豆類制品發(fā)酵對(duì)丙酸鹽項(xiàng)目測(cè)試的影響研究

丙酸鹽是一種國(guó)內(nèi)外普遍使用的食品、飼料防霉保鮮劑，其毒性遠(yuǎn)低于苯甲酸鈉，又較山梨酸鉀便宜得多，同時(shí)也是人體代謝的中間產(chǎn)物，因此成為食品中應(yīng)用較多的添加劑。《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》（GB 2760—2014）規(guī)定，豆類制品中丙酸（以丙酸計(jì)）最大使用量限值為2.5g/kg。

之前，美國(guó)哈佛大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院的一項(xiàng)研究顯示，丙酸鹽可能是一種“代謝干擾物”，會(huì)增加人類患糖尿病和肥胖癥的風(fēng)險(xiǎn)，過(guò)量攝入可能對(duì)人體健康造成不良影響。所以，丙酸鹽含量是各級(jí)市場(chǎng)監(jiān)管部門在食品抽檢中需要重點(diǎn)監(jiān)控的項(xiàng)目之一。

在檢測(cè)各類食品中的丙酸鹽項(xiàng)目時(shí)，豆類制品的檢測(cè)數(shù)據(jù)多有異常，同一樣品在不同時(shí)間進(jìn)行多次檢測(cè)，有時(shí)數(shù)據(jù)超出丙酸鹽的添加限值，有時(shí)則未檢出。根據(jù)稱樣、實(shí)驗(yàn)前處理的間隔差異與數(shù)據(jù)呈現(xiàn)規(guī)律猜測(cè)，豆類制品樣品勻質(zhì)稱樣后常溫放置會(huì)自行發(fā)酵產(chǎn)生丙酸，且其產(chǎn)量與放置（發(fā)酵）時(shí)間有關(guān)。由于丙酸可天然存在于多種動(dòng)物、植物及發(fā)酵食品中，食物中的丙酸除了人為添加，還可能來(lái)自食品原料本身，由微生物發(fā)酵代謝生成。因此，研究人員有必要確定發(fā)酵豆制品中丙酸自然產(chǎn)生的本底含量，避免與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)沖突，造成誤判。本研究以豆類制品“百葉”為對(duì)象，分析了豆類制品發(fā)酵對(duì)丙酸鹽含量的影響。

1. 材料與方法

1.1 材料與試劑

丙酸標(biāo)準(zhǔn)品（CAS No.79-09-4，純度99%），AccuStandard品牌；硫酸（GR級(jí)），國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；甲醇（HPLC級(jí)），迪馬科技有限公司；正己烷（HPLC級(jí)），迪馬科技有限公司；50%硫酸溶液：取100mL硫酸緩慢倒入盛有100mL水的250mL容量燒杯中，攪拌混勻，冷卻備用；實(shí)驗(yàn)用水均為一級(jí)水，符合GB/T 6682—2008要求。

1.2 儀器與設(shè)備

Agilent7890氣相色譜儀配FID檢測(cè)器，安捷倫科技（中國(guó)）有限公司；ME204E分析天平，梅特勒-托利多儀器上海有限公司；Milli-Q型超純水儀，密里博（中國(guó)）有限公司；100μL、1000μL、5mL移液槍，德國(guó)Eppendorf公司；其他為實(shí)驗(yàn)室常用儀器設(shè)備。

1.3 方法

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液配制（50mg/mL）。準(zhǔn)確稱?。?.5000±0.0500）g丙酸，用超純水溶解，并定容至10.0mL，該溶液的標(biāo)稱濃度為50g/L（實(shí)際濃度以稱量結(jié)果計(jì)算為準(zhǔn)）。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液的配制。按表1配制5種標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液。

1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線檢查點(diǎn)的配制。重復(fù)1.3.1和1.3.2中的操作，另配一套標(biāo)準(zhǔn)曲線檢查點(diǎn)。

1.3.4 樣品處理。把百葉放入料理機(jī)進(jìn)行勻質(zhì)處理，稱?。?.0000±0.1000）g樣品于15mL離心管中，先加入5.0mL甲醇，再緩慢加入1.0mL超純水和1.0mL 50%硫酸溶液。

1.3.5 衍生。將離心管瓶口旋緊，搖勻，50℃水浴1.5h，冷卻后加入3mL正己烷，搖勻，靜置分層（如果靜置分層不明顯，可放至離心機(jī)中離心分層），取上清液于進(jìn)樣小瓶中，待上機(jī)分析。

1.3.6 標(biāo)準(zhǔn)工作液、標(biāo)準(zhǔn)曲線檢查點(diǎn)處理。準(zhǔn)確吸取不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)工作液各1.0mL、標(biāo)準(zhǔn)曲線檢查點(diǎn)1.0mL，分別置于15mL離心管中，先加入5.0mL甲醇，再緩慢加入1.0mL 50%硫酸溶液，按照1.3.5的衍生步驟操作。標(biāo)準(zhǔn)工作液理論含量為100、500、1000、1500、2500μg，標(biāo)準(zhǔn)曲線檢查點(diǎn)的理論含量為1000μg（實(shí)際濃度以稱量結(jié)果計(jì)算為準(zhǔn)）。

1.3.7 儀器分析參數(shù)及丙酸色譜圖。用氣相色譜（GC）進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，具體的儀器參數(shù)如表2所示，同時(shí)繪制出丙酸色譜圖，如圖1所示。

2. 結(jié)果與分析

實(shí)驗(yàn)1：將豆類制品百葉用料理機(jī)進(jìn)行勻質(zhì)處理后，同時(shí)稱量多個(gè)樣品并全部放置在冷凍冷庫(kù)（-18±4）℃中保存，每天拿出2個(gè)平行樣品置于實(shí)驗(yàn)室常溫條件下（實(shí)驗(yàn)時(shí)間在7月，實(shí)驗(yàn)室溫度在25℃—30℃），放置（發(fā)酵）相應(yīng)天數(shù)后同時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前處理后上機(jī)分析，觀察丙酸含量與常溫放置（發(fā)酵）天數(shù)的關(guān)系，相關(guān)數(shù)據(jù)見表3及圖2。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)1數(shù)據(jù)可知，百葉的丙酸含量確實(shí)與放置（發(fā)酵）時(shí)間有關(guān)，隨著放置時(shí)間的增長(zhǎng)而增加，到一定天數(shù)后趨于平穩(wěn)（可能與抑制性代謝產(chǎn)物積累和樣品含量有關(guān)）。

實(shí)驗(yàn)2：鑒于豆類制品中丙酸的產(chǎn)生可能與微生物發(fā)酵有關(guān)，許多細(xì)菌代謝都能產(chǎn)生丙酸，丙酸主要由丙酸桿菌發(fā)酵產(chǎn)生，而丙酸桿菌是一種革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌，該菌在中性pH環(huán)境和30℃—37℃溫度條件下適合生長(zhǎng)。所以，實(shí)驗(yàn)2以放置（發(fā)酵）溫度為切入點(diǎn)，探究低溫條件下豆類制品中丙酸含量與放置（發(fā)酵）天數(shù)的關(guān)系。

將豆類制品百葉用料理機(jī)進(jìn)行勻質(zhì)處理后，再將制備好的待測(cè)樣品全部放置在冷藏冷庫(kù)（0℃—8℃）中保存，每天拿出2個(gè)平行樣放置在冷凍冷庫(kù)（-18±4）℃中保存，待放置（發(fā)酵）相應(yīng)天數(shù)后同時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前處理后上機(jī)分析，觀察丙酸含量和冷藏放置（發(fā)酵）天數(shù)的關(guān)系，相關(guān)數(shù)據(jù)見表4。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)2的數(shù)據(jù)可知，百葉勻質(zhì)處理后在冷藏冷庫(kù)（0℃—8℃）中放置保存，隨著放置時(shí)間延長(zhǎng)，丙酸含量增長(zhǎng)較為緩慢。

3. 結(jié)論與討論

丙酸鹽作為一種食品防腐劑，是食品抽檢的重點(diǎn)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。在抽檢中發(fā)現(xiàn)，豆類制品中的丙酸鹽（以丙酸計(jì)）項(xiàng)目經(jīng)常出現(xiàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的異常狀況。本研究選擇一種豆類制品百葉作為實(shí)驗(yàn)主體開展了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：一個(gè)實(shí)驗(yàn)研究丙酸含量和常溫放置（發(fā)酵）天數(shù)的關(guān)系，另一個(gè)實(shí)驗(yàn)研究丙酸含量和冷藏放置（發(fā)酵）天數(shù)的關(guān)系。結(jié)果表明，豆類制品的丙酸含量在常溫情況下會(huì)隨放置（發(fā)酵）天數(shù)的增長(zhǎng)而增加，而在冷藏（0℃—8℃）情況下增加緩慢。鑒于以上結(jié)果，為避免誤判，監(jiān)管部門應(yīng)將抽檢樣品放置在冷藏（0℃—8℃）甚至冷凍（-18±4）℃環(huán)境，實(shí)驗(yàn)室的樣品制備、稱量和實(shí)驗(yàn)前處理等環(huán)節(jié)都應(yīng)該快速且及時(shí)完成，以便得到更為精準(zhǔn)的檢測(cè)結(jié)果。

作者簡(jiǎn)介：李亞勇（1990—），男，漢族，江蘇南通人，工程師，大學(xué)本科，研究方向?yàn)槭称窐悠返闹苽涮幚砼c檢測(cè)。