食品中多種違禁工業(yè)染料的同時(shí)檢測(cè)及應(yīng)用

食品中多種違禁工業(yè)染料的同時(shí)檢測(cè)及應(yīng)用

民以食為天，食物安全問(wèn)題在當(dāng)下成為人們重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。而當(dāng)下食品添加劑的廣泛應(yīng)用，使食物色香味大增，但是食品添加劑的不規(guī)范使用，嚴(yán)重威脅著人們的健康。著色劑是用來(lái)改善食品色澤的一種添加劑，分為天然色素和合成色素，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中所允許使用的合成色素有11種：偶氮玉紅、赤蘚紅、胭脂紅、亮藍(lán)、日落黃、喹啉黃、檸檬黃、靛藍(lán)、莧菜紅、誘惑紅、新紅。除這11種合成色素之外都不允許添加到食品中。工業(yè)染料是用于紡織品、皮革制品及木制品的染色的物質(zhì)，因價(jià)格便宜、著色強(qiáng)、穩(wěn)定性強(qiáng)，所以也被不法商販用做替代食品染料的著色劑。[1]這些工業(yè)染料本身長(zhǎng)期與人體接觸就有一定危害性，而食用工業(yè)染料更是有嚴(yán)重的致癌、致畸、損傷神經(jīng)系統(tǒng)的可能。

食品 工業(yè)染料 色素 檢測(cè) 鑒定

1.常見(jiàn)的工業(yè)染料分類[2]及危害

1.1 按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類 偶氮結(jié)構(gòu)、蒽醌（A/Q）結(jié)構(gòu)（分子中）、靛系染料、硫化染料、酞箐（PC）結(jié)構(gòu)染料、多甲川染料（箐系染料）、芳甲烷染料、硝基和亞硝基染料、雜環(huán)染料。

1.2 按其應(yīng)用分類 直接染料、酸性染料、金屬絡(luò)合、不溶性偶氮染料、還原染料、硫化染料、分散染料、活性染料、陽(yáng)離子染料（堿性染料或鹽基染料）、縮聚染料。

1.3 工業(yè)染料對(duì)人體的危害 鉛鉻綠摻入茶葉中可調(diào)節(jié)色澤，但是會(huì)使鉛、鉻等重金屬嚴(yán)重超標(biāo)，對(duì)人的中樞神經(jīng)、肝、腎等器官造成極大損害，并會(huì)引發(fā)多種病變。羅丹明B，是一種堿性熒光染料，被證實(shí)具有致癌、致突變等潛在毒性。蘇丹紅是一種人工合成工業(yè)染料，為親脂性偶氮化合物三類致癌物，在體內(nèi)有可能被酶還原成芳香胺，長(zhǎng)期攝入會(huì)增加致癌的危險(xiǎn)，并且引起肝臟損害。酸性橙ii是一種具有強(qiáng)致癌性的工業(yè)色素，可使鹵制品色澤鮮艷，過(guò)量食用添加有酸性橙ii的食物易導(dǎo)致不孕或者胎兒畸形。堿性橙是一種芳香胺類堿性工業(yè)染料，具有致癌、致畸作用，可對(duì)人體的神經(jīng)系統(tǒng)和膀胱產(chǎn)生嚴(yán)重危害。添加于豆制品、黃魚(yú)等食物中，以次充好。堿性嫩黃，又稱作奧拉明O，毒性較強(qiáng)，無(wú)論接觸或吸入都會(huì)導(dǎo)致中毒，引發(fā)如結(jié)膜炎、皮炎和上呼吸道刺激等癥狀，常被加入豆制品中。

2.幾種常見(jiàn)的違禁工業(yè)染料的檢測(cè)鑒定方法

2.1 常見(jiàn)的樣品預(yù)處理方法 色素提取和分離的水平直接影響多重色素檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度。根據(jù)待檢色素的化學(xué)特性，在預(yù)處理過(guò)程中去除干擾物,濃縮待測(cè)物, 減少對(duì)儀器的干擾和污染，獲得較好的回收率。根據(jù)樣品溶解度性質(zhì)、物質(zhì)形態(tài)等的不同，選擇不同的預(yù)處理方法，主要有以下幾種：液液分配法、固相萃取、凝膠滲透色譜、薄層色譜、聚酰胺吸附法、羊毛染色法、季胺濾柱法、基地體固相分離法、鏈酶蛋白酶-固相萃取法、陰離子交換液分離法等，較常用的是固相萃取。

2.2 違禁工業(yè)染料的同時(shí)檢測(cè)方法 主要有：分光光度法、毛細(xì)管電泳法、高效液相色譜法、高效色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)。各個(gè)方法對(duì)不同色素種類、操作不盡相同。

3.高效液相色譜-質(zhì)譜法 高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，又稱為串聯(lián)質(zhì)譜，二維質(zhì)譜法，序貫質(zhì)譜等。是一種準(zhǔn)確度高，分離范圍廣的快速分離方法，它對(duì)化合物的結(jié)構(gòu)破壞性小，適合有機(jī)分子和生物分子的分離。質(zhì)譜具有靈敏準(zhǔn)、準(zhǔn)確、對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣品要求低的特點(diǎn)。由于色譜和質(zhì)譜靈敏度相當(dāng)，質(zhì)譜作為色譜的鑒定儀速度快，分離好，測(cè)定種類廣。

質(zhì)譜的分析建立在物質(zhì)離子化的基礎(chǔ)上，按照荷質(zhì)比分離離子，通過(guò)測(cè)量離子譜峰的強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)分析目的。通過(guò)色譜純化后的樣品氣化離子化形成的離子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的綜合作用下，按照質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)的比值大小依次排列成譜被記錄下來(lái)。常見(jiàn)的質(zhì)譜圖的縱坐標(biāo)是離子信號(hào)強(qiáng)度，橫坐標(biāo)就是離子核質(zhì)比。

3.1 配制標(biāo)準(zhǔn)溶液 精確稱取羅丹明B、蘇丹紅Ⅰ、蘇丹紅Ⅱ、蘇丹紅Ⅲ、蘇丹紅Ⅳ、酸性橙ii、堿性橙、堿性嫩黃標(biāo)準(zhǔn)品適量盛于10mL容量瓶中，用甲醇配制成質(zhì)量濃度為1mg／mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液。

分別吸取不同體積各溶液，用甲醇逐級(jí)稀釋成質(zhì)量濃度 為 0.01μg/mL、0.05μg/mL、0.1μg/mL、0.5μg/mL、1μg/mL、5μg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)溶液。

3.2 質(zhì)譜條件

3.2 .1色譜條件

色譜柱：2.1mm×150mmi.d 3.5μm 進(jìn)樣量：5μL流動(dòng)相：正離子模式：甲醇 負(fù)離子模式：乙酸銨溶液流速：0．2mL／min 檢測(cè)波長(zhǎng)：400～600nm

3.2 .2質(zhì)譜條件

離子源：ESI(-) 干燥氣溫度：120℃噴嘴電壓：2.5v．毛細(xì)管電壓：30.0 v碰撞電壓：4.00 v：錐孔電壓：0.5 v干燥氣流速：100L／min 霧化器壓力：45 psi鞘氣溫度：250℃ 鞘氣流速：250 L／min質(zhì)譜采集范圍：200～800u

3.3 樣品制備

3.3 .1稱取粉碎并混合均勻的樣品2g左右于離心管中，加入1g無(wú)水硫酸鈉，再加入5mL甲醇于超聲振蕩器上超聲10min，于8000r/min下離心5min，上清液傾入25mL容量瓶中，殘?jiān)性偌尤?mL甲醇提取一次，合并上清液;殘?jiān)儆靡译嫣崛纱?10mL×2)，合并上清液，用超純水定容于25mL待測(cè)。同時(shí)做試劑空白樣。

3.3 .2將WAX固相萃取柱依次用5mL甲醇、5mL水、5mL固相萃取平衡液(10mmol/L乙酸銨-0.2%甲酸的水溶液)活化。移取樣液用固相萃取平衡液按照1:1的體積比稀釋，混勻;取10mL稀釋液(相當(dāng)于5mL樣液)過(guò) WAX小柱，依次用5mL固相萃取平衡液、5mL水清洗。先用5mL甲醇洗脫，再用10mL5%氨水甲醇溶液洗脫，洗脫液合并于10mL試管中，在60℃下用氮?dú)獯蹈?用2 mL甲醇-水(2:1，v/v)溶解，過(guò)0.2μm濾膜，濾液待UPLC-MS/MS測(cè)定。

3.4 建立數(shù)據(jù)庫(kù)分析結(jié)果

3.4 .1質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)的建立與優(yōu)化

質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)的建立以收集預(yù)收入數(shù)據(jù)庫(kù)化合物信息為前提。將收集到的化合物名稱、CAS號(hào)、中性分子式、結(jié)構(gòu)式等信息分條目排列[3]。然后將按照上述過(guò)程中的標(biāo)準(zhǔn)樣品配置方法配制好，按照色譜條件和質(zhì)譜條件在MS模式下采集譜圖數(shù)據(jù)。最后，將與收集中性分子量信息質(zhì)譜數(shù)據(jù)一致的標(biāo)準(zhǔn)樣品圖譜數(shù)據(jù)錄入庫(kù)中，不一致的再次進(jìn)行采集比較，建立圖譜標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)。作為標(biāo)準(zhǔn)用于實(shí)驗(yàn)定量標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 .2結(jié)果的分析與優(yōu)化 在上組數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上建立數(shù)據(jù)庫(kù)模型，再成比例用其它濃度重復(fù)實(shí)驗(yàn)流程，得出不同的結(jié)果，得到的多組數(shù)據(jù)依照其濃度與不同的工業(yè)染料含量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制，分析結(jié)果。對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行進(jìn)一步完善，得出更加準(zhǔn)確標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫(kù)。

3.5 采集樣品測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù) 采集數(shù)分食品樣品，處理后按照之前的配置方法配置溶液。進(jìn)行質(zhì)譜分析，于數(shù)據(jù)庫(kù)中鑒定。測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)的可靠性。

本研究采用高效液相質(zhì)譜分析的方法，通過(guò)制定標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)而建立標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)食品中工業(yè)染料的含量進(jìn)行高效同時(shí)檢測(cè)，借助質(zhì)譜檢測(cè)速度快，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、維護(hù)簡(jiǎn)單、SIM功能的定量能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)染料含量進(jìn)行檢測(cè)。但是也存在無(wú)串極能力、定性能力不足、分辨力較低（單位分辨）、存在同位素和其他m/z近似的離子干擾、質(zhì)量上限低（小于1200u）的缺點(diǎn)。在實(shí)際檢測(cè)中可以結(jié)合各實(shí)驗(yàn)室優(yōu)勢(shì)使用線性離子阱-飛行時(shí)間質(zhì)譜（以線性離子阱為質(zhì)量選擇器和反應(yīng)器，結(jié)合了線性離子阱的高靈敏度多級(jí)串級(jí)能力和飛行時(shí)間質(zhì)譜的高分辨能力高靈敏度、高分辨、多級(jí)串級(jí)定量能力但是功能復(fù)雜，維護(hù)繁瑣）等測(cè)量方式進(jìn)行檢測(cè)。

[1]趙珊,張晶,楊奕等.超高效液相色譜-電噴霧串聯(lián)四極桿質(zhì)譜法檢測(cè)果汁和葡萄酒中的27種工業(yè)染料[J].色譜,2010,28(4):356-362.

[2]馮月超,賈麗,何亞薈等.超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定糧食及肉制品中的24種工業(yè)染料[J]. 色譜,2013,31(10):1021-1027.

[3]丁曉明.食品中多種違禁工業(yè)染料的同時(shí)檢測(cè)及其應(yīng)用研究[D].鄭州大學(xué),2014.

□ 鄒敏 楊梅 劉花梅 江西省食品檢驗(yàn)檢測(cè)研究院

鄒敏，江西南昌人，本科，職稱：工程師，研究方向：食品檢驗(yàn)檢測(cè)及相關(guān)研究.