高學(xué)慧,郝云彬,張小軍,梅光明,陳 思,嚴(yán)忠雍,李佩佩,常家琪,4,韓程程,4
(1.浙江海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院,浙江舟山 316022;2.浙江海洋大學(xué)海洋與漁業(yè)研究所,浙江省海洋水產(chǎn)研究所,浙江舟山 316021;3.江南大學(xué)食品學(xué)院,江蘇無錫 214122;4.浙江海洋大學(xué)食品與醫(yī)藥學(xué)院,浙江舟山 316022)
近年來,食品安全問題越來越多,由于水產(chǎn)品儲藏期較短,水產(chǎn)品保鮮劑的廣泛應(yīng)用備受人們的關(guān)注。4-己基間苯二酚(4-hexylresorcinol,4-HR)為白色、黃白色針狀結(jié)晶,分子式為C12H18O2,分子量為194.27,結(jié)構(gòu)式如圖1所示,近年來作為一種新型的抗氧化劑,廣泛應(yīng)用于各種食品的保鮮過程中。1991年MCEVILY[1]首先提出4-HR在防止蝦類黑斑形成以及氧化黑變中應(yīng)用,作為蝦中酚氧化酶的有效抑制劑,楊峰等[2]研究了4-HR能夠有效的抑制南極磷蝦脂肪的氧化,對其品質(zhì)變化影響顯著。隨后研究發(fā)現(xiàn),4-HR可對蘋果、杏鮑菇、雞腿菇[3]等原料產(chǎn)生同樣的抑制褐變的效果。周會玲等[4]采用不同濃度4-HR處理紅富士蘋果,結(jié)果表明4-HR能有效的抑制鮮切蘋果的褐變,提高貯藏品質(zhì)。王毓[5]采用超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定鮮切杏鮑菇中4-HR的含量,表明4-HR對果蔬具有良好的抗褐變效果,是亞硫酸鹽、抗壞血酸等良好的替代品,也可為杏鮑菇保鮮貯藏以及食品安全質(zhì)量監(jiān)督提供技術(shù)理論。根據(jù)我國《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB2760-2014)規(guī)定:鮮水產(chǎn)(僅限蝦類)最大使用量可按生產(chǎn)需要適量使用,最大殘留量≤1 mg/kg。由于水產(chǎn)品水分含量高,其儲藏期較短,易引起腐敗、褐變等現(xiàn)象,使用食品添加劑可以有效的改善水產(chǎn)品的外觀及品質(zhì),4-HR作為水產(chǎn)品保鮮劑的成分之一,在水產(chǎn)品保鮮過程中得到了廣泛的使用。
目前,國內(nèi)外檢測4-HR的方法最主要有氣相色譜法、高效液相色譜-熒光法[6-8]、超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法[9]和氣相色譜-質(zhì)譜法[10]。高效液相色譜-熒光法作為一種靈敏度高、快速準(zhǔn)確定性定量檢測技術(shù),已廣泛應(yīng)用到對蝦蟹類等水產(chǎn)品中4-HR殘留量的測定。但是對于保鮮劑中4-HR的含量測定,國內(nèi)鮮有報道。本研究采用超高效液相色譜法對保鮮劑中4-HR含量進(jìn)行分析,用于檢測保鮮劑產(chǎn)品的質(zhì)量以及保鮮劑劑在添加過程中的使用量,同時,可判斷市售標(biāo)識含有4-HR的水產(chǎn)品保鮮劑的真?zhèn)?,?-HR在蝦類保鮮劑研究領(lǐng)域應(yīng)用提供依據(jù)。
圖1 4-己基間苯二酚的結(jié)構(gòu)Fig.1 Structure of 4-hexylresorcinol
ACQUITYTM超高效液相色譜儀(美國waters公司)包括熒光檢測器(美國waters公司);MS2漩渦混合器(德國IKA公司);Centrifuge 5810高速離心機(jī)(德國Eppendorf公司);R-201型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上??婆d儀器有限公司);超聲波清洗器(上??茖?dǎo)超聲儀器有限公司);AL204型電子天平(感量為0.1 mg);SL-502N型臺式天平(感量為0.01 g)
實驗用水為Milli-Q制備高純水;乙酸乙酯均為色譜純(德國Merk公司);無水乙酸銨(色譜純,美國Merk公司);乙腈等其他試劑均為國產(chǎn)分析純;4-己基間苯二酚標(biāo)準(zhǔn)品(C12H18O2,純度為99%,中國Alfa Aesar公司)
4-HR標(biāo)準(zhǔn)儲備液:稱取5.0 mg(精確至0.1 mg)的標(biāo)準(zhǔn)品于50 mL容量瓶中,用甲醇溶液溶解并定容至刻度,配制成濃度為100 mg/kg標(biāo)準(zhǔn)儲備液,貯藏于-18℃冰箱中密封保存,溶液有效期為1個月。
色譜柱:ACQUITY UPLC BEH C18 柱(2.1 nm×150 mm,1.7 μm);流動相:乙腈-水(7/3,V/V);柱溫:35℃;樣品室溫度:10 ℃;激發(fā)波長:280 nm;發(fā)射波長 310 nm;進(jìn)樣量:5 μL。
稱取0.1 g粉末(精確到0.01 g)樣品置于50 mL離心管中,加入25 mL乙腈溶解,蓋塞,旋渦混勻1 min,超聲提取10 min,6 000 r/min離心5 min,取0.5 mL過濾液于50 mL容量瓶中,用流動相定容至刻度。取1 mL經(jīng)0.22 μm有機(jī)相微孔濾膜過濾,上機(jī)測定。
4-己基間苯二酚是一種弱酸性物質(zhì),微溶于水,易溶于極性有機(jī)溶劑。由于乙酸乙酯、環(huán)己烷、二氯甲烷等為正相溶劑,對儀器有一定的損害,且易揮發(fā),在旋蒸的過程中可能有一定的損失,其提取效率較低。本實驗選用乙醇、甲醇、乙腈三種有機(jī)試劑作為提取劑,對于甲醇和乙醇來說,提取的雜質(zhì)峰較多,對于4-HR峰的測定有干擾,影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。而乙腈提取效率高,雜質(zhì)較少,未見干擾峰,能滿足提取分析要求,結(jié)果見表1。綜上所述,本方法選擇乙腈作為提取溶劑。
表1 不同溶劑提取效果比較Tab.1 Comparison of extraction effect of different solvents
比較分析了乙腈-水(70:30,a)、乙腈-水(60:40,b)、甲醇-水(70:30,c)和甲醇-水(60:40,d)作為流動相時色譜圖基線、峰型、4-HR與雜質(zhì)干擾峰的分離效果,結(jié)果表明:當(dāng)乙酸銨溶液為流動相時,雜質(zhì)干擾峰較多,且不能和樣品中雜質(zhì)峰分離,因此選用水最為流動相。有機(jī)溶劑為乙腈時,色譜圖基線更平穩(wěn),雜質(zhì)干擾峰較少,出峰時間適中,分離效果最佳,因此選用乙腈作為有機(jī)相。在反相液相色譜中,有機(jī)溶劑比例越大,目標(biāo)物保留時間越短;但為讓目標(biāo)峰與溶劑峰以及其它雜峰分離,實驗最終選用乙腈-水(70:30)作為流動相。不同溶液作為流動相的洗脫色譜圖如圖2所示。
由于4-HR對熒光具有特異性,采用熒光檢測器對其進(jìn)行分析,熒光檢測器[11]靈敏度較高,且抗干擾能力比較強(qiáng)。數(shù)據(jù)率為5點/s時,4-HR峰均勻?qū)ΨQ,單峰采集點數(shù)充分,且基線也無密集雜亂等現(xiàn)象。段小娟等[12]采用高效液相色譜熒光檢測法測定蝦中的4-HR,在5.0 min左右時出峰,本方法目標(biāo)物在2.0 min左右即出峰,可明顯縮短分析時間,具有檢測時間短的優(yōu)點。
圖 2 以乙腈-水(a)、乙腈-水(b)、甲醇-水(c)、甲醇-水(d)為流動相洗脫色譜圖Fig.2 Chromatogram of 4-HR using acetonitrilewater (a),acetonitrile-water (b),methanol-water (c)and methanol-water(d)as mobile phase
準(zhǔn)確量取適量標(biāo)準(zhǔn)儲備液,用流動相稀釋成濃度分別為0.10 μg/mL、0.50 μg/mL、2.00 μg/mL、5.00 μg/mL、10.00 μg/mL以及20.00 μg/mL標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,分別進(jìn)樣5 μL,以峰面積為橫坐標(biāo),濃度為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線(圖3)。線性方程為,R=0.999,表明4-HR的濃度與相應(yīng)峰面積在0.10~20.00 μg/mL范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系。保鮮劑溶液中最低檢出濃度為5.0 μg/kg,保鮮劑粉劑的檢出限為2.0 mg/kg。
圖3 4-HR標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的線性關(guān)系Fig.3 Linear relationship of 4-HR standard working curves
按照前處理方法,對空白保鮮劑樣品中添加不同濃度的4-HR標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行加標(biāo)回收實驗,添加濃度分別為0.50 μg/mL、2.00 μg/mL和10 μg/mL,每個濃度水平重復(fù)6次,結(jié)果見表2。研究發(fā)現(xiàn)方法回收率為83.75%~100.70%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于5.76%,該方法回收率和精密度可以滿足檢測的要求。
表2 加標(biāo)樣品的平均回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差Tab.2 The average recoveries and RSD of the spiked samples
本研究利用建立的的4-HR檢測方法對市售蝦類保鮮劑樣品進(jìn)行了實際檢測。從市場購買了5家公司的保鮮劑,將固體粉末分別用乙腈浸提一定時間后,超聲后經(jīng)高速離心取上清溶液待測。檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)本次檢測的5個樣本中,僅有1個樣本呈現(xiàn)陽性,陽性樣品的典型色譜圖(圖4)。色譜圖清晰準(zhǔn)確,與標(biāo)準(zhǔn)品色譜圖相一致(圖5),可滿足檢測要求。另外4種不同品牌的保鮮劑樣品均未檢出4-HR成分,其空白樣品色譜圖如圖6所示。對空白樣品進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)在目標(biāo)峰處沒有響應(yīng)值,且基質(zhì)噪音響應(yīng)值較小,表明基質(zhì)在目標(biāo)質(zhì)譜質(zhì)量數(shù)附近不會造成干擾。實際樣品檢測表明本方法快速準(zhǔn)確,靈敏度高。對于市售標(biāo)識含有4-HR的水產(chǎn)品保鮮劑中,是否達(dá)到標(biāo)識要求的含量,需要引起有關(guān)部門的高度重視。
圖4 陽性樣品中色譜圖(0.2 mg/kg)Fig.4 Chromatogram of positive samples(0.2 mg/kg)
圖5 0.5 μg/mL 4-HR標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖Fig.5 Chromatogram of 4-HR standard solution(0.5 μg/mL)
圖6 空白樣品色譜圖Fig.6 Chromatogram of blank sample
如今食品添加劑的種類越來越多,4-HR作為一種新型的抗氧化劑,在水產(chǎn)品加工、貯藏和保鮮的過程中廣泛使用,對其進(jìn)行準(zhǔn)確的定量有著重要的應(yīng)用價值。本研究采用超高效液相色譜-熒光檢測法建立了水產(chǎn)品保鮮劑中4-HR的含量測定方法,方法穩(wěn)定性好,準(zhǔn)確度和精密度均符合檢測的要求,為市售標(biāo)識含4-HR的水產(chǎn)品保鮮劑的真?zhèn)翁峁┝艘环N準(zhǔn)確、快速的檢測方法。
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