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小麥粉及其制品中偶氮甲酰胺檢測方法研究進(jìn)展

2021-06-03 02:39田林雙顧鵬程吳存兵豆雪梅史鳳珍
食品科學(xué) 2021年9期
關(guān)鍵詞:小麥粉檢測法檢出限

田林雙,顧鵬程,吳存兵,徐 澳,豆雪梅,史鳳珍,陳 飛*

(1.江蘇財(cái)經(jīng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院糧食與食品藥品學(xué)院,江蘇 淮安 223003;2.南京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,江蘇 南京 210023)

偶氮甲酰胺(azodicarbonamide,ADA)是橡膠、泡沫塑料制作中常用的發(fā)泡劑[1],在食品行業(yè)中,ADA是小麥粉常用的食品添加劑,最大容許添加量為45 mg/kg[2]。ADA能夠氧化小麥粉中的巰基 (—SH)形成二硫鍵(S—S),使蛋白質(zhì)鏈相互連接形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),從而改善面團(tuán)成型能力,提高烘焙食品的靈活性和韌性。ADA還可以氧化小麥粉中的天然色素,提高小麥粉白度[3]。在中國、美國、加拿大、巴西等國家,ADA被用作小麥粉增白劑、面筋強(qiáng)化劑和面團(tuán)調(diào)節(jié)劑[4]。

圖1[5]為ADA在小麥粉儲存和加工過程中的化學(xué)變化。ADA在干小麥粉中性質(zhì)穩(wěn)定,當(dāng)小麥粉與水混合后,ADA迅速轉(zhuǎn)化為聯(lián)二脲(biurea,BIU),BIU在常溫環(huán)境下性質(zhì)穩(wěn)定[6],但在面制品加工過程中,蒸煮、焙烤、油炸等高溫環(huán)境會促使BIU部分降解為氨基脲(semicarbazide,SEM)[5,7-8]。ADA及其分解產(chǎn)物有潛在的食品安全風(fēng)險,人吸入ADA可能會導(dǎo)致過敏和 哮喘[9-10]。SEM是獸藥呋喃西林的代謝物[11-12],動物實(shí)驗(yàn)證明SEM能夠致癌、致畸、致突變,可干擾神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)[13-15]。目前,歐盟和澳大利亞、新西蘭、新加坡、日本等地區(qū)和國家禁止在食品中添加ADA。

圖 1 ADA在小麥粉儲存和加工過程中的化學(xué)變化[5]Fig. 1 Chemical changes of ADA in wheat flour during storage and processing[5]

小麥粉及其制品中ADA的檢測方法可分為直接檢測法和間接檢測法[16]。直接檢測法以ADA為目標(biāo)檢測物,間接檢測法以ADA分解產(chǎn)物BIU和SEM為目標(biāo)檢測物。ADA在濕熱環(huán)境下很快轉(zhuǎn)化為BIU[5],導(dǎo)致小麥粉制品中很難檢出ADA,因此ADA直接檢測法不能準(zhǔn)確反映小麥粉中ADA的初始添加量,需要結(jié)合ADA間接檢測法進(jìn)行判斷。

近年來,為了簡化分析步驟、縮短分析時間、減少大型分析儀器使用、促進(jìn)檢測方法在不同條件實(shí)驗(yàn)室的普及并滿足快速、現(xiàn)場檢測的需要,出現(xiàn)了許多ADA檢測新方法[14,16-24],本文綜述了小麥粉及其制品中ADA檢測研究進(jìn)展,分析了當(dāng)前我國現(xiàn)行ADA檢測標(biāo)準(zhǔn)存在的問題,展望了ADA分析檢測研究的發(fā)展趨勢,為ADA分析檢測研究與實(shí)踐提供參考。

1 偶氮甲酰胺直接檢測法

1.1 高效液相色譜法

高效液相色譜(high performance liquid chromatography,HPLC)法發(fā)展于20世紀(jì)60年代,適用于多種有機(jī)化合物的分析檢測,在食品、化工、醫(yī)藥等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,目前儀器普及度較高,該法是檢測小麥粉及其制品中ADA最常用的方法[25],我國出入境 檢驗(yàn)檢疫行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SN/T 4677—2016《出口食品中偶氮甲酰胺的測定方法 高效液相色譜法》[26]也采用此方法,該標(biāo)準(zhǔn)采用丙酮作為提取溶劑,使用氰基(—CN)色譜柱,檢測波長245 nm,定量限為1 mg/kg,回收率為76%~103.8%。由于ADA性質(zhì)不穩(wěn)定,SN/T 4677—2016要求ADA標(biāo)準(zhǔn)工作液和樣品溶液的測定應(yīng)在4 h內(nèi)完成。關(guān)于HPLC法檢測小麥粉及其制品中ADA的研究已有多篇文獻(xiàn)[27-29]報道,各方法主要在ADA提取與凈化、分離條件選擇、ADA柱前衍生化3 個方面有所區(qū)別。

ADA提取溶劑主要有丙酮[28,30-31]、乙腈[32]、N,N-二甲基甲酰胺[33]和二甲基亞砜[34]。丙酮具有易揮發(fā)、毒性低、黏度小等優(yōu)點(diǎn),大部分研究者選擇丙酮作為提取溶劑。ADA在N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亞砜中的溶解度較高,但與丙酮相比,提取溶劑N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亞砜不易從樣品中分離,殘留的提取溶劑對ADA色譜柱分離和紫外檢測都會產(chǎn)生較大干擾[35]。

適用于ADA分離的色譜柱主要有C18色譜柱[8,36]、 —CN色譜柱[37-38]和硅膠色譜柱[28]。ADA極性較大,在C18反相色譜柱中保留時間較短[39],而在—CN色譜柱中更利于分離。ADA最大紫外吸收波長為245 nm,其次為275 nm,大部分研究者選擇245 nm作為測定波長[28,40],但245 nm波長處提取溶劑N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亞砜會產(chǎn)生紫外吸收干擾,因此一些研究者會選擇275 nm作為測定波長[34]。

為了進(jìn)一步提高檢測方法的靈敏度,Yasui等[29]采用三苯基膦衍生化ADA,衍生化產(chǎn)物(ADA-三苯基膦)紫外吸收強(qiáng),色譜柱分離效果好,小麥粉中ADA在0.25~100 mg/kg范圍內(nèi),與紫外吸收信號呈良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.9999,ADA回收率為86.9%~101.0%,定量限為0.25 mg/kg,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(relative standard deviation,RSD)為1.9%~3.4%。

1.2 熒光比色法

與HPLC法相比,熒光比色法具有操作簡便、直觀、成本低、靈敏度高、選擇性好等特點(diǎn)。Chen Junyang等[19]合成基于硅納米顆粒(silicon nanoparticle,SiNPs)和量子點(diǎn)(quantum dot,QDs)的熒光探針(SiNPs@QDs)(圖2),該探針在445 nm和632 nm波長處分別有兩個分辨率良好的發(fā)射峰。632 nm波長處的熒光峰可被汞離子(Hg2+)猝滅,而在還原型谷胱甘肽(glutathione,GSH)存在的情況下,GSH的—SH與Hg2+親和力更強(qiáng),632 nm波長處的熒光峰又被恢復(fù)。添加ADA后,GSH的巰基被氧化成S—S,生成氧化型GSH(glutathione oxidized,GSSG),Hg2+重新釋放出來,引起632 nm波長處的熒光再次猝滅,而SiNPs@QDs在445 nm波長處的熒光強(qiáng)度始終不變。該方法的ADA濃度在0.05~4 μmol/L 范圍內(nèi),與熒光強(qiáng)度比(F632nm/F445nm)存在良好的 線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.995。該法檢測小麥粉中ADA的檢出限為1.86 μg/kg,回收率為96.3%~104%,RSD為4.6%~8.3%。

圖 2 熒光探針SiNPs@QDs制備過程與ADA檢測原理[19]Fig. 2 Schematic diagram displaying the preparation of SiNPs@QDs probe and the mechanism for ADA detection[19]

1.3 分光光度法

分光光度計(jì)價格便宜,是各級實(shí)驗(yàn)室常用的分析儀器?;谠撛O(shè)備,Chen Zhiqiang等[16]開發(fā)了一種基于肉眼觀察或者可見光分光光度計(jì)定量小麥粉中ADA濃度的方法(圖3)。GSH與金納米顆粒(gold nanoparticle,AuNPs)通過Au—SH共價交聯(lián),形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),引起AuNPs聚合而產(chǎn)生顏色變化。ADA與GSH反應(yīng),使GSH失去—SH基團(tuán),從而降低AuNPs的聚合度,導(dǎo)致AuNPs分散。該法檢測時間僅為2 h,當(dāng)ADA濃度大于0.33 μmol/L 時,肉眼即可明顯觀察到顏色變化。借助可見光分光光度計(jì),ADA檢出限可低至0.23 μmol/L。該法用丙酮超聲提取小麥粉中ADA,氮吹濃縮,過膜檢測,僅依靠肉眼觀察,小麥粉中ADA檢出限為5.86 μg/g,借助分光光度計(jì),ADA檢出限為3.5 μg/g,回收率為91%~104%,RSD為4%~6%[16]。綜上,分光光度法使用儀器少、成本低、速度快,適用于現(xiàn)場檢測。

圖 3 AuNPs分光光度法檢測ADAFig. 3 Visual detection of ADA based on ADA-induced anti-aggregation of gold nanoparticles[16]

1.4 紅外光譜法

紅外光譜(infrared spectroscopy,IR)技術(shù)具有樣品前處理簡單、樣品破壞少、對環(huán)境友好、一次分析可獲得樣品中多個組分信息等優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于多種物質(zhì)的定量、定性分析。早在1983年,Osborne[41]同時測定了小麥粉中抗壞血酸、ADA和半胱氨酸含量。Gao Shang等[42]用近紅外光譜結(jié)合徑向基函數(shù)法對小麥粉中的ADA進(jìn)行定量分析,對ADA含量較低的樣品進(jìn)行二次建模,顯著提高了預(yù)測精度。Che Wenkai等[23]對101 個不同ADA含量的小麥粉樣品進(jìn)行光譜掃描,得到400~2498 nm波長范圍的光譜數(shù)據(jù),選取4 個波段(400~438、1480~1852、1896~1938、2048~2380 nm)作為特征波段,采用徑向基函數(shù)建立預(yù)測模型,小麥粉中ADA檢出限為3.2 mg/kg,相關(guān)系數(shù)、均方根誤差、模型性能指數(shù)分別達(dá)到0.99996、0.5467、116.5858。

1.5 高光譜成像法

高光譜成像技術(shù)融合了光譜技術(shù)和機(jī)器視覺技術(shù),采集的高光譜圖像包含物質(zhì)的光譜信息和圖像信息,能夠?qū)崿F(xiàn)樣品內(nèi)外部物質(zhì)成分的定性分析、定量分析和可視化表達(dá)[43]。關(guān)于小麥粉中ADA高光譜成像技術(shù)檢測,王曉彬等[20]找出了小麥粉中ADA的4 個特征吸收波段,分別為1574.38、2038.55、2166.88 nm和2269.91 nm,采用光譜相似性分析對單像素點(diǎn)光譜進(jìn)行計(jì)算,該法可以對不同ADA添加量的小麥粉進(jìn)行分類。其還采用二值圖像重構(gòu)算法,對不同ADA添加量的小麥粉進(jìn)行識別,ADA像素與ADA含量呈良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.9845,ADA檢出限為0.2 g/kg。

1.6 太赫茲時域光譜法

太赫茲(terahertz,THz)波是指波長為3000~30 μm范圍內(nèi)的電磁波,在長波段與毫米波相重合,在短波段與紅外光重合,太赫茲時域光譜(terahertz time-domain spectroscopy,THz-TDS)法能夠獲取物質(zhì)的物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分等重要信息。THz-TDS法輻射能量小,不會對被測物質(zhì)產(chǎn)生破壞,適用于樣品無損檢測[44]。 方虹霞等[45]比較分析了純ADA、純小麥粉以及混有ADA小麥粉的THz-TDS,發(fā)現(xiàn)ADA在1.93 THz處有一個明顯的特征吸收峰,選擇偏最小二乘法定量分析小麥粉中ADA,相關(guān)系數(shù)達(dá)0.9999,標(biāo)準(zhǔn)誤差為0.06%,小麥粉中ADA檢出限為1.1 g/kg。GB 2760—2014《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》[2]規(guī)定ADA在小麥粉中的最大容許添加量為 45 mg/kg,目前該法靈敏度較低,還需要對其進(jìn)行改進(jìn)。

1.7 表面增強(qiáng)拉曼光譜法

與IR信號相比,大多數(shù)樣品的拉曼光譜信號較弱,這客觀上限制了拉曼光譜的應(yīng)用和發(fā)展。但當(dāng)樣品吸附于具有納米量級粗糙度的金、銀等金屬結(jié)構(gòu)表面時,樣品分子的拉曼光譜信號將得到極大的增強(qiáng)。 自20世紀(jì)70年代表面增強(qiáng)拉曼光譜(surface enhancement Raman spectroscopy,SERS)法被首次報道以來,其應(yīng)用受到了廣泛的關(guān)注。SERS法具有靈敏度高、選擇性強(qiáng)、無熒光等特性[46],在食品安全、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景[47]。Li Menghua等[48]合成具有強(qiáng)等離子體共振的銀包金納米粒子(Au@AgNPs)(圖4),Au@AgNPs對含NH2的ADA有較強(qiáng)的吸附作用,ADA的拉曼光譜信號因此獲得顯著增強(qiáng),即使ADA的濃度低至1×10-7mol/L,也能產(chǎn)生較為明顯的拉曼光譜信號,其建立了一種簡便、快速、靈敏、廉價、無標(biāo)記的ADA檢測方法,水、小麥粉、饅頭樣品中ADA的檢出限分別為11.6 μg/kg、1.16 mg/kg和2.32 mg/kg,回收率在81%~95%之間。

圖 4 Au@AgNPs SERS法檢測ADA[48]Fig. 4 Surface enhancement Raman spectroscopic detection of ADA using Au@AgNPs as Raman amplifier[48]

1.8 電化學(xué)分析法

電化學(xué)分析法基于電化學(xué)原理和物質(zhì)的電化學(xué)性質(zhì),借助電化學(xué)分析系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的分析檢測。相對于色譜、光譜、質(zhì)譜等儀器,電化學(xué)分析法儀器操作簡單、價格低廉。趙常志等[22]利用ADA在Nafion膜電極上的伏安響應(yīng),用差分脈沖伏安法測定小麥粉中ADA質(zhì)量濃度。ADA質(zhì)量濃度在0.93~10.5 μg/L之間,與Nafion膜電極的電流響應(yīng)呈線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.9992,ADA檢出限為0.58 μg/L。該法檢測小麥粉中ADA的檢出限為5.8 μg/kg,回收率為95.8%~104%,RSD小于5.9%。

2 基于聯(lián)二脲檢測的偶氮甲酰胺間接檢測法

與ADA相比,BIU少了一個生色基團(tuán)C=C,因此,BIU的紫外吸收性能降低,熒光吸收與發(fā)射靈敏度減弱,配備紫外、熒光檢測器(fluorescence detector,F(xiàn)LD)的液相色譜(liquid chromatography,LC)難以用于BIU分析檢測。目前對于小麥粉及其制品中BIU的檢測研究報道較少,已報道的文獻(xiàn)中均使用液相色譜-質(zhì)譜 (LC-mass spectrometer,LC-MS)聯(lián)用儀(表1),電離源選用電噴霧電離源(electrospray ionization,ESI)或大氣壓化學(xué)電離源(atmospheric pressure chemical ionization,APCI),質(zhì)譜質(zhì)量分析器選用四極桿質(zhì)量分析器。根據(jù)是否對BIU進(jìn)行衍生化,分為BIU直接測定和BIU衍生后測定。

BIU在常見的C18色譜柱中分離效果差,大部分研究者選用氨基色譜柱,Mulder等[49]采用TSK酰胺類柱,用13C,15N2-SEM和13C-氰化鉀合成了內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)物13C,15N2-BIU, LC-MS法測定包裹小麥粉的禽肉和海產(chǎn)品中BIU,檢出限為10 μg/kg。Lim等[50]測定小麥粉和焙烤食品中的BIU,比較了質(zhì)譜儀ESI正離子和負(fù)離子兩種電離模式,結(jié)果表明BIU對ESI正離子模式敏感度更高,樣品中BIU檢出限為3 μg/kg。袁麗紅等[51]建立了小麥粉和饅頭中BIU的檢測方法,采用固相萃取凈化BIU提取溶液,去除溶液中雜質(zhì),減弱了離子抑制,因此該法不需要價格昂貴的同位素內(nèi)標(biāo),BIU的線性范圍為0.5~20 μg/kg,相關(guān)系數(shù)為0.9992,檢出限為0.1 μg/kg。阮莎莎[52]測定小麥粉、饅頭、面包、油條和面條中BIU,采用純水直接提取樣品中BIU,對于油條等油脂含量較高的樣品,用乙腈飽和的正己烷脫脂,采用同位素內(nèi)標(biāo)法定量,BIU質(zhì)量濃度在0.2~100 μg/L范圍內(nèi),線性良好,相關(guān)系數(shù)為0.9999,BIU檢出限為5 μg/kg。趙悠悠等[53]認(rèn)為普遍采用的ESI對BIU的電離效果沒有APCI效果好,其采用HPLC-APCI-MS測定面包中BIU。該法比較了水、甲醇、乙腈、5% DMF-水溶液4 種溶劑對面包中BIU的提取效果,結(jié)果表明80 ℃熱水超聲提取效果最佳。面包中BIU在0.2~10.0 mg/kg范圍內(nèi),線性良好,檢出限為 0.15 mg/kg,回收率為82%~110%,RSD為3.3%~4.1%。

為了進(jìn)一步提高BIU在質(zhì)譜檢測器中的響應(yīng),王雅等[54]用高錳酸鉀把BIU氧化為ADA,再用甲苯亞磺酸鈉對ADA進(jìn)行衍生化,LC-MS法測定衍生化產(chǎn)物,用該法檢測小麥粉、饅頭、面包、油條、方便面中BIU,樣品中BIU在1~20000 μg/kg之間,線性良好,相關(guān)系數(shù)為0.9999,BIU檢出限低至0.15 μg/kg,回收率為78.3%~108.0%,RSD小于5.73%。

表 1 LC-MS法檢測小麥粉及其制品中ADA轉(zhuǎn)化產(chǎn)物BIUTable 1 Determination of ADA decomposition product BIU in wheat flour and its products by liquid chromatography-mass spectroscopy

3 基于氨基脲檢測的ADA間接檢測法

3.1 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法

液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)法儀器靈敏度高,適用于痕量物質(zhì)定性與定量分析,用該法檢測SEM,檢出限一般低于1 μg/kg,是食品中SEM檢測的首選方法[55]。SEM以游離和結(jié)合兩種形式存在于食品基質(zhì)中,酸法提取可以釋放食品基質(zhì)中全部的SEM[8,56]。SEM的相對分子質(zhì)量為75,ESI基體干擾大、靈敏度較低,用2-硝基苯甲醛過夜衍生化后,衍生物電離效率和在反相色譜柱中的保留能力均有提升[8]。HPLC-三重四極桿質(zhì)譜是 LC-MS/MS法檢測小麥粉及其制品中SEM常用的儀器,該法首先將小麥粉及其制品中的ADA進(jìn)行濕熱處理,使ADA轉(zhuǎn)化為SEM,然后用2-硝基苯甲醛衍生化SEM,最后通過測定SEM衍生化產(chǎn)物的量來間接計(jì)算ADA含量[8,56-58]。 為了進(jìn)一步提高方法的靈敏度,黎娟等[59]用HPLC-四極桿/離子阱質(zhì)譜測定小麥粉及其制品中SEM,檢出限低至0.1 μg/kg。雖然LC-MS/MS法高度靈敏,但也存在繁瑣、耗時、儀器昂貴等缺點(diǎn),不利于方法的普及。

3.2 高效液相色譜法

HPLC法檢測小麥粉及其制品中ADA轉(zhuǎn)化產(chǎn)物SEM,常用紫外檢測器(ultraviolet detector,UVD)或FLD(表2)。SEM紫外響應(yīng)和熒光響應(yīng)均較差,需要對SEM進(jìn)行衍生化,在SEM上引入紫外發(fā)色基團(tuán)或熒光敏感的化學(xué)基團(tuán)。Wei Tianfu等[60]以4-硝基苯甲酰氯為衍生化試劑,室溫下1 min內(nèi)即可完成SEM衍生化反應(yīng),與 LC-MS/MS法常用的衍生化試劑2-硝基苯甲醛(衍生化SEM需要16 h)相比[8],4-硝基苯甲酰氯衍生化SEM的效率提高了數(shù)百倍。衍生化產(chǎn)物在C18柱上的保留能力和紫外吸收均有較大幅度提升,SEM質(zhì)量濃度在0.01~2.0 mg/L 范圍內(nèi),與紫外吸收信號呈良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.9991,SEM檢出限為1.8 μg/kg,可應(yīng)用于小麥粉及其制品中痕量SEM的快速測定。HPLC中FLD靈敏度一般比UVD靈敏度高1~3 個數(shù)量級[55],Kong Xiaojian等[18]以2-甲酰基苯硼酸為衍生化試劑,應(yīng)用于面包、方便面、蝦等食品中SEM的測定,SEM檢測限為0.18 μg/kg。 Li Guoliang等[61]以2-(11-氫-苯并[a]咔唑)-乙基氯甲酸酯)為衍生劑,SEM檢出限為0.4 μg/kg。Wang Yinan等[62]以芴甲氧羰酰氯為衍生化試劑,SEM檢出限為0.15 μg/kg, 該方法與常見LC-MS/MS檢出限(0.1~0.8 μg/kg)相當(dāng)。章建輝等[63]測定小麥粉中ADA,小麥粉濕熱處理后,丹磺酰氯衍生化ADA分解產(chǎn)物SEM,采用 HPLC-FLD測定,小麥粉中ADA檢出限為30 μg/kg。

表 2 HPLC法檢測小麥粉及其制品中ADA轉(zhuǎn)化產(chǎn)物SEMTable 2 Determination of ADA decomposition product SEM in wheat flour and its products by high performance liquid chromatography

3.3 電化學(xué)法

電化學(xué)法儀器價格低廉、操作簡單,隨著便攜式電化學(xué)工作站的普及,該法在現(xiàn)場檢測方面有較大應(yīng)用潛力。Zhu Yudan等[17]采用微分脈沖伏安法測定小麥粉中SEM,2-硝基苯甲醛衍生化SEM,用微分脈沖伏安法對衍生化產(chǎn)物進(jìn)行定量,SEM質(zhì)量濃度在0~100 μg/L范圍內(nèi),與峰值電流呈線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.999,小麥粉中SEM檢測限為3 μg/kg,回收率為92%~99%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于4.3%。與HPLC、LC-MS/MS法相比,該法具有有機(jī)溶劑消耗少、分析成本低等優(yōu)點(diǎn)。

4 偶氮甲酰胺及其分解產(chǎn)物同時檢測

Xie Yunfei等[64]采用SERS法對小麥粉中ADA、BIU和SEM 3 種化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行同時檢測,檢測限為10 μg/g,該方法可以用于小麥粉及其制品中ADA和BIU分析檢測。SEM在小麥粉及其制品中的含量一般低于1 μg/g,因此SERS法不適用于小麥粉及其制品中SEM檢測。Chen Li等[14]采用毛細(xì)管電泳同時分析小麥粉中ADA和SEM,并對毛細(xì)管電泳分離條件、萃取劑和衍生化條件進(jìn)行了研究。在四硼酸鈉、β-環(huán)糊精、異丙醇、十二烷基硫酸鈉緩沖液中,25 min內(nèi)ADA和SEM即可分離,ADA 和SEM的線性范圍分別為8.3×10—4~6.6×10—2mmol/L和1.9×10—3~3.4×10—2mmol/L,小麥粉中ADA和SEM的檢出限分別為0.15 mg/kg和0.045 mg/kg。該方法成功地應(yīng)用于5 個小麥粉樣品中ADA和SEM的同時檢測。ADA的回收率為88.0%~93.0%,RSD為0.8%~3.0%。SEM的回收率為98.0%~106.0%,RSD為3.1%~9.1%。該法分離性能與HPLC法相當(dāng),可作為HPLC法的替代方法。

5 結(jié) 語

我國現(xiàn)行小麥粉及其制品中ADA檢測標(biāo)準(zhǔn)需要進(jìn)一步完善。GB 1886.108—2015《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑 偶氮甲酰胺》[65]采用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定方法檢測ADA食品添加劑中高含量的ADA,對于小麥粉及其制品中ADA添加量的檢測,目前還沒有國家標(biāo)準(zhǔn)。SN/T 4677—2016[26]采用HPLC法直接測定小麥粉及其制品中ADA。小麥粉長期存放和面制品制作過程中,ADA遇水快速轉(zhuǎn)化為BIU。甚至在ADA提取、分析檢測過程中,也同時伴隨ADA的轉(zhuǎn)化反應(yīng),ADA直接檢測法不能準(zhǔn)確反映小麥粉中ADA的初始添加量。SN/T 4677—2016[26]要求ADA標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品溶液的測定必須在4 h內(nèi)完成,用該方法檢測ADA標(biāo)準(zhǔn)添加量為1 mg/kg的小麥粉,回收率較差,這可能與分析檢測過程中ADA的轉(zhuǎn)化有關(guān)??梢栽O(shè)想,ADA標(biāo)準(zhǔn)添加量為1 mg/kg的小麥粉長時間放置后,回收率會更低。ADA遇水轉(zhuǎn)化為BIU后,BIU性質(zhì)穩(wěn)定,只有極少部分轉(zhuǎn)化為SEM,BIU可作為小麥粉及其制品中是否添加ADA的標(biāo)記物質(zhì)。目前關(guān)于小麥粉及其制品中BIU檢測研究報道較少,對該領(lǐng)域的研究值得研究者關(guān)注。

基于SEM衍生的HPLC法具有較大的推廣應(yīng)用價值。SEM在小麥粉及其制品中含量極低,HPLC-MS/MS因?yàn)槠涓哽`敏度特點(diǎn),目前是SEM檢測的主要設(shè)備。HPLC-MS/MS 法檢測小麥粉及其制品中SEM,首先提取樣品中的SEM,再進(jìn)行過夜衍生反應(yīng),用同位素SEM內(nèi)標(biāo)定量,最后采用HPLC-MS/MS法檢測,該過程耗時長、成本高。4-硝基苯甲酰氯[60]和芴甲氧羰酰氯[62]能夠快速衍生化SEM,分別用更為普及的HPLC-UVD和HPLC-FLP進(jìn)行檢測,SEM檢出限與HPLC-MS/MS基本相當(dāng)。基于SEM衍生化的HPLC-UVD和HPLC-FLP具有較大的研究空間,高靈敏度、快速穩(wěn)定的衍生化試劑開發(fā)是該研究的核心內(nèi)容。

光譜學(xué)方法是快速、無損、現(xiàn)場檢測小麥粉及其制品中ADA的有效手段。與HPLC-MS/MS、HPLC等化學(xué)分析法相比,光譜學(xué)方法具有快速、無損、低廉等諸多優(yōu)勢。此外,光譜學(xué)方法能同時獲得多個物質(zhì)組分信息,實(shí)現(xiàn)ADA、BIU和SEM的同時檢測。目前IR、 THz-TDS、SERS等光譜學(xué)方法已經(jīng)用于小麥粉及其制品中ADA的檢測,但普遍存在預(yù)測精度和靈敏度不足等問題,需要在光譜數(shù)據(jù)收集與分析、方法建模等方面進(jìn)一步深入研究。

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