苯甲酸、山梨酸、糖精鈉是衡量食品衛(wèi)生質(zhì)量的重要指標(biāo),苯甲酸、山梨酸的檢測參照GB/T5009.29-2003,糖精鈉的檢測參照GB/T5009.28-2003,即可開展實(shí)驗(yàn)。
苯甲酸、山梨酸、糖精鈉雖是較常見的檢測項(xiàng)目,但是要得到一個(gè)準(zhǔn)確可靠的結(jié)果,也存在一定的難度,許多新手常出現(xiàn)因?qū)Ψ椒ɡ斫獍l(fā)生偏差而檢測出錯(cuò)的事故。
本文以苯甲酸、山梨酸為著重點(diǎn),從樣品前處理、檢測儀器的選擇、超標(biāo)時(shí)的判斷等幾個(gè)易出問題的方面,進(jìn)行詳細(xì)的闡述,以供參考!
一、樣品前處理的注意事項(xiàng)
GB/T5009.28-2003和GB/T5009.29-2003在文字結(jié)構(gòu)上有缺陷,在涉及用儀器法測定苯甲酸、山梨酸、糖精鈉時(shí),只講述了液體樣品的前處理方法,沒有涉及對固體樣品的前處理。
食品樣品往往含有大量的油脂、蛋白質(zhì),對提取極為不利;如處理不干凈也會污染色譜柱,影響檢測工作。這類樣品處理的關(guān)鍵在于如何找到一種較理想的沉淀劑,盡量排除待測樣品中的油脂、蛋白質(zhì),且不影響待測物組分的回收率。
GB/T5009.29-2003使用5%硫酸銅溶液沉淀蛋白,對于蛋白質(zhì)含量較低的食品尚可,對于豆粉、奶粉、月餅等高油脂、高蛋白樣品則沉淀效果不理想。如用10%鎢酸鈉溶液作為沉淀劑,效果好些;如用10%亞鐵氰化鉀溶液和20%醋酸鋅溶液則效果更理想(這是筆者目前用過最理想的沉淀劑)。
具體操作步驟如下:
取一定量樣品,搗碎,利用四分法原理稱取樣品5.0克于50ml比色管中,加水20ml,浸泡、振蕩均勻,加入氫氧化鈉溶液(1mol/L)1.0ml,加入9.5mL10%亞鐵氰化鉀溶液, 9.50mL 20%乙酸鋅溶液,定容,振蕩使其充分混勻后,用濾紙初濾除去沉淀物, 初濾液過0.45μm微孔濾膜,收集濾液于樣品瓶中,樣品處理液和標(biāo)準(zhǔn)有溶液各進(jìn)樣5uL測定。
用這種方法簡單易行,接觸有機(jī)試劑少,重復(fù)性和回收率都令人滿意;缺點(diǎn)是一定要用液相色譜法檢測,有一定局限。
二、檢測儀器的選擇
雖然液相色譜儀操作起來比氣相色譜儀要復(fù)雜,但建議如條件許可仍盡量用液相色譜法檢測。原因如下:
2.1 液相色譜法所用的樣品處理方法遠(yuǎn)比氣相色譜法簡單,且不需使用有機(jī)試劑。尤其對于高油脂樣品(如月餅)若采用堿化-排油-酸化-提。瓝]干-溶解等步驟,再上氣相色譜儀檢測,工作量大,試劑毒性也大,且結(jié)果由于處理步驟太多而難以保證準(zhǔn)確。
2.2 用液相色譜法還可同時(shí)完成糖精鈉項(xiàng)目的檢測,而氣相色譜法只能做苯甲酸、山梨酸的檢測。
2.3 液相色譜儀所用的紫外檢測器比氣相色譜儀的氫火焰檢測器靈敏,可進(jìn)行更低含量的檢測。如用二極管陣列檢測器,還可輔助定性,這更是氣相色譜氫火焰檢測器不可比擬的。
三、選用氣相色譜儀時(shí)的注意事項(xiàng)
GB/T5009.29所用的氣相色譜柱為 5%DEGS+1%磷酸固定液的60-80目 Chromosorb W AW,。這種柱有性能穩(wěn)定、重復(fù)性好、保留時(shí)間穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn),但同時(shí)也有穩(wěn)定時(shí)間較長的缺點(diǎn)。
該柱的適用的樣品提取溶劑為石油醚或乙醚,如果用甲醇或乙醇,則溶劑峰拖尾效應(yīng)較大,對山梨酸的測定有影響。
如用毛細(xì)管柱,能取得更好的峰形和靈敏度,但其穩(wěn)定性及特異性不如填充柱。一般可用非極性毛細(xì)管柱,0.530mm內(nèi)徑,10-15m長度。色譜條件可能需用程序升溫。
在氣相色譜儀上的出峰次序?yàn)橄瘸錾嚼嫠,后出苯甲酸?/p>
糖精鈉不能直接用氣相色譜進(jìn)行檢測,必須衍生化后才能汽化進(jìn)樣。
四、選用液相色譜儀的注意事項(xiàng)
按照GB/T5009.29,流動(dòng)相應(yīng)為5:95的甲醇:0.02M醋酸銨溶液,但是這個(gè)比例僅是個(gè)參考值,我們在工作中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。
為什么用甲醇溶液?甲醇有兩個(gè)作用,(1)防腐,液相色譜柱最怕流動(dòng)相長菌,尤其霉菌。甲醇可使蛋白質(zhì)變性,有殺菌作用。(2)調(diào)節(jié)流動(dòng)相極性,這是最重要的一點(diǎn)。甲醇在溶液中比例的較小變化都會使苯甲酸、山梨酸、糖精鈉的保留時(shí)間發(fā)生明顯的改變,因此可以通過改變流動(dòng)相中甲醇含量,以調(diào)節(jié)這幾個(gè)組分的出峰和分離,以得到較理想的色譜圖。
5:95是一個(gè)通用的比例,如減少甲醇含量,苯甲酸、山梨酸、糖精鈉的出峰時(shí)間變慢,擴(kuò)散效應(yīng)增大,峰形較差,但這三組分的分離情況較好。如增加甲醇含量,苯甲酸、山梨酸、糖精鈉的出峰時(shí)間提前,擴(kuò)散效應(yīng)較小,峰形尖銳,但這三組分的分離情況可能受影響,產(chǎn)生重疊。在選擇條件時(shí),只能通過實(shí)驗(yàn)手段,如配制3:97,4:96,5:95,6:96,7:93的流動(dòng)相,綜合考慮分離效果和分離時(shí)間選擇最佳比例。
不同柱的最適比例不同,舉例來說,色譜科公司的液相柱最適比例為4:96,而島津公司液相柱的最佳比例為7:93。就是同一根柱,一年前和一年后的極性也會有變化,需調(diào)節(jié)溶液配比。
為什么使用0.02M醋酸銨溶液?加入醋酸銨是為了調(diào)節(jié)離子強(qiáng)度,使待測物的峰形不致于變壞。如果單獨(dú)檢測苯甲酸和糖精鈉,加不加醋酸銨沒有什么關(guān)系,都可以得到較好的峰形;但是檢測山梨酸時(shí)流動(dòng)相一定要加醋酸銨,否則得不到一個(gè)完整的色譜峰,峰形呈破裂狀。
酸銨溶液濃度不需嚴(yán)格控制,0.01M、0.02M、0.04M均可。
苯甲酸、山梨酸、糖精鈉在液相上的出峰次序很有特點(diǎn)。在流動(dòng)相5:95及以下比例時(shí),次序是苯甲酸、山梨酸、糖精鈉(注意一下氣相的出峰次序),逐步增大甲醇含量,苯甲酸、山梨酸的出峰時(shí)間逐步提前,而糖精鈉是出峰時(shí)間迅速提前,隨著甲醇比例的逐步增大(15%-30%),原先在最后出峰的糖精鈉集次和前面的山梨酸、山梨酸重疊,并位于最前面,其次序變?yōu)樘蔷c、苯甲酸、山梨酸。再提高甲醇濃度,次序不變。
用高甲醇比例條件(甲醇15%以上)做出的三種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)色譜圖峰形較好,出峰時(shí)間也較快,但做實(shí)際樣品時(shí)干擾較大;因此建議盡量使用低甲醇比例條件(甲醇5%左右)。
五、苯甲酸、山梨酸超標(biāo)時(shí)的判斷
苯甲酸、山梨酸超標(biāo)的樣品較多,由于它們往往牽涉到一批貨物是否合格,因此責(zé)任重大。由于該方法定量較準(zhǔn)確,因此遇到超標(biāo)樣品時(shí)應(yīng)將精力集中于定性方面。
如同時(shí)有氣相色譜儀和液相色譜儀,建議用這兩種性質(zhì)相差較大的儀器進(jìn)行對照,如定量結(jié)果差不多,即可確認(rèn)。
如只有氣相色譜儀,應(yīng)利用其在填充柱保留時(shí)間穩(wěn)定的特性,同時(shí)進(jìn)五針標(biāo)準(zhǔn)液和五針樣品液(注:峰面積應(yīng)差不多,否則需對一方按比例稀釋),如標(biāo)準(zhǔn)和樣品液的保留時(shí)間相差時(shí)間超過1 秒,可認(rèn)為不是。(如進(jìn)針的技術(shù)不過關(guān),請不要做此實(shí)驗(yàn))
如用液相色譜儀,當(dāng)檢測器為二極管陣列檢測器時(shí),根據(jù)保留時(shí)間和紫外吸收圖結(jié)合性,
當(dāng)只有紫外檢測器時(shí),改檢測波長為220nm,230nm,250nm,重復(fù)進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)和樣品液,由標(biāo)準(zhǔn)和樣品在不同波長的峰高比值看是否吻合。
如有微生物檢測手段,可加樣品于有菌培養(yǎng)基中,觀察有無抑菌現(xiàn)象,如無抑菌現(xiàn)象則無防腐劑。
不是很推薦用雙柱法,因?yàn)橛袝r(shí)柱極性相差不大,反而會影響最終判斷。
六、糖精鈉超標(biāo)時(shí)的判斷
當(dāng)檢測糖精鈉超標(biāo)時(shí),除了采用二極管陣列檢測器或波長驗(yàn)證,還可以利用糖精鈉的熒光特性,用熒光檢測器進(jìn)行驗(yàn)證。熒光條件是激發(fā)波長為277nm,熒光波長為410nm。只有當(dāng)用熒光檢測器和用紫外檢測器做出的定量結(jié)果相差不多,才可以判斷為是。
還有一個(gè)簡單粗糙、卻也行之有效的驗(yàn)證方法,即感官法。糖精鈉是一種甜味劑,用舌頭可以感覺到它的甜味,如果含量超標(biāo),一定能嘗出來。
七、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制貯存問題
苯甲酸、山梨酸、糖精鈉的標(biāo)準(zhǔn)溶液如用水、乙醇作基體,一般幾個(gè)月后會嚴(yán)重降解,。如用甲醇溶解再放于冰箱冷凍層,可保持穩(wěn)定一兩年。因此推薦用甲醇作溶劑。
在配制標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),初學(xué)者常犯的錯(cuò)誤多為用甲醇溶解苯甲酸鈉,用水溶解苯甲酸,晃了半天才發(fā)現(xiàn)怎么也不沒溶解。應(yīng)該用弱堿性水溶解苯甲酸鈉、山梨酸鉀,用甲醇溶解苯甲酸、山梨酸。
八、苯甲酸、山梨酸的應(yīng)用范圍
首先應(yīng)注意到,并不是所有食品都需要加入防腐劑,只有那些富含營養(yǎng)物質(zhì),且需要長時(shí)間暴露于空氣的才有這樣的需要,否則對廠家來說會增加不必要的成本。
醬油、醬料、咸菜、濃縮果汁等由于開封后不可能短期內(nèi)吃完,月餅等需在貨架上擺放,如不加防腐劑很快會發(fā)霉變質(zhì),有添加防腐劑的必要。而利樂裝或易拉罐裝的飲料由于很快可以食用完畢,即在細(xì)菌大量繁殖前己被消化了,因而沒有添加的必要。
苯甲酸、山梨酸如果要起到防腐的作用,含量就不能太低。如果我們檢測樣品時(shí)只有幾個(gè)ppm的濃度,有可能是從原料中帶來的或由其它添加劑轉(zhuǎn)化來的,而不是廠家出于防腐目的加入的。
苯甲酸、山梨酸也只是防腐劑中的兩種。并不是所有需要加入防腐劑的食品都會添加苯甲酸、山梨酸,有可能使用防霉劑或其它種類的防腐劑,或自行規(guī)定需冷藏(如某些月餅)。因此有些食品檢測不出也屬正常。
另外,我們應(yīng)該比較清楚地理解苯甲酸與苯甲酸鈉、山梨酸與山梨酸鉀之間的關(guān)系。在食品中添加防腐劑通常以苯甲酸鈉、山梨酸鉀形式加入,它們不易汽化,易溶于水,但不溶于甲醇等有機(jī)試劑;而苯甲酸、山梨酸易汽化,易溶于有機(jī)試劑,但是幾乎不溶于水。檢測時(shí)要注意有機(jī)酸及其鹽類之間的轉(zhuǎn)換。
(內(nèi)容來源液相色譜之家)