劉 博,曹小妹,高文惠
(河北科技大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院,石家莊 050018)
抗氧化劑是一類食品添加劑,可防止或延緩食品被氧化。各國使用的抗氧化劑總數(shù)約30種,我國常用的抗氧化劑有丁基羥基茴香醚(BHA)、二丁基羥基甲苯(BHT)、沒食子酸丙酯(PG)等[1]。BHA作為抗氧化劑使用始于1954年,1989年世界糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織(FAO/WHO)認為只有大劑量時才會誘發(fā)大鼠前胃癌,但對狗無害,目前在我國已被廣泛應(yīng)用于畜禽飼料原料中。人類無前胃,故其每日允許攝入量(ADI)為0~0.5 mg·kg-1。BHT作為抗氧化劑使用始于1940年,近年來研究證實BHT能抑制人體呼吸酶活性,使肝臟微粒體酶活性增加,在希臘、土耳其、印度尼西亞、奧地利等國家被禁用,F(xiàn)AO/WHO于1995年規(guī)定其ADI為0~0.125 mg·kg-1,美國食品和藥品管理局(FDA)曾一度對其禁用,但后來發(fā)現(xiàn)在允許使用劑量范圍內(nèi)其安全性有保證,可繼續(xù)使用[2]。本文總結(jié)了食品與飼料中抗氧化劑檢測的常用檢測技術(shù),并且展望了抗氧化劑檢測方法未來的發(fā)展方向。
分光光度法由于檢測限較高一般不用于精確測定,其勢必會被檢測限較低的高效液相色譜等檢測方法所代替。姜曉輝等采用分光光度法測定樣品中的PG,檢測限為25 mg·kg-1[3]。
電化學(xué)分析法因其靈敏度高、檢測快捷等特性被廣泛的應(yīng)用于檢測微量化合物和生物活性成分。且采用此法檢測3種抗氧化劑不會出現(xiàn)峰電流重疊問題,不需要采用化學(xué)統(tǒng)計學(xué)的方法。Chan-Eam等采用無離子表面活性劑為乳化劑和pH為2的緩沖液構(gòu)成膠束溶液,泊洛沙姆188(PluronicF-68)作為乳化劑、乙酸乙酯作為有機溶劑構(gòu)成乳化溶劑,差分脈沖伏安法(DPV)進行分析,在膠束溶液和乳化溶液中,BHA最低檢測限分別為1.3×10-6和8.5×10-7mol·L-1,同時研究了2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)、特丁基對苯二酚(TBHQ)和PG對該檢測方法的影響,結(jié)果表明該方法抗干擾性強[4]。Ray-mundoa等研究了在乙醇混合溶液中檢測實際樣品中的 BHA、TBHQ 和 BHT,在 0.1 mol·L-1,pH為2.0的鹽酸溶液(甲醇質(zhì)量濃度為2 g·L-1)中,在玻碳電極上,BHA、TBHQ和BHT線性范圍分 別 是 2.0~100.0、 4.0~100.0、 2.0~20.0 mg·L-1;BHA、TBHQ和BHT在鉑電極上線性范圍分別是8.0~120.0、10.0~130.0、4.0~30.0 mg·L-1[5]。
薄層色譜法優(yōu)點是可在短時間內(nèi)處理大批樣品,溶劑用量少,儀器簡單。但是這種方法操作比較繁瑣,而且不能實現(xiàn)4種抗氧化劑同時檢測。Bhattarai等利用此法測定了南極洲地衣中的抗氧化劑,取得了很好的結(jié)果[6]。
高效液相色譜在食品檢測領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。其具有檢測速度快、分辨率高、靈敏度高、進樣量少、容易回收等特點。用于食品或飼料中抗氧化劑檢測的高效液相色譜檢測器主要有紫外光度檢測器、二極管陣列檢測器、熒光檢測器等。
1.4.1 紫外光度檢測器
紫外光度檢測器被廣泛應(yīng)用于抗氧化劑的檢測,其線性范圍寬,適用于梯度洗脫,靈敏度高,不受流速的影響,溫度對其影響小,不會損壞樣品。林海宏用高效液相色譜-紫外光度檢測器快速測定食品中的4種抗氧化劑,選用的檢測波長為280 nm,TBHQ、PG、BHA和BHT檢測限分別為0.26、0.10、0.16、0.16 μg·mL-1[7]。采用超聲波甲醇1次直接萃取,RP-HPLC紫外檢測食品及飼料中BHA、BHT,相對標準偏差均小于5%,樣品最低檢測限均<0.005 g·kg-1,取得了令人滿意的結(jié)果[8-19]。
1.4.2 二極管陣列檢測器
二極管陣列檢測器的優(yōu)點為靈敏度高、噪音低、線性范圍寬、對流速和溫度的波動不靈敏,適用于梯度洗脫及制備色譜。張曼等運用高效液相色譜-二極管陣列檢測器同時測定飼料中8種抗氧化劑,最低檢測限為10 mg·kg-1,飼料中8種抗氧化劑含量在10 mg·kg-1時實驗精密度為1.60%~10.46%[20]。以甲醇-水-乙酸體系為流動相,采用梯度洗脫,在30 min內(nèi)將9種抗氧化劑完全分離并定量測定,測定的線性范圍1~200 mg·L-1(r=0.9985~0.9997),最低檢測限為2 mg·kg-1,相對標準偏差為1.01%~4.74%[21-24]。研究表明,此法在食品及飼料中抗氧化劑的檢測方面能夠得到精確的試驗結(jié)果。
1.4.3 熒光檢測器
熒光檢測器選擇性和靈敏度都很高。徐琴等利用高效液相色譜-熒光檢測器對食品中的TBHQ進行檢測,最低檢測限為0.1 μg·g-1[25]。
液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法具有精密分子量測定功能、能夠?qū)旌衔镞x擇性分析、分辨率高、圖庫解析等特點。適合化學(xué)穩(wěn)定性差的抗氧化劑檢測,而且可進行化合物結(jié)構(gòu)剖析和蛋白質(zhì)序列測定。林安清等采用此法對飼料中的多種抗氧化劑進行檢測,電噴霧(ESI)離子接口的負離子電離方式,以多離子反應(yīng)檢測(MRM),同時對基質(zhì)成分較為復(fù)雜的飼料中BHA、OG、PG、TBHQ、DG、NDGA 6種抗氧化劑同時檢測,最低檢測限為2 mg·kg-1[26]。研究表明,這種方法在定性方面具有很好的表現(xiàn)[27-28]。
氣相色譜法是一個分析速度快和分離效率高的分離分析方法。近年來采用高靈敏選擇性檢測器,使其又具有分析靈敏度高、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點。研究人員利用氣相色譜法對食用植物油中抗氧化劑BHA、BHT進行檢測,結(jié)果發(fā)現(xiàn)國標的操作過程繁瑣、復(fù)雜、工作量大,并采用了大量的有毒有機試劑;針對上述情況,研究采用乙醇直接浸提食用植物油中的抗氧化劑,大大簡化了前處理步驟,方法簡便、快速、準確;BHA的平均回收率在90.0%~97.2%,BHT的平均回收率在83.0%~95.1%[29-35]。曾亞麗利用氣相色譜對動物油脂中抗氧化劑TBHQ含量進行日常檢測,TBHQ組分峰與內(nèi)標峰的峰面積比和濃度比在0.02~2.0 g·kg-1具有良好的線性相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)達到0.9992,以300%噪聲計,最低檢測濃度為0.005 g·kg-1[36]。
此外,還有全二維氣相色譜/飛行時間質(zhì)譜法(GC×GC-TOFMS),是一種快速定性篩查的手段。此方法采用GC×GC二維特征譜圖、TOFMS譜圖庫檢索的定性手段,可在20.5 min內(nèi)快速分離和定性分析食品中19種抗氧化劑。陳琦等利用此法測定抗氧化劑含量,待分析物之間及待分析物與樣品基質(zhì)的雜質(zhì)峰均能得到理想的分離效果[37]。
毛細管電泳法具有高效、快速、微量、多模式、經(jīng)濟、自動等特點。田晶晶利用此法對食品中天然抗氧化劑檢測,5種成分的檢出限分別為2×10-6mol·L-1(黃豆苷原),2×10-6mol·L-1(染料木素),5×10-6mol·L-1(芹菜素與其雜質(zhì)),5×10-6mol·L-1(兒茶素)[38]。另外,膠束毛細管電動色譜法(MECC)是近十年來迅速發(fā)展的一種分離分析方法,其結(jié)合了高效液相色譜和毛細管電泳的優(yōu)點,具有高柱效、高選擇性、分析速度快、樣品用量少、自動化程度較高的特點[39]。Guan等采用膠束毛細管色譜測定食品中PG、BHA、BHT、TB?HQ,線性范圍為5.0×10-4~2.0×10-6mol·L-1,檢測限范圍為2.9×10-7~2.7×10-6mol·L-1[40]。
目前在食品及飼料中抗氧化劑的檢測技術(shù)研究方面大多以高效液相色譜為主,該方法在這個領(lǐng)域得到了很好的應(yīng)用。而電化學(xué)分析法、全二維氣相色譜/飛行時間質(zhì)譜法在食品和飼料中抗氧化劑的應(yīng)用研究較少,其中電化學(xué)法由于其靈敏度高、準確度高、測量范圍廣、測量范圍寬、儀器簡單等特點,將廣泛應(yīng)用于食品及飼料中抗氧化劑的檢測。
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