孫能惠,王歡鈺
(浙江華才檢測技術有限公司,浙江諸暨 311800)
在食品生產(chǎn)加工的過程中為了增加其儲存時間和食用效果,常常在生產(chǎn)工藝中對食品的二次加工添加多種化學元素,延長其保質(zhì)時間及增加甜度。食品出廠時,也需要對存在的各類糖分進行測定,檢測包含葡萄糖、果糖、麥芽糖、蔗糖和乳糖等各類含量是否符合國家準入標準。在糖分的測定中,部分檢測器在受到溫度變化時會出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況,造成食品中的糖分含量發(fā)生變化,無法真實地反映食品中糖分的含量值。隨著添加劑種類的增加,在檢測成分和含量時會出現(xiàn)較大的誤差,增加了檢測的工作時間,且成本過高[1]。氣相色譜是集分離和分析為一體的技術,將惰性氣體一次性注入到色譜分離器中,按順序提取其存在的不同組織成分,具有相對穩(wěn)定性。質(zhì)譜分離是在固態(tài)或者液態(tài)的組織成分中直接進行分析的實時檢測技術,在不需要對食物處理的前提下可以直接通過大分子放電激發(fā)原子,促進電場中的質(zhì)子分離,實現(xiàn)對食物的實時分析,在減少化學試劑的應用下,減少了耗材的投入,能夠在一定程度內(nèi)控制成本。因此本文在氣相色譜和質(zhì)譜的優(yōu)勢下,將兩者相互融合,研究一種食品檢測的方法,為食品成分分析提供新的思路和依據(jù)。
1.1.1 儀器設備
WATERS高效色譜儀,其中配備有SEDEXX84蒸發(fā)光散檢測儀和PL-951漩渦振蕩器[2];自動發(fā)生器為美國生產(chǎn)的DIONEX-ICS5008離子質(zhì)譜儀,配備有電導檢測和四級質(zhì)譜檢測系統(tǒng)。
1.1.2 試劑
實驗用水為超純水,用前煮沸10 min,放置到室溫;玻璃器皿在使用前以100 ℃烘烤2 h;試劑為乙酸鋅、亞鐵氰化鉀、乙腈、乙酸乙酯。
1.2.1 色譜與質(zhì)譜條件
根據(jù)選擇的儀器設定色譜和質(zhì)譜工作的程序條件,在相對流動為0.26 mL/min的基礎上設置回流柱溫不超過35 ℃,每側(cè)的離子分析柱保持在260 mm×2.5 mm~280 mm×2.5 mm, 具體參數(shù)如表1所示。
表1 色譜儀與質(zhì)譜儀工作參數(shù)
根據(jù)表1設定好的參數(shù)范圍可以對捕捉到的子母離子進行分離,每次試劑的添加量不可超過23 μm,抑制電流在42~58 mA變化,抑制器的回流模式采取外接200 mA控制器,從響應值最高的碎片中提取最大離子簇值,在該碎片離子確定好含量范圍后利用響應模式,對正片離子全面掃描即可精確各類含量最終系數(shù)。
1.2.2 樣品制備
選取市面銷售的冷鏈保存產(chǎn)品,將其放置在攪拌機中進行粉碎,精確稱取6.00 g至500 mL的離心管內(nèi),加入純凈水50 mL。在旋渦機混合3 min后通過低溫超聲提取,使分離出的樣本在濃度為13%乙酸鋅和10.2%的亞鐵氰化鉀中進行二次混合,按照每2 min加入50 mL的純凈水的進度中,在刻度線達到300 mL后靜止10 min[3]。采用干燥過濾紙進行初次液體過濾,再用可以通過0.35 μm的濾膜進行二次濾過,提取的最終樣品在離心轉(zhuǎn)機中通過4 000 r/min的轉(zhuǎn)速下完成 4 min混合,將所得樣品導入在色譜柱內(nèi)等待測定即可。
1.2.3 標準溶液配制
根據(jù)國際測試最低檢出限額為0.5%標準的基礎上,對上述測定的樣品進行溶液配制,脫氧的試劑常有乙腈和乙酸乙酯,按照每0.1 g的重力洗脫達到75%的回收標準,需根據(jù)樣本的不同含量設置出8 mL、16 mL和24 mL 3種洗脫試劑。其中每種試劑中氧化的比例分別為1∶1.5、1∶3.5和1∶5.5,初始吸附劑的使用量設定為5 mL,依次根據(jù)樣品的測定含量增加比值[4]。
在檢測開始前對各類物質(zhì)的檢出順序進行測定,提出樣本50 mL和溶液進行混合,在調(diào)節(jié)好的柱溫和流速下測試樣品中麥芽糖、乳糖、果糖和防腐劑的檢出順序[5],控制檢測時間在16 min內(nèi),首次比例以1∶1.5為測試條件具體結(jié)果如圖1所示。由圖1可知,同樣檢測環(huán)境中防腐劑會先于糖類分離出來,且分離的含量較為明顯。糖類分離先后順序為果糖、乳糖和麥芽糖,3者在分離過程中存在交叉點。但發(fā)現(xiàn)不同設定值在額定比列下分離劑無法發(fā)揮較好的效果,按照溶液比例重復進行實驗,最終結(jié)果表明,1∶3.5效果最佳。
圖1 檢出物質(zhì)排列順序
檢測的效果以每種物質(zhì)的回收含量作為測定標準,在檢查過程中對每種物質(zhì)添加量的檢測值和原有添加含量的百分比比值,國內(nèi)標準超過82%認定為合格。根據(jù)調(diào)整好測試條件和配制溶液比列,按照檢出順序可知制備的樣品中4種物質(zhì)實際添加量為5.50 mg/L、10.50 mg/L、12.00 mg/L和15.50 mg/L,配制250 mL樣本分成等量的5組進行回收率檢測,具體各類物質(zhì)的回收率如表2所示。
由表2可知,在4種物質(zhì)的檢測中此方法均超過國內(nèi)標準,其中防腐劑的檢出標準接近于100%,糖類的檢出標準也在98%以上,表明本文設計的檢測方法具有實際應用效果。
表2 各類物質(zhì)檢測回收率表
本文采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)合法進行測定食品中的糖分和添加劑含量,主要利用色譜儀的色譜柱進行分離,在質(zhì)譜儀較高的霧化程度下對食品進行電解,保證通過高強度信號測出每種物質(zhì)的含量。實驗以物質(zhì)的回收率為測試樣本,結(jié)果表明在此方法的設計中每組樣本的物質(zhì)回收率均高于國內(nèi)檢測標準,具有良好應用效果。但在實驗過程中受時間影響,所得結(jié)果存在一定偏差,后續(xù)研究中對食品中所含物質(zhì)的相對關系和進行深入研究,設計更精確的檢測方法。