空白樣品進行分析,計算測定值的標準偏差(s),以3倍標準偏差計算檢出限(3s),為0．01 mg·kg－1;以10倍標準偏差計算測定下限(10s),為0．04 mg·kg－1。

2．7 精密度與回收試驗

在空白食品中添加低、中、高等3 個濃度水平DPBD 標準溶液,按試驗方法進行加標回收試驗。每個濃度水平平行測定6次,計算回收率和測定值的相對標準偏差(RSD),結果見表1。

表1 精密度和回收試驗結果(n＝6)Tab．1 Results of tests for precision and recovery(n＝6) %

由表1可以看出:DPBD 的回收率為80．1%～119%,RSD 為1．8%～12%。

2．8 實際樣品分析

將樣品放入含有DPBD 的PE袋(大小20 cm×20 cm,袋厚149．7μm,DPBD 質量分數12．58 mg·kg－1)中,抽真空密封,根據GB 31604．1－2015中遷移試驗條件和相應食品的保存溫度及時間選擇溫度和時間進行遷移試驗,然后采用試驗方法測定食品中DPBD 的遷移量。遷移試驗的條件及DPBD 遷移量的測定結果見表2。

表2 遷移試驗的條件及DPBD遷移量的測定結果Tab．2 Conditions for migration test and results of amount of DPBD migrated

表2(續)

由表2可以看出:DPBD 容易向表面油脂含量高的煎炸類食品中遷移,而在干濕米面類和蒸煮類食品中未檢出DPBD。

本工作建立了溶劑萃取-高效液相色譜法測定中國特色食品中DPBD 遷移量的方法。該方法具有前處理簡單、方便等優點,可為我國檢測機構和研究人員對相關項目的檢測提供參考。