食品及飼料中抗氧化劑的檢測(cè)技術(shù)和應(yīng)用

劉 博，曹小妹，高文惠

（河北科技大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院，石家莊 050018）

抗氧化劑是一類食品添加劑，可防止或延緩食品被氧化。各國(guó)使用的抗氧化劑總數(shù)約30種，我國(guó)常用的抗氧化劑有丁基羥基茴香醚（BHA）、二丁基羥基甲苯（BHT）、沒食子酸丙酯（PG）等[1]。BHA作為抗氧化劑使用始于1954年，1989年世界糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織（FAO/WHO）認(rèn)為只有大劑量時(shí)才會(huì)誘發(fā)大鼠前胃癌，但對(duì)狗無害，目前在我國(guó)已被廣泛應(yīng)用于畜禽飼料原料中。人類無前胃，故其每日允許攝入量（ADI）為0～0.5 mg·kg-1。BHT作為抗氧化劑使用始于1940年，近年來研究證實(shí)BHT能抑制人體呼吸酶活性，使肝臟微粒體酶活性增加，在希臘、土耳其、印度尼西亞、奧地利等國(guó)家被禁用，F(xiàn)AO/WHO于1995年規(guī)定其ADI為0～0.125 mg·kg-1，美國(guó)食品和藥品管理局（FDA）曾一度對(duì)其禁用，但后來發(fā)現(xiàn)在允許使用劑量范圍內(nèi)其安全性有保證，可繼續(xù)使用[2]。本文總結(jié)了食品與飼料中抗氧化劑檢測(cè)的常用檢測(cè)技術(shù)，并且展望了抗氧化劑檢測(cè)方法未來的發(fā)展方向。

1 抗氧化劑的檢測(cè)方法

1.1 分光光度法

分光光度法由于檢測(cè)限較高一般不用于精確測(cè)定，其勢(shì)必會(huì)被檢測(cè)限較低的高效液相色譜等檢測(cè)方法所代替。姜曉輝等采用分光光度法測(cè)定樣品中的PG，檢測(cè)限為25 mg·kg-1[3]。

1.2 電化學(xué)分析法

電化學(xué)分析法因其靈敏度高、檢測(cè)快捷等特性被廣泛的應(yīng)用于檢測(cè)微量化合物和生物活性成分。且采用此法檢測(cè)3種抗氧化劑不會(huì)出現(xiàn)峰電流重疊問題，不需要采用化學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法。Chan-Eam等采用無離子表面活性劑為乳化劑和pH為2的緩沖液構(gòu)成膠束溶液，泊洛沙姆188（PluronicF-68）作為乳化劑、乙酸乙酯作為有機(jī)溶劑構(gòu)成乳化溶劑，差分脈沖伏安法（DPV）進(jìn)行分析，在膠束溶液和乳化溶液中，BHA最低檢測(cè)限分別為1.3×10-6和8.5×10-7mol·L-1，同時(shí)研究了2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚（BHT）、特丁基對(duì)苯二酚（TBHQ）和PG對(duì)該檢測(cè)方法的影響，結(jié)果表明該方法抗干擾性強(qiáng)[4]。Ray-mundoa等研究了在乙醇混合溶液中檢測(cè)實(shí)際樣品中的 BHA、TBHQ 和 BHT，在 0.1 mol·L-1，pH為2.0的鹽酸溶液（甲醇質(zhì)量濃度為2 g·L-1）中，在玻碳電極上，BHA、TBHQ和BHT線性范圍分 別 是 2.0～100.0、 4.0～100.0、 2.0～20.0 mg·L-1；BHA、TBHQ和BHT在鉑電極上線性范圍分別是8.0～120.0、10.0～130.0、4.0～30.0 mg·L-1[5]。

1.3 薄層色譜法

薄層色譜法優(yōu)點(diǎn)是可在短時(shí)間內(nèi)處理大批樣品，溶劑用量少，儀器簡(jiǎn)單。但是這種方法操作比較繁瑣，而且不能實(shí)現(xiàn)4種抗氧化劑同時(shí)檢測(cè)。Bhattarai等利用此法測(cè)定了南極洲地衣中的抗氧化劑，取得了很好的結(jié)果[6]。

1.4 高效液相色譜法

高效液相色譜在食品檢測(cè)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。其具有檢測(cè)速度快、分辨率高、靈敏度高、進(jìn)樣量少、容易回收等特點(diǎn)。用于食品或飼料中抗氧化劑檢測(cè)的高效液相色譜檢測(cè)器主要有紫外光度檢測(cè)器、二極管陣列檢測(cè)器、熒光檢測(cè)器等。

1.4.1 紫外光度檢測(cè)器

紫外光度檢測(cè)器被廣泛應(yīng)用于抗氧化劑的檢測(cè)，其線性范圍寬，適用于梯度洗脫，靈敏度高，不受流速的影響，溫度對(duì)其影響小，不會(huì)損壞樣品。林海宏用高效液相色譜-紫外光度檢測(cè)器快速測(cè)定食品中的4種抗氧化劑，選用的檢測(cè)波長(zhǎng)為280 nm，TBHQ、PG、BHA和BHT檢測(cè)限分別為0.26、0.10、0.16、0.16 μg·mL-1[7]。采用超聲波甲醇1次直接萃取，RP-HPLC紫外檢測(cè)食品及飼料中BHA、BHT，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于5%，樣品最低檢測(cè)限均＜0.005 g·kg-1，取得了令人滿意的結(jié)果[8-19]。

1.4.2 二極管陣列檢測(cè)器

二極管陣列檢測(cè)器的優(yōu)點(diǎn)為靈敏度高、噪音低、線性范圍寬、對(duì)流速和溫度的波動(dòng)不靈敏，適用于梯度洗脫及制備色譜。張曼等運(yùn)用高效液相色譜-二極管陣列檢測(cè)器同時(shí)測(cè)定飼料中8種抗氧化劑，最低檢測(cè)限為10 mg·kg-1，飼料中8種抗氧化劑含量在10 mg·kg-1時(shí)實(shí)驗(yàn)精密度為1.60%～10.46%[20]。以甲醇-水-乙酸體系為流動(dòng)相，采用梯度洗脫，在30 min內(nèi)將9種抗氧化劑完全分離并定量測(cè)定，測(cè)定的線性范圍1～200 mg·L-1（r=0.9985～0.9997），最低檢測(cè)限為2 mg·kg-1，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.01%～4.74%[21-24]。研究表明，此法在食品及飼料中抗氧化劑的檢測(cè)方面能夠得到精確的試驗(yàn)結(jié)果。

1.4.3 熒光檢測(cè)器

熒光檢測(cè)器選擇性和靈敏度都很高。徐琴等利用高效液相色譜-熒光檢測(cè)器對(duì)食品中的TBHQ進(jìn)行檢測(cè)，最低檢測(cè)限為0.1 μg·g-1[25]。

1.5 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法

液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法具有精密分子量測(cè)定功能、能夠?qū)旌衔镞x擇性分析、分辨率高、圖庫(kù)解析等特點(diǎn)。適合化學(xué)穩(wěn)定性差的抗氧化劑檢測(cè)，而且可進(jìn)行化合物結(jié)構(gòu)剖析和蛋白質(zhì)序列測(cè)定。林安清等采用此法對(duì)飼料中的多種抗氧化劑進(jìn)行檢測(cè)，電噴霧（ESI）離子接口的負(fù)離子電離方式，以多離子反應(yīng)檢測(cè)（MRM），同時(shí)對(duì)基質(zhì)成分較為復(fù)雜的飼料中BHA、OG、PG、TBHQ、DG、NDGA 6種抗氧化劑同時(shí)檢測(cè)，最低檢測(cè)限為2 mg·kg-1[26]。研究表明，這種方法在定性方面具有很好的表現(xiàn)[27-28]。

1.6 氣相色譜法

氣相色譜法是一個(gè)分析速度快和分離效率高的分離分析方法。近年來采用高靈敏選擇性檢測(cè)器，使其又具有分析靈敏度高、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。研究人員利用氣相色譜法對(duì)食用植物油中抗氧化劑BHA、BHT進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)國(guó)標(biāo)的操作過程繁瑣、復(fù)雜、工作量大，并采用了大量的有毒有機(jī)試劑；針對(duì)上述情況，研究采用乙醇直接浸提食用植物油中的抗氧化劑，大大簡(jiǎn)化了前處理步驟，方法簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確；BHA的平均回收率在90.0%～97.2%，BHT的平均回收率在83.0%～95.1%[29-35]。曾亞麗利用氣相色譜對(duì)動(dòng)物油脂中抗氧化劑TBHQ含量進(jìn)行日常檢測(cè)，TBHQ組分峰與內(nèi)標(biāo)峰的峰面積比和濃度比在0.02～2.0 g·kg-1具有良好的線性相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.9992，以300%噪聲計(jì)，最低檢測(cè)濃度為0.005 g·kg-1[36]。

此外，還有全二維氣相色譜/飛行時(shí)間質(zhì)譜法（GC×GC-TOFMS），是一種快速定性篩查的手段。此方法采用GC×GC二維特征譜圖、TOFMS譜圖庫(kù)檢索的定性手段，可在20.5 min內(nèi)快速分離和定性分析食品中19種抗氧化劑。陳琦等利用此法測(cè)定抗氧化劑含量，待分析物之間及待分析物與樣品基質(zhì)的雜質(zhì)峰均能得到理想的分離效果[37]。

1.7 毛細(xì)管電泳法

毛細(xì)管電泳法具有高效、快速、微量、多模式、經(jīng)濟(jì)、自動(dòng)等特點(diǎn)。田晶晶利用此法對(duì)食品中天然抗氧化劑檢測(cè)，5種成分的檢出限分別為2×10-6mol·L-1（黃豆苷原），2×10-6mol·L-1（染料木素），5×10-6mol·L-1（芹菜素與其雜質(zhì)），5×10-6mol·L-1（兒茶素）[38]。另外，膠束毛細(xì)管電動(dòng)色譜法（MECC）是近十年來迅速發(fā)展的一種分離分析方法，其結(jié)合了高效液相色譜和毛細(xì)管電泳的優(yōu)點(diǎn)，具有高柱效、高選擇性、分析速度快、樣品用量少、自動(dòng)化程度較高的特點(diǎn)[39]。Guan等采用膠束毛細(xì)管色譜測(cè)定食品中PG、BHA、BHT、TB?HQ，線性范圍為5.0×10-4～2.0×10-6mol·L-1，檢測(cè)限范圍為2.9×10-7～2.7×10-6mol·L-1[40]。

2 展望

目前在食品及飼料中抗氧化劑的檢測(cè)技術(shù)研究方面大多以高效液相色譜為主，該方法在這個(gè)領(lǐng)域得到了很好的應(yīng)用。而電化學(xué)分析法、全二維氣相色譜/飛行時(shí)間質(zhì)譜法在食品和飼料中抗氧化劑的應(yīng)用研究較少，其中電化學(xué)法由于其靈敏度高、準(zhǔn)確度高、測(cè)量范圍廣、測(cè)量范圍寬、儀器簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，將廣泛應(yīng)用于食品及飼料中抗氧化劑的檢測(cè)。

[1]楊曉鳳.凝膠滲透色譜凈化-氣相色譜法同時(shí)測(cè)定飼料中4種抗氧化劑[J].中國(guó)飼料,2011（5）:38-39,44.

[2]尹淑濤,薛文通,張惠,等.油脂中合成抗氧化劑檢測(cè)技術(shù)的研究進(jìn)展[J].中國(guó)油脂,2009,34（6）:75-79.

[3]姜曉輝.食品中抗氧化劑BHA、BHT、TBHQ和PG的檢測(cè)[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù),2009,36（10）:78-79.

[4]Chan-Eam S,Teerasong S,Damwan K,et al.Sequential injection analysis with electrochemical detection as a tool for economic and rapid evaluation of total antioxidant capacity[J].Talanta,2011,84（5）:1 350-1 354.

[5]Raymundom D S,Paulab M M,Franco C,et al.Quantitative deter?mination of the phenolic antioxidants using voltamm etric tech?niques[J].LWT-Food Science and Technology,2007,40（7）:1 133-1 139.

[6]Bhattarai H D,Paude l B,Hong S G,et al.Thin layer chromatogra?phy analysis of antioxidant constituents of lichens from Antarctica[J].Journal of Natural Medicines,2008,62（4）:481-484.

[7]林海宏.高效液相色譜法快速測(cè)定食品中的四種抗氧化劑[J].福建輕紡,2008（7）:10-13.

[8]謝海燕,姜德銘,曹雪,等.反相高效液相色譜法測(cè)定油脂及飼料中BHA和BHT[J].糧油食品科技,2009（3）:36-38.

[9]陳育紅.肉制品中合成抗氧化劑含量的高效液相色譜法測(cè)定[J].食品研究與開發(fā),2010,31（11）:175-177.

[10]蔡發(fā),段小娟,牟志春,等.高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定食品中的12種抗氧化劑[J].食品科學(xué),2010,31（8）:207-211.

[11]郝媛媛,丁軼聰,張巖巖.HPLC-UV法測(cè)定食品中抗氧化劑特丁基對(duì)苯二酚（TBHQ）[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志,2010,20（4）:748-749.

[12]李淑娟,馮楠,安娟,等.快速分離液相色譜法同時(shí)測(cè)定食品中10種脂溶性抗氧化劑[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志,2010,20（8）:1 890-1 892.

[13]穆同娜,許華,李偉.凝膠滲透色譜-氣相色譜法測(cè)定食用油脂中抗氧化劑BHA、BHT[J].食品工業(yè)科技,2007（1）:228-230.

[14]潘媛,張曉紅.HPLC和GC對(duì)食用油脂中抗氧化劑BHA、BHT、TBHQ的測(cè)定[J].云南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）,2008,30（1）:344-347.

[15]吾拉木·古拉洪.液相色譜測(cè)定飼料中4種抗氧化劑的方法研究[J].中國(guó)畜禽種業(yè),2011（3）:85-89.

[16]趙質(zhì)創(chuàng),鄭曉冰,朱虹.高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定食用油脂和膨化食品中3種抗氧化劑[J].化學(xué)分析計(jì)量,2011,20（2）:43-45.

[17]Sead B,Sing Y Y,Nawi M A,et al.Determination of synthetic phenolic antioxidants in food items using reversed-phase HPLC[J].Food Chemistry,2007,105（1）:389-394.

[18]Toyo′ oka T,Kashiwazaki T,Kato M.On-line screening methods for antioxidants scavenging superoxide anion radical and hydro?gen peroxide by liquid chromatography with indirect chemilumi?nescence detection[J].Talanta,2003,60（2-3）:467-475.

[19]Celik S E,Ozyurek M,Guclu K,et al.Determination of antioxi?dants by a novel on-line HPLC-cupric reducing antioxidant ca?pacity（CUPRAC）assay with post-column detection[J].Analytica Chimica Acta,2010,674（1）:79-88.

[20]張曼,何佳,林安清,等.高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定飼料中8種抗氧化劑[J].口岸衛(wèi)生控制,2006,11（5）:30-32.

[21]胡小鐘,余建新,錢浩明,等.油脂中九種抗氧化劑的反相高效液相色譜法分離和測(cè)定[J].分析科學(xué)學(xué)報(bào),2000,16（1）:23-26.

[22]林勤保,李小梅,宋歡,等.旋渦震蕩萃取-超高效液相色譜法檢測(cè)脂肪食品模擬物橄欖油中6種抗氧化劑[J].食品科學(xué),2010,31（12）:233-238.

[23]林捷,張彩云,鄭申西,等.凝膠滲透色譜-高效液相色譜法測(cè)定食品中抗氧化劑BHA、BHT、TBHQ[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志,2010,20（7）:1 694-1 696.

[24]夏春,趙成仕,臧愛香.固相萃取-高效液相法測(cè)定炒貨食品及堅(jiān)果制品中的多種抗氧化劑[J].化學(xué)分析計(jì)量,2010,19（2）:52-54.

[25]徐琴,林洪,江志剛,等.高效液相色譜熒光檢測(cè)法測(cè)定食品中的特丁基對(duì)苯二酚[J].分析化學(xué),2007,35（6）:932.

[26]林安清,張曼,唐丹舟,等.液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)檢測(cè)飼料中多種抗氧化劑[J].分析測(cè)試學(xué)報(bào),2007,26（1）:278-280.

[27]李秀勇,牟峻,劉惠濤,等.超高效液相色譜-質(zhì)譜法測(cè)定油脂中的10種抗氧化劑[J].分析化學(xué),2008,36（3）:369-372.

[28]凌云,儲(chǔ)曉剛,張峰,等.超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定調(diào)味料中的17種防腐劑和抗氧化劑[J].色譜,2011,29（8）:723-730.

[29]黃錦燕,張全美,王守卿,等.采用甲醇提取-氣相色譜法檢測(cè)食用油中兩種抗氧化劑的研究[J].化學(xué)分析計(jì)量,2011,20（5）:89-91.

[30]程航,郭肖媚,梁瑩,等.氣相色譜法測(cè)定飼料中的特丁基對(duì)苯二酚[J].飼料研究,2011（8）:48-49.

[31]劉旭,任正東,潘靜,等.氣相色譜法快速測(cè)定食用油中3種抗氧化劑[J].中國(guó)油脂,2011,36（9）:85-87.

[32]林春曉,李行方,葉澤群.氣相色譜法檢測(cè)食用植物油中多種抗氧化劑方法研究[J].中國(guó)熱帶醫(yī)學(xué),2009,9（7）:1 360-1 361.

[33]李春娟,鞠福龍,李東剛.GC-MS法同時(shí)檢測(cè)葡萄酒中10種防腐劑和抗氧化劑[J].中國(guó)釀造,2009（6）:149-152.

[34]魏樹龍,寇麗娟,梁春實(shí),等.氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法測(cè)定植物油和雞肉中抗氧化劑BHA、BHT和TBHQ[J].農(nóng)產(chǎn)品加工（學(xué)刊）,2011,259（10）:101-104.

[35]向俊,漆愛明,毛麗秋.中空纖維膜液相微萃取技術(shù)/氣相色譜-質(zhì)譜法對(duì)食品中防腐劑與抗氧化劑的測(cè)定[J].分析測(cè)試學(xué)報(bào),2009,28（5）:560-563.

[36]曾亞麗.氣相色譜內(nèi)標(biāo)法測(cè)定動(dòng)物油脂中抗氧化劑[J].現(xiàn)代食品科技,2010,26（8）:904-906.

[37]陳琦,黃峻榕,凌云,等.全二維氣相色譜/飛行時(shí)間質(zhì)譜快速定性篩查食品中32種防腐劑和抗氧化劑[J].分析化學(xué),2011,39（5）:723-727.

[38]田晶晶.毛細(xì)管電泳分離檢測(cè)抗生素和抗氧化劑[D].合肥:合肥工業(yè)大學(xué),2009.

[39]王立雙.食品中酚類防腐劑和抗氧化劑的高效液相色譜分析[D].石家莊:河北大學(xué),2009.

[40]Guan Y Q,Chu Q C,Fu L,et al.Determination of phenolic antiox?idants by micellar electrokinetic capillary chromatography with electrochemical detection[J].Food Chemistry,2006,94（1）:157-162.