溶劑萃取-高效液相色譜法測定油脂類食品中熒光增白劑1，4-二苯基-1，3-丁二烯的遷移量

程 慧，趙 潔，沈康俊，張 泓，劉 曙

(1．華東理工大學(xué) 化學(xué)與分子工程學(xué)院,上海200237; 2．上海海關(guān) 工業(yè)品與原材料檢測技術(shù)中心,上海200135;3．國家食品安全風(fēng)險評估中心,北京100022)

食品在生產(chǎn)和包裝等過程中,其接觸材料中的化學(xué)組分不可避免的會向食品中遷移,對人體產(chǎn)生危害,所以食品接觸材料的安全性評估對于保障食品安全非常重要[1]。熒光增白劑是包裝材料中一種重要的功能性助劑,它能吸收波長為350 nm 左右的紫外光,同時激發(fā)出波長為420～480 nm 的藍(lán)色或藍(lán)紫色可見熒光,熒光與黃色輻射光相互作用可使塑料呈現(xiàn)白色。熒光增白劑極易與人體細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)結(jié)合,由于其分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,不易被分解,很難通過正常代謝排出體外,長期接觸后,會在體內(nèi)產(chǎn)生積蓄,對體內(nèi)重要器官造成損壞,甚至產(chǎn)生致癌風(fēng)險[2-3]。

1,4-二苯基-1,3-丁二烯(DPBD,結(jié)構(gòu)式見圖1)是熒光增白劑的一種,可溶于多種有機溶劑,具有高親脂性[4]。如果使用含有DPBD 的塑料制品(如聚乙烯薄膜袋)包裝表面含油脂的食品,DPBD 將從塑料遷移到食品中,人食用后,將會產(chǎn)生健康風(fēng)險。所以,對食品中DPBD 遷移量的檢測是很有必要的。

圖1 1,4-二苯基-1,3-丁二烯結(jié)構(gòu)圖Fig．1 Molecular formula of 1,4-diphenyl-1,3-butadiene

早在2000年,國外就開始研究含有DPBD 的聚乙烯(PE)膜與食品接觸后,DPBD 由PE 膜遷移到食品中的遷移量。目前,已有許多國外文獻(xiàn)資料[5-12]和歐盟標(biāo)準(zhǔn)EN 14481－2003可供參考,但是都沒有涉及油條、燒麥、生煎、麻花等具有中國特色的油脂類食品,中國特色油脂類食品以干濕米面類、煎炸和蒸煮類食品為主,與國外文獻(xiàn)報道的巧克力[9]、肉類[10]、黃油[12]等食品基質(zhì)有很大不同;目前國內(nèi)對于食品接觸材料中熒光增白劑研究的文章主要集中在如雙(三嗪氨基)型熒光增白劑[13]熒光增白劑 FWA367 和 FWA184[14]、FWA52、FWA236、FWA199[15]等上,但對于DPBD 的相關(guān)研究報道較少。

本工作采用溶劑萃取法進(jìn)行樣品前處理,并利用高效液相色譜法對DPBD 進(jìn)行測定,希望建立針對具有中國特色的油脂類食品中DPBD 遷移量進(jìn)行準(zhǔn)確定量的分析方法。

1 試驗部分

1．1 儀器與試劑

Agilent 1200型高效液相色譜儀,配二極管陣列檢測器(DAD);BINDER ED53型恒溫烘箱;Blue pard 型精密鼓風(fēng)干燥箱;METTLER TOLEDO XS204型分析天平;Mill-Q 型超純水儀;Pree Kem N1-50型全自動氮吹濃縮儀;Thermo SL16型高速離心機;菲仕樂G200 型家用料理機;Mill-Q 型純水儀。

DPBD 標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液:100 mg·L－1,稱取10．0 mg DPBD 標(biāo)準(zhǔn)品,加入一定量乙腈后超聲溶解,用乙腈定容至200 m L,混勻。

DPBD 標(biāo)準(zhǔn)溶液系列:取DPBD 標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液0．001,0．005,0．01,0．05,0．25,0．50,2．00,5．00 m L 于8個10 m L 容量瓶中,經(jīng)乙腈稀釋并定容,配成0．01,0．05,0．1,0．5,2．5,5．0,20．0,50．0mg·L－1的 標(biāo)準(zhǔn)溶液系列。

DPBD 標(biāo)準(zhǔn)品的純度大于99%;乙腈和正己烷均為色譜純;親水聚四氟乙烯針式濾器(0．45μm);試驗用水為純水。

1．2 儀器工作條件

采 用 Agilent Eclipse XDB-C8色 譜 柱(250 mm×4．6 mm,5μm),色譜柱溫度為35℃;進(jìn)樣量為10μL;流動相為(A)水和(B)乙腈的混合液;流量1．0 m L·min－1。梯度洗脫程序:A 為35%,保持3 min;3～10 min 時,A 由35%降至10%,保留5 min;15～16 min 時,A 由10%升至35%。波長掃描范圍210～400 nm,吸收波長330 nm,光譜通帶寬度4 nm。

1．3 試驗方法

將待測樣品放入某家用料理機中攪碎,然后稱取樣品5．00 g(±0．01 g)于50 m L 離心管中,加入10．0 m L乙腈,振蕩3 min,以5 000 r·min－1的轉(zhuǎn)速離心15 min,取上清液1．0 m L;重復(fù)提取1次,合并2 次上清液,加入1．3 m L 水,振搖均勻,以0．45μm 微孔濾膜過濾后,取濾液在儀器工作條件下進(jìn)行測定。

2 結(jié)果與討論

2．1 樣品的選擇

GB 31604．1－2015附錄A 的食品分類中表面含油脂的食品包括干濕米面制品(食品分類號:02．04)、煎炸或烘烤食品(食品分類號:02．05)及蒸煮食品(食品分類號:02．06)等,從每類食品中選擇了具有代表性的食品用進(jìn)行試驗,如干濕米面類食品選擇了涼皮和涼面;煎炸食品選擇了油條、麻花、沙琪瑪;蒸煮食品則選擇了花卷、燒麥、餃子。

2．2 樣品提取劑的選擇

先根據(jù)文獻(xiàn)[9-11]中的方法,以正己烷為提取劑提取2次,合并上清液并旋蒸至近干,將旋蒸得到的殘渣用乙腈溶解;然后以乙腈為提取劑,萃取2次,合并萃取液,再次旋蒸至近干,最后用乙腈溶解過濾,采用高效液相色譜進(jìn)行測定,得到DPBD的回收率僅為41．0%～52．0%,不能滿足試驗要求。當(dāng)以乙腈為提取劑直接對食品中DPBD 進(jìn)行提取時,得到DPBD 的回收率為80．1%～119%,可以滿足試驗要求。

和文獻(xiàn)方法相比,本工作采用的提取方法不僅簡化了試驗步驟,還使回收率得到了較大提高。因此試驗選擇乙腈作為提取劑。

2．3 流動相的選擇

試驗考察了甲醇-水、乙腈-水作為流動相時對DPBD 的色譜分離效果的影響。結(jié)果表明:以甲醇-水體系、乙腈-水體系為流動相時,DPBD 的樣品峰均可有效分離,但是以甲醇-水體系為流動相時,DPBD 的色譜峰峰形較差,而使用乙腈-水體系時,DPBD 色譜峰峰形尖銳對稱,且無干擾峰出現(xiàn)。因此,試驗選擇的流動相為乙腈-水體系。

2．4 色譜行為

按儀器工作條件對1．0 mg·L－1DPBD 標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測定,其色譜圖見圖2。

圖2 1,4-二苯基-1,3-丁二烯標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖Fig．2 Chromatogram of standard solution of 1,4-diphenyl-1,3-butadiene

由圖2 可以看出,DPBD 的保留時間為13．01 min。

2．5 標(biāo)準(zhǔn)曲線

按儀器工作條件對DPBD 標(biāo)準(zhǔn)溶液系列進(jìn)行測定,以DPBD 的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),其對應(yīng)的色譜峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。DPBD 的質(zhì)量濃度在0．01～50．0 mg·L－1內(nèi)與其對應(yīng)的峰面積呈線性關(guān)系,線性回歸方程為y＝174．6x－1．158,相關(guān)系數(shù)為0．999 9。

2．6 方法檢出限和測定下限

按試驗方法對10份空白樣品進(jìn)行分析,計算測定值的標(biāo)準(zhǔn)偏差(s),以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計算檢出限(3s),為0．01 mg·kg－1;以10倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計算測定下限(10s),為0．04 mg·kg－1。

2．7 精密度與回收試驗

在空白食品中添加低、中、高等3 個濃度水平DPBD 標(biāo)準(zhǔn)溶液,按試驗方法進(jìn)行加標(biāo)回收試驗。每個濃度水平平行測定6次,計算回收率和測定值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD),結(jié)果見表1。

表1 精密度和回收試驗結(jié)果(n＝6)Tab．1 Results of tests for precision and recovery(n＝6) %

由表1可以看出:DPBD 的回收率為80．1%～119%,RSD 為1．8%～12%。

2．8 實際樣品分析

將樣品放入含有DPBD 的PE袋(大小20 cm×20 cm,袋厚149．7μm,DPBD 質(zhì)量分?jǐn)?shù)12．58 mg·kg－1)中,抽真空密封,根據(jù)GB 31604．1－2015中遷移試驗條件和相應(yīng)食品的保存溫度及時間選擇溫度和時間進(jìn)行遷移試驗,然后采用試驗方法測定食品中DPBD 的遷移量。遷移試驗的條件及DPBD 遷移量的測定結(jié)果見表2。

表2 遷移試驗的條件及DPBD遷移量的測定結(jié)果Tab．2 Conditions for migration test and results of amount of DPBD migrated

表2(續(xù))

由表2可以看出:DPBD 容易向表面油脂含量高的煎炸類食品中遷移,而在干濕米面類和蒸煮類食品中未檢出DPBD。

本工作建立了溶劑萃取-高效液相色譜法測定中國特色食品中DPBD 遷移量的方法。該方法具有前處理簡單、方便等優(yōu)點,可為我國檢測機構(gòu)和研究人員對相關(guān)項目的檢測提供參考。