研究呋喃生成機(jī)制助力熱加工食品安全檢測(cè)

于貴全

呋喃是一種環(huán)狀醚化合物，具有無(wú)色、芳香、難溶于水等特性，在2017年被IARC機(jī)構(gòu)列為2B類致癌物。由于部分熱加工食品中常被檢測(cè)出呋喃，為保障熱加工食品的安全性，需通過(guò)研究呋喃檢測(cè)方法判斷影響呋喃生成的相關(guān)因素，建立呋喃生成機(jī)制，便于更好地為呋喃含量調(diào)控與食品安全提供保障。

一、實(shí)驗(yàn)方法

1.儀器與試劑。（1）實(shí)驗(yàn)儀器。選取G1888A頂空進(jìn)樣器、7890A/7000B氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀、HP-PLOT Q毛細(xì)管色譜柱、Milli-Q Gradient超低有機(jī)物型超純水器，配合20mL頂空瓶與6種規(guī)格的注射器作為實(shí)驗(yàn)用具。（2）實(shí)驗(yàn)試劑。選取氯化鈉溶液作為樣品基質(zhì)，分別配制出濃度為0.25μg/mL、2.5μg/mL的呋喃標(biāo)準(zhǔn)液與濃度為2.5μg/mL的D4-呋喃標(biāo)準(zhǔn)液，量取5mL超純水、1g氯化鈉分別加入到8個(gè)頂空瓶?jī)?nèi)；將濃度為0.25μg/mL的呋喃標(biāo)準(zhǔn)液分別量取20μL和200μL加入到2個(gè)頂空瓶中，再將另外一種濃度的呋喃標(biāo)準(zhǔn)液分別量取50μL、100μL、300μL、420μL、500μL加入其余6個(gè)頂空瓶中；最后再選取40μL的D4-呋喃標(biāo)準(zhǔn)液與1g氯化鈉添加在所有頂空瓶中，生成8種呋喃含量不同的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。

2.實(shí)驗(yàn)方法。選取咖啡、面包、罐頭、大豆醬油、果汁等熱加工食品進(jìn)行呋喃含量的測(cè)定，在樣品分析前將其放置在5℃冰箱里冷藏5h，稱量3g固體樣品添加在裝有5mL純水的頂空瓶?jī)?nèi)，量取10g液體樣品直接加入頂空瓶?jī)?nèi)，將瓶口密封處理后，與配置好的呋喃標(biāo)準(zhǔn)系列溶液共同進(jìn)行上機(jī)測(cè)定。

二、結(jié)果與分析

1.pH值。當(dāng)食品的pH值逐漸升高時(shí)，呋喃的生成量會(huì)出現(xiàn)一定變化。例如在含有糖類的面包等實(shí)驗(yàn)組中，當(dāng)pH值逐漸升高時(shí)，糖類逐漸裂解、糖醇類物質(zhì)出現(xiàn)烯醇化反應(yīng)，導(dǎo)致頂空瓶?jī)?nèi)的呋喃含量增大；但在含有葡萄糖、蔗糖的食品檢測(cè)中可以發(fā)現(xiàn)，前者在pH值為中性時(shí)呋喃的生成量更高，后者則在pH值為酸性時(shí)呋喃的生成量更高。由此可以判斷，pH值對(duì)于呋喃生成效果具有一定影響。

2.緩沖溶液。在pH值保持一致的條件下，在含有糖類的食品中加入檸檬酸緩沖溶液后，呋喃的生成量將顯著增加，且生成量與緩沖溶液的增加量成正比。因此可以判斷，緩沖溶液是影響呋喃生成機(jī)制的重要因素。

3.加熱條件。加熱溫度將對(duì)食品中的氨基酸、脂肪酸產(chǎn)生氧化降解作用，比如在90℃與120℃的溫度條件下，分別將蘋(píng)果醋加熱10min，前者僅生成少量呋喃，后者的呋喃含量則提高到3ng/mL。同時(shí)，加熱時(shí)間也將影響到呋喃的生成效果，在加熱時(shí)長(zhǎng)超出規(guī)定時(shí)長(zhǎng)20min時(shí)，呋喃生成量顯著提高，并且食品中的營(yíng)養(yǎng)成分也大量流失。

4.熱加工方式。選取源產(chǎn)地相同的前體物質(zhì)分別以200℃高溫烘焙加工、以120℃高壓蒸煮加工，通過(guò)觀察試驗(yàn)對(duì)比結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，采用高溫烘焙方式產(chǎn)生的呋喃含量為40.2μmol/mol-2051μmol/mol，采用高壓蒸煮方式產(chǎn)生的呋喃含量為0.66μmol/mol-326μmol/mol，這說(shuō)明相同前體物質(zhì)在不同熱加工方式下產(chǎn)生的呋喃量存在顯著差異。由此可以判斷，熱加工方式對(duì)于呋喃含量具有一定影響。