徐 程
(襄陽市食品藥品檢驗所,湖北襄陽441000)
酒是一種用糧食、果品等含淀粉或糖的物質,經(jīng)發(fā)酵制成的含有酒精的飲料。我國是世界上最早發(fā)明釀酒的國家,也是酒類產(chǎn)品消費大國,其消費量居世界之首。隨著社會的不斷發(fā)展,酒類飲品已成為人們生活中不可或缺的產(chǎn)品之一。適量飲酒不僅能為人體提供熱量,促進血液循環(huán),消除疲勞,而且還可以祛濕驅寒,有利于健康。但是,近年來,酒類產(chǎn)品質量安全問題越來越受到人們的關注。一些企業(yè)為了降低生產(chǎn)成本,將食品添加劑超劑量超范圍的使用,從而制造出劣質酒。此外,在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、工業(yè)發(fā)達的條件下,農(nóng)藥殘留、重金屬、塑化劑、真菌毒素等污染物在酒類產(chǎn)品中也屢見不鮮,對消費者的安全與健康造成危害。為保障人們飲酒安全,現(xiàn)對酒中外源性污染物及其檢測方法研究進展進行了綜述,以期為酒類產(chǎn)品質量安全的控制提供參考。
酒類中的食品添加劑主要有色素、防腐劑、甜味劑等。色素賦予食品一定的顏色,人工合成色素因價格低廉、染色性能好、用量少等特點受到食品工業(yè)的青睞,被大量用于糖果、飲料以及其他食品中[1]。苯甲酸和山梨酸作為食品防腐劑,能夠有效抑制微生物的生長和繁殖,延長食品的保存期[2]。糖精鈉、安賽蜜、甜蜜素是一類重要的合成高倍甜味劑,由于其甜度高、用料少、成本低等優(yōu)點,逐漸替代了傳統(tǒng)的甜味劑而被廣泛應用于食品生產(chǎn)中[3]。然而食用合成色素主要是以苯、甲苯、萘等化工產(chǎn)品為原料制成,在人體內(nèi)可能轉換成致癌物質;苯甲酸和山梨酸代謝產(chǎn)物穩(wěn)定,在人體中難以分解;糖精鈉、安賽蜜、甜蜜素具有潛在致畸、致癌、損害肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)的副作用,因此過量攝入色素、防腐劑和甜味劑會對人體造成一定傷害[4-5]。國家標準GB 2760—2014《食品添加劑使用標準》[6]對酒類食品中允許添加的食品添加劑種類和最大允許使用量都有嚴格的規(guī)定。然而部分不法食品生產(chǎn)經(jīng)營者在利益最大化的驅動下,在加工生產(chǎn)過程中超范圍、超限量使用添加劑。這不僅危害了消費者的安全和健康,也阻礙了我國釀酒行業(yè)的發(fā)展。
雖然色素、防腐劑、甜味劑的檢測在國家食品安全檢測標準中已經(jīng)比較完善,但針對酒類的并不多。目前,酒類中添加劑的檢測方法中,高效液相色譜法是重要組成部分。吳云靜[7]采用Venusil XBP C18色譜柱分離,以甲醇與1.54 g/L乙酸銨溶液為流動相進行洗脫,在波長230 nm處進行測定,在15 min內(nèi)苯甲酸、山梨酸、糖精鈉與安賽蜜能夠達到較好的分離。張予林等[8]將葡萄酒樣品采用聚酰胺吸附法進行前處理,SB-C18色譜柱分離,甲醇+乙酸銨溶液(0.02 mol/L)為流動相,梯度洗脫,建立了一種可同時測定葡萄酒中不允許添加的4種人工合成著色劑(檸檬黃、日落黃、胭脂紅和莧菜紅)的變波長(分別為430 nm、230 nm、480 nm、480 nm)高效液相色譜檢驗方法。姚秀娟等[9]將葡萄酒樣品經(jīng)水浴溫熱除去乙醇,用氨水調節(jié)至中性,過濾后液相色譜測定,該方法能同時分離葡萄酒中的安賽蜜、苯甲酸、山梨酸、糖精鈉,且分離效果良好。
氣相色譜在酒類產(chǎn)品中的應用較少。國標GB/T 5009.97—2003[10]中的氣相色譜法是針對食品中甜蜜素的通用檢測方法,采用該方法檢測白酒時,由于白酒中環(huán)己醇及環(huán)己基的類似物質可能與亞硝酸鈉反應,生成環(huán)己醇亞硝酸酯,而被誤認為是環(huán)己基氨基磺酸鈉與亞硝酸鈉的反應,造成含有甜蜜素的假象,因此國家衛(wèi)生部在國標GB 5009.97—2016[11]《食品中環(huán)己基氨基磺酸鈉的測定》中指出,氣相色譜法的適用范圍不包括白酒。馬艷等[12]將國標方法中酒類甜蜜素檢測方法優(yōu)化,在60℃水浴中氮吹20 min除去乙醇,然后用氣相色譜法測定其甜蜜素含量。結果表明用氣相色譜法測定飲料酒中的甜蜜素是可行的,可以推廣至中小企業(yè)。程水連等[13]對毛細管氣相色譜法測定甜蜜素含量的方法做了改進,使檢測樣品在硫酸介質中和亞硝酸鈉反應后,再經(jīng)NaOH堿溶液處理,以環(huán)己醇為對照,外標法測定提取液中的環(huán)己醇含量,來實現(xiàn)甜蜜素的定量。在堿溶液中的充分水解,有效降低了副產(chǎn)物環(huán)己醇對甜蜜素檢測的干擾。
而針對氣相色譜法不適用于白酒檢測的現(xiàn)狀,國家標準GB 5009.97—2016[11]中添加了液相色譜-質譜/質譜法,并專門指出該方法適用于白酒中環(huán)己基氨基磺酸鈉的測定。液相色譜-質譜/質譜法對白酒中的多種甜味劑的同時檢測研究較多,吳宏萍等[14]建立了一種同時測定白酒中安賽蜜、糖精鈉、甜蜜素和阿斯巴甜4種甜味劑的LC-MS-MS分析方法。余磊等[15]將樣品直接稀釋過0.45 μm濾膜上機分析,以C18柱分離,0.1%甲酸水溶液-甲醇為流動相,梯度洗脫,在電噴霧電離(ESI)負離子模式下,采用多重反應監(jiān)測模式進行檢測,建立了LC-MS-MS同時檢測醬香型白酒中安賽蜜、糖精鈉、甜蜜素、阿斯巴甜、紐甜及三氯蔗糖6種人工合成甜味劑的方法。
酒中重金屬主要來源于以下兩個方面:一是釀酒原料在生產(chǎn)過程中,由于土壤等環(huán)境因素導致其含有一定量的重金屬;二是在釀酒過程中水源的利用以及與金屬設備的接觸和貯藏運輸也會將重金屬帶入酒中。酒中的常見重金屬污染物主要有鉛、錳、鎘、砷、汞等,不僅影響酒的品質,長期飲用還會對人體產(chǎn)生慢性毒害作用,例如當攝入鉛過量時,不僅會引起心律失常、腎功能受損等疾病,而且會對人體的中樞系統(tǒng)造成危害[16]。
酒中常見重金屬污染物的檢測方法主要有原子吸收光譜法(AAS)、電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)。目前利用石墨爐原子吸收法檢測酒中重金屬的方法較為成熟,該方法成本較低,準確度高,選擇性好,應用范圍廣,但同時也存在檢測時間長,不能多種金屬元素同時檢測的局限。王書蘭等[17]建立直接進樣-石墨爐原子吸收光譜法,對白酒中Cr、Cu、Pb的含量進行測定,測得Cr、Cu、Pb的含量分別為0.765 ng/mL、1.22 ng/mL、0.981 ng/mL,加標回收率分別為106.6%、98.2%、97.4%。薛平等[18]采用微波消化法處理樣品,使用火焰原子吸收法測定竹葉青酒中的Pb和Mn,回收率為93.13%~106.17%。
電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)是目前較為常用的痕量分析方法,因其可同時測定多種重金屬元素,具有檢測靈敏度高、檢測限低于原子吸收法等優(yōu)點而成為眾多研究者的首選方法。張丹丹等[19]采用低溫蒸干酸化處理樣品,通過ICP-MS測定保健酒樣品中鉛、錳、砷、鉻、鎘、汞6種重金屬元素,方法檢出限較低,結果快速、準確。張建等[20]運用ICP-MS技術建立了白酒中微量元素的分析方法,可滿足白酒中28種元素的分析要求。
塑化劑又叫增塑劑,是一種高分子材料助劑,具有種類多、難以降解、生物富集性強的特點,具有致畸、致癌、致突變作用,對人體、生物體及植物有較大的毒性[21]。其中鄰苯二甲酸酯類物質(PAEs)具有增塑效率高、使用成本低、易與其他助劑配合使用等優(yōu)點而被廣泛應用。我國衛(wèi)生部已將PAEs列入第六批“食品中可能違法添加的非食用物質”黑名單。
白酒中的增塑劑屬于特定遷移,主要源于塑料接酒桶、塑料輸酒管、酒泵進出乳膠管、封酒缸塑料布、成品酒塑料內(nèi)蓋、成品酒塑料袋包裝、成品酒塑料瓶包裝、成品酒塑料桶包裝等[22]。2014年6月27日國家衛(wèi)生計生委正式發(fā)布了白酒產(chǎn)品中塑化劑風險評估,指出:白酒塑化劑鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(di-(2-ethylhexyl)phtha-late,DEHP)和鄰苯二甲酸二丁酯(dibutyl phthalate,DBP)的含量分別在5 mg/kg和1 mg/kg以下時,對飲酒者的健康風險處于可接受水平[23]。
目前白酒中PAEs的檢測方法分為傳統(tǒng)檢測方法與新型檢測方法兩類。傳統(tǒng)檢測方法包括氣相色譜法、高效液相色譜法、氣-質譜聯(lián)用法、液-質譜聯(lián)用法等;新型檢測方法有離子遷移譜技術、ELISA試劑盒法等。食品安全國家標準GB 5009.271—2016《食品中鄰苯二甲酸酯的測定》[24]中采用正己烷為提取劑,氣相色譜-質譜聯(lián)用法(GC-MS)測定食品中的16種鄰苯二甲酸酯。黃明元等[25]建立了高效液相色譜法測定白酒中16種PAEs塑化劑的方法。該方法主要采用C8色譜柱,以1.0 mL/min的甲醇-乙腈為流動相進行梯度洗脫,16種PAEs塑化劑的加標回收率均在90%~110%之間,并在質量濃度0.1~0.8 mg/mL的范圍內(nèi)線性關系良好。卓黎陽[26]利用超高效液相色譜串聯(lián)四極桿質譜技術對白酒中15種PAEs塑化劑進行快速檢測,分析時間僅為23 min,為各類酒樣的日常監(jiān)測提供重要的理論依據(jù)。張志剛等[27]建立了快速檢測白酒中15種鄰苯二甲酸酯類塑化劑的離子遷移譜法,總篩查時間在30 min以內(nèi),實現(xiàn)了快速檢測的需求。曹必溥等[28]采用氣相色譜-質譜法和ELISA試劑盒法對比分析紅酒中塑化劑DIBP、DBP、DEHP含量,GCMS法檢測紅酒中塑化劑具有高精準度和高回收率,完全滿足紅酒中塑化劑檢測的要求;試劑盒法的檢測值比GC-MS法的檢測值要大3.4~5.5倍,但不影響ELISA試劑盒法作為一種初步的快速檢測方法的應用。
農(nóng)藥具有很好的防害作用,能夠有效的提高農(nóng)作物產(chǎn)量,但也易殘留于作物上,經(jīng)過食物鏈的途徑進入人體,對人的身體健康造成潛在威脅。酒主要是以谷物、水果等為天然原料釀制而成,釀酒原料在傳統(tǒng)種植過程中存在較為普遍的農(nóng)藥殘留問題,嚴重影響酒類食品質量安全。
目前,針對酒中農(nóng)藥殘留檢測的方法主要有氣相色譜法、氣相色譜-質譜法、液相色譜法、液相色譜-質譜法等。王潔蓮等[29]采用乙腈二次提取紅葡萄酒中的8種農(nóng)藥殘留,利用氣相色譜作為檢測手段,ECD檢測器進行定性定量分析。李俊等[30]建立了白酒中多種擬除蟲菊酯農(nóng)藥殘留檢測方法:將白酒樣品經(jīng)過C18固相萃取柱凈化富集后,通過GCMS/MS分析測定,樣品的加標回收率在82.9%~118.1%的范圍,檢測方法快速準確。Nannan Chen等[31]將分散固相萃取技術與GC-MS結合,測定米酒中的22種農(nóng)藥殘留。該檢測方法快速、便捷,每個樣品的前處理過程僅需15 min。同時研究表明,選擇合理有效的樣品前處理技術,對白酒中農(nóng)殘的測定起決定性作用。
真菌毒素是由各種真菌在適宜的環(huán)境溫度和濕度條件下繁殖而產(chǎn)生的一系列次級代謝產(chǎn)物。大部分真菌毒素具有很高的生物毒性,可以抑制免疫系統(tǒng),具有致癌、致畸、影響生長發(fā)育等不良健康效應。酒主要是以谷物、水果為原料釀制而成,這些原料在種植生長、貯存和加工過程中易于被各類真菌浸染,當使用真菌毒素超標的原料釀酒時,將對酒的產(chǎn)品造成安全隱患。
酒中的真菌毒素主要有黃曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、赭曲霉毒素、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(亦稱嘔吐毒素)[32]。目前,食品安全國家標準對食品中真菌毒素的檢測方法主要有高效液相色譜法、液相色譜-串聯(lián)質譜法、酶聯(lián)免疫吸附法等。國內(nèi)外對酒尤其是葡萄酒中真菌毒素的檢測技術研究也不少。Al-Taher等[33]報道了一種同位素內(nèi)標稀釋法同時檢測酒中11種真菌毒素,檢測速度快,準確度和靈敏度都很高,但內(nèi)標同位素的使用大大增加了檢測分析成本,其應用普及性受到限制。李覓等[34]用酶聯(lián)免疫法對濃香型白酒原輔料、半成品、成品中的真菌毒素進行了定量分析,表明基酒和成品酒中真菌毒素的含量均未達到檢出水平。韓深等[35]將葡萄酒樣品經(jīng)8倍體積的乙腈鹽溶液提取濃縮后,采用UHPLC-QQQ串聯(lián)質譜MRM模式檢測,方法快速、簡便、靈敏度高、回收率和精密度良好,可同時分析測定紅、白葡萄酒中8種真菌毒素。趙玉玲等[36]建立了一種同時快速、準確檢測葡萄酒中16種高關注度風險因子(包含黃曲霉毒素B1、赭曲霉毒素A、玉米赤霉烯酮)的超高效液相色譜-三重四級桿質譜的分析方法。
綜上所述,酒類產(chǎn)品中有害化學物質的檢測因物質性質的不同檢測方法有所側重,主要有HPLC、GC等,而隨著現(xiàn)代科技的進步,HPLC、GC等與MS聯(lián)用技術也已經(jīng)較為廣泛地應用到酒中外源性有害物質的痕量測定研究中,酒中外源性有害物質的分析方法正向著快速、精確、低檢出限、多組分以及技術聯(lián)用方向發(fā)展。
近年來,開放的中國市場已經(jīng)和國際市場連成一體,我國重點發(fā)展葡萄酒、水果酒的政策為酒業(yè)的發(fā)展提供了有利契機,持續(xù)增長的銷售量說明了中國酒市場存在著巨大的發(fā)展空間。隨之而來的酒類產(chǎn)品質量安全問題風險增加,全行業(yè)產(chǎn)品品質的提升迫在眉睫。在以現(xiàn)代技術手段科學解釋各種酒的風味成分及功能因子的基礎上,關注酒中外源性有害物質情況并做合理的風險評估,建立高效、便捷的檢測方法,以方便企業(yè)的日常快速檢測和監(jiān)控,對保證酒類產(chǎn)品質量安全,提升產(chǎn)品品質具有重要意義。