(廣東省廣州市質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)研究院)
維生素是維持人體生長(zhǎng)發(fā)育及新陳代謝而必須從食物中獲得的微量有機(jī)物質(zhì)之一。許多食品會(huì)添加維生素,但強(qiáng)化維生素應(yīng)符合適宜人群的攝入量,應(yīng)能在特定條件下保持質(zhì)量的穩(wěn)定。加大對(duì)維生素檢測(cè)方法及技術(shù)的研究,對(duì)科學(xué)控制維生素在食品中的添加量具有重要的意義。
維生素B12(VB12),又稱(chēng)鈷胺素(Cobalamin),是非常重要的水溶性維生素之一,主要用于保健食品、谷物、飲料、乳品和嬰兒食品的營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化。由于食品成分復(fù)雜、存在多種干擾因素,而且其VB12的含量十分微量,因此化學(xué)分析法的應(yīng)用受到限制。目前,微生物法仍為國(guó)際官方機(jī)構(gòu)測(cè)定VB12的的首選認(rèn)可方法。
雖然微生物法在維生素檢測(cè)過(guò)程中有較高的靈敏度和精確度[1],但是仍然存在步驟繁瑣、操作耗時(shí)、檢測(cè)周期長(zhǎng)、易受外部因素干擾等諸多問(wèn)題[2]。本文建立了微生物法測(cè)定食品中VB12含量的快速方法,與傳統(tǒng)微生物檢測(cè)法相比具有檢測(cè)周期短、操作步驟簡(jiǎn)便、結(jié)果準(zhǔn)確性與重現(xiàn)性高的優(yōu)勢(shì)。
試驗(yàn)菌株為萊士曼氏乳酸桿菌(Lactobacillus leichmanniii),ATCC 7830,來(lái)源為美國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心。
培養(yǎng)基為:乳酸桿菌肉湯培養(yǎng)基,乳酸桿菌瓊脂培養(yǎng)基,VB12測(cè)定培養(yǎng)基;均來(lái)自BD(碧迪醫(yī)療器械(上海)有限公司上海辦事處)。
標(biāo)準(zhǔn)品為VB12,來(lái)自USP(上海安譜科學(xué)儀器有限公司)。
無(wú)水磷酸氫二鈉0.65 g(廣州化學(xué)試劑廠(chǎng)),無(wú)水偏重亞硫酸鈉0.01 g(上?;瘜W(xué)試劑總廠(chǎng)),一水合檸檬酸0.6 g(廣州化學(xué)試劑廠(chǎng));用100 mL蒸餾水溶解制得緩沖液,使用前配制。
試驗(yàn)樣品為:SRM 1849a(NIST,National Institute of Standards and Technology)、配方乳粉、配方米粉、含乳飲料、功能飲料。
將乳酸桿菌肉湯培養(yǎng)物離心洗去肉湯培養(yǎng)基,并使用含有甘油的測(cè)定培養(yǎng)基進(jìn)行適宜的稀釋?zhuān)尤?6排管中,零下80 ℃凍存。
VB12標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的濃度為1.25 ng/mL,在無(wú)菌條件下使用無(wú)菌濾器過(guò)濾備用。
(1)配方乳粉、含乳飲料等樣品:稱(chēng)2~5 g樣品,充分溶解后加入緩沖液水解,在無(wú)菌條件下使用無(wú)菌濾器過(guò)濾,根據(jù)樣品中的VB12的標(biāo)稱(chēng)含量進(jìn)行稀釋。
(2)配方米粉等樣品:稱(chēng)2~5 g樣品,加入淀粉酶溶液酶解,滅活后在無(wú)菌條件下使用無(wú)菌濾器過(guò)濾,根據(jù)樣品中VB12的標(biāo)稱(chēng)含量進(jìn)行稀釋。
(3)功能飲料等樣品:在無(wú)菌條件下使用無(wú)菌濾器過(guò)濾得到樣品溶液,根據(jù)樣品中維生素B12的標(biāo)稱(chēng)含量進(jìn)行稀釋。
在無(wú)菌條件下,按表1順序在滅菌小管中對(duì)VB12標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行稀釋?zhuān)苽湎鄳?yīng)濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)溶液。
表1 VB12標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)溶液的制備
將凍存有試驗(yàn)接種菌懸液的小管恢復(fù)到室溫,在每管中加入300 μL系列標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)溶液和300 μL無(wú)菌維生素B12測(cè)定培養(yǎng)基,一式3 份。使用渦旋振蕩器混合。
在無(wú)菌條件下,按表2順序在滅菌小管中對(duì)樣品測(cè)定液進(jìn)行稀釋?zhuān)苽湎鄳?yīng)濃度的樣品測(cè)定溶液。
將凍存有試驗(yàn)接種菌懸液的小管恢復(fù)到室溫,在每管中加入300 μL系列樣品測(cè)定溶液和300 μL無(wú)菌VB12測(cè)定培養(yǎng)基,一式3 份。使用渦旋振蕩器混合。
(36±1.0)℃培養(yǎng)24~28 h。
混合均勻,使用酶標(biāo)儀進(jìn)行讀數(shù)。平行小管相對(duì)偏差小于15%的為有效數(shù)值。
表2 VB12樣品測(cè)定液的制備
以標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)管VB12含量做橫坐標(biāo),以吸光度做縱坐標(biāo),根據(jù)四參數(shù)方程擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn),結(jié)果如圖1所示。標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.9989。
根據(jù)每管的吸光值從標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)查得對(duì)應(yīng)的VB12含量,除以相對(duì)樣液體積(v),得到每管樣品溶液中VB12含量。由所有有效管中測(cè)得的數(shù)值計(jì)算平均值(Cx)。樣品中VB12含量按下列公式計(jì)算:
m(g)為樣品質(zhì)量,f為樣品稀釋倍數(shù)。
以SRM 1849a、配方乳粉、配方米粉、含乳飲料、功能飲料為試驗(yàn)樣品,每種樣品作6 次平行試驗(yàn),檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表3。所測(cè)數(shù)據(jù)表明該方法測(cè)定VB12含量有效,重復(fù)性良好。
圖1 VB12含量測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)
選擇已知維生素B12含量的配方乳粉作為加標(biāo)試驗(yàn)樣品,在樣品稀釋液中加入一定體積的維生素B12標(biāo)準(zhǔn)溶液,加標(biāo)量分別為25.0,50.0,100.0 ng,進(jìn)行3 次重復(fù)試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果如表4所示;回收率為94.2%~103.1%,試驗(yàn)靈敏度高。
表3 VB12含量檢測(cè)結(jié)果
表4 加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法為傳統(tǒng)微生物法,存在步驟繁瑣、操作耗時(shí)、檢測(cè)周期長(zhǎng)、易受外部因素干擾等諸多問(wèn)題。
在本方法中,試驗(yàn)體系的體積縮小,標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品溶液的制備可以使用1.2 mL小管和移液器進(jìn)行操作,使得操作更加簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確,且代替了大量的容量瓶、試管和移液管等,既節(jié)省了人工也避免了雜質(zhì)、活性物質(zhì)等對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。本文方法將試驗(yàn)菌株預(yù)先固定在96排管,利用甘油保護(hù)冷凍的菌種[4],極大地縮短了試驗(yàn)周期,在提高試驗(yàn)效率的同時(shí),使菌株的活力更加穩(wěn)定,保證了試驗(yàn)的有效性。在維生素檢測(cè)過(guò)程中有較高的靈敏度和精確度。
商品化維生素檢測(cè)試劑盒的優(yōu)點(diǎn)在于操作步驟簡(jiǎn)便[5],但是其配套標(biāo)準(zhǔn)溶液的保藏與制備是影響試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)鍵因素,并且如果樣品溶液只做一個(gè)稀釋度進(jìn)行檢測(cè)也會(huì)極大地影響結(jié)果準(zhǔn)確性。同時(shí)試劑盒價(jià)格十分昂貴,加重了維生素檢驗(yàn)的負(fù)擔(dān)。
在本文方法中,標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備準(zhǔn)確可靠,樣品溶液采取多個(gè)濃度進(jìn)行檢測(cè),保證了試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性。同時(shí)采用小管進(jìn)行培養(yǎng),更利于試驗(yàn)溶液的充分混勻并減少了試驗(yàn)污染風(fēng)險(xiǎn)。
在微生物法檢測(cè)微量維生素含量試驗(yàn)中,試驗(yàn)菌種的活力是影響試驗(yàn)結(jié)果的關(guān)鍵因素, 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制是影響試驗(yàn)結(jié)果的直接因素。試驗(yàn)過(guò)程中須注意避免雜質(zhì)對(duì)試驗(yàn)菌株生長(zhǎng)的影響。在制備樣品測(cè)定液的過(guò)程中,須注意稀釋液的均勻性,并采用適宜的稀釋倍數(shù)。微量稀釋過(guò)程中要保證準(zhǔn)確性。
維生素分析檢測(cè)工作對(duì)于評(píng)價(jià)食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、控制強(qiáng)化食品中維生素的加入量具有重要意義。微生物法測(cè)定VB12含量的快速方法,操作步驟簡(jiǎn)便,有利于建立有效的試驗(yàn)流程和質(zhì)量管理,保證了試驗(yàn)的有效性和結(jié)果的準(zhǔn)確性,適于在常規(guī)實(shí)驗(yàn)室建立和應(yīng)用。
[1]Gregory M E. The microbiological assay of Vitamin B12in the milk of different animal species. British Journal of Nutrition,1954(8):340-347.
[2]張麗宏,王克新,王淼,等. 微生物法測(cè)定乳粉中維生素B12的應(yīng)用和探討. 中國(guó)乳品工業(yè),2008,36(10):58-60.
[3]GB 5413.14—2010 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 嬰幼兒食品和乳品中維生素B12的測(cè)定.
[4]Grossowicz N,Waxman S,Schreiber C. CryoprotectedLactobacillus casei:an approach to standardization of microbiological assay of Folic acid in Serum. Netherlands Journal of Immunological Methods,1981,46(2):129-140.
[5]黃曉林,王淼,張麗宏,等. IFP微孔板試劑盒檢測(cè)配方乳粉中維生素B12方法探討. 中國(guó)乳品工業(yè),2010(7):48-49.