13980063食品安全事件与色谱分析-甲醛,亚硝酸盐,瘦肉精

食品安全事件与色谱分析中山医学院化学班13980063摘要：食品是人类赖以生产和发展的第一物质需求，食品的卫生质量安全直接关系到每个人的生命健康。但是今年来，食品安全事件频频发生—毒大米，“苏丹红”辣椒，瘦肉精等，广泛引起了人们对食品安全的关注。因此，找到快速高效的食品中有毒物质的检测方法刻不容缓。本综述将从食品中甲醛，亚硝酸盐，瘦肉精的色谱检测方法进行探讨。关键词：食品安全甲醛亚硝酸盐瘦肉精色谱分析1，前言民以食为天，食以安为本。虽然我们国家明文规定在食品中禁止添加甲醛，亚硝酸盐，盐酸克仑特罗到日常的食品中，但是有不少不发无量商家为了谋取暴力不顾消费者的生命安全铤而走险。因此，快速高效地检测食品中可能存在的各种污染有毒情况，刻不容缓。目前常用的食物检测方法有分光光度法，催化动力学光度法，电化学方法，激光光谱法，流动注射分光光度法等。本综述将着重介绍各种色谱技术包括气相色谱—质谱法（GC-MS）、高效液相色谱法（HPLC）、离子色谱法等在食品中的甲醛、亚硝酸盐、瘦肉精检测方面的应用。在检测中，应根据其可能的含量或者浓度范围、潜在的干扰因素、检测方法的精确度与灵敏度、样品处理方式和现有的仪器设备条件去选择合适的分析方法。2，甲醛的分析方法及其比较分析甲醛是一种正常的集体代谢产物，存在于很多动物和植物中。人摄入大量的甲醛通常会引致严重的腹痛，呕吐，昏迷，肾功能损伤，甚至死亡。甲醛对于人体的危害只要是体现在它的致癌性。2.1样品前处理由于样品成分多，浓度大小不一，形态多样，若要检测样品种的某一成分，直接检测是十分困难的，因此大多数的实际样品都需要进行样品前处理过程。对于甲醛的测定而言，主要有蒸馏法，水蒸汽蒸馏法，超声提取法，水浸泡提取法，超声-三氯乙法等等样品前处理方法。前处理的基本如下：对于食品的前处理，样品如果是米，面，肉等固体，一般取定量的样品剪碎后加纯水浸泡相当长时间，然后加入磷酸蒸馏，用于衍生GC测定【1】；样品如果是啤酒等液体，可以直接取样进行衍生。2.2分析方法色谱法主要是甲醛通过衍生转化为气相或者液相可分析的化合物，一般采用有机溶剂萃取富集后进行色谱测定。目前主要的分析方法有气相色谱法（GC）和高效液相色谱法（HPLC）。2.2.1气相色谱法（GC）气相色谱法有顶空气相色谱法及衍生化气相色谱法。直接顶空化法只对甲醛浓度较高的样品适用，而衍生法则可以检测低浓度甚至是痕量的甲醛。衍生化气相色谱法是甲醛在酸性条件下吸附在涂有2,4—二硝基苯担体上，生成稳定的甲醛腙。黄晓兰等人利用气相-质谱联用技术（GC-MS）优化了啤酒、饮料喝米面制品中甲醛的提取方法和衍生条件，结果表明这个方法可以消除复杂基团干扰，灵敏度高【1】。随着样品提取技术的发展，F.Bianchi等用固相微萃取（SPEM）和GC-MS联用，以邻-五氟苄基羟胺（PFBHA）作为衍生剂，测定了鳕鱼中甲醛的含量【2】。EPAmethod556提供了GC-MS检测中甲醛和其他醛类的检测方法，此方法在水，酒，化妆品中也有应用【3】。2.2.2高效液相色谱法（HPLC）甲醛与2,4-二硝基苯肼（DNPH）反应生成腙，在356~365nm紫外下进行高效液相色谱的测定。目前国际SC/T3025-2006、GB/T21126-2007中均采用此液相方法。EPAmethod8315中测定羰基化合物（其中包括甲醛），也是采用DNPH衍生化后-高效液相色谱测定方法【4】。吕春华等利用衍生液-高效液相色谱测定方法，比较了7中不同前处理方法对于食品中甲醛检测值的影响，结果表明选择衍生液提取样品中甲醛-高效液相色谱法测定，快速，简便，重现性好【5】。彭科怀和张坤选用样品直接与衍生液水浴的前处理方法，建立了水产品中甲醛的高效液相色谱快速测定方法，结果表明本法处理样品简单，灵敏度高，重现性好，适合水产品中甲醛含量的测定【6】。董靓靓等通过高效液相色谱法测定甲醛，比较了三氯乙酸结合超声提取法，三氯乙酸提取法，蒸馏水提取法，水蒸汽蒸馏法四中前处理方法对水产品甲醛测定的影响【7】。2.3分析方法优缺点比较和方法的改进气相色谱衍生法具有较好的选择性，过程中的试剂对于实验结果不会造成干扰，其对复杂样品的检测更为灵敏、准确，对于低分子量的醛的分离非常有效，但是其设备的要求高，测定的范围较窄。高效液相色谱法，由于有效的柱分离性能，抗干扰能力强，对含量＜1mg/L的样品液的测定结果很准确，而且测定的浓度的线性范围较宽，但是该方法采用2,4-二硝基苯肼（DNPH）作为衍生剂来测定甲醛，具有需进行衍生而且衍生产物在水中溶解度不高等缺点【8】。作为对高效液相色谱分析法的改进，曹婷利用新的衍生剂甲氧基胺盐酸盐，甲醛与衍生剂反应生成紫外区有吸收的衍生物甲氧基甲醛肟。然后再高效液相色谱-紫外检测器上来检测水产品中的甲醛的方法。与DNPH相比，这方法具有甲氧基胺盐酸盐在紫外区基本无吸收，不告饶样品的测定，简化色谱分离条件，在柱内衍生，操作简便，分析时间段的优点。【8】3，亚硝酸盐的分析方法及其比较分析亚硝酸盐是一类无机化合物的总称，只要是指亚硝酸钠，肉类制品中也允许作为发色剂、防腐剂限量使用。亚硝酸盐是剧毒物质，中毒特点是头疼乏力、恶心呕吐，可因呼吸衰竭而死亡。3.1样品前处理由于被检测的食物种类有乳制品、蔬菜水果以及肉制品，根据食品的不同，样品的前处理也各不相同。对于乳制品，经水提取加入乙酸沉淀蛋白，上层清液以NaOH为淋洗液，经过反向固相萃取柱净化，加入乙腈分离硝酸根得到样品溶液；对于蔬菜等植物食品，首先要将其制成匀浆样品，超声提取并取上层清液流过Envi-Carb柱（Supelco）及PrelC-Ag和PrelC-Na联合柱（AglelaTechnologies）分离过滤留以待用；肉制品样品处理中，一般都要先绞碎加入硼砂饱和液并沸水浴加热，之后加入亚铁氰化钠、乙酸锌溶液以沉淀蛋白质并滤去脂肪，最后要经过C18小柱过滤分离得到的滤液才可以使用。值得注意的是，由于腌制样品中同时会含有大量的盐分，所以前处理要使用银柱除去。3.2分析方法最常用的方法是离子分析法，当然气相色谱法（GC）和高效液相色谱法（HPLC）也有应用。3.2.1气相色谱法（GC）例如武和平的气相色谱测定食品中亚硝酸盐，利用亚硝酸盐与环己基氨基磺酸钠在硫酸介质中会反应生成环己醇亚硝酸脂，环己醇亚硝酸脂在常温下是气态，用顶空法进样，气相色谱仪FID检测器进行定量测定【9】。3.2.2高效液相色谱法（HPLC）例如张秋菊等所研究，样品经超声提取，再经石墨化碳黑柱（Envi-Carb柱）及PrelC-Ag和PrelC-Na联合柱净化处理后，以磷酸二氢钾-磷酸缓冲液（pH=3.20）为流动相，经过CapeeilPAKC18色谱柱分离，于210nm处检测，在一定浓度范围内具有良好的准确度【10】。3.2.3离子色谱法离子色谱法是将改进后的电导检测器安装在离子交换树脂柱的后面，以连续检测色谱分离的离子的方法。张磊等采用超声提取，固相萃取柱净化的方法对式样进行前处理，高容量阴离子交换色谱柱分离，抑制型电导检测器检测峰高从而同时测得样品中亚硝酸盐/硝酸盐含量【11】。3.3分析方法优缺点比较和方法的改进气相色谱法测定亚硝酸盐的操作简单，抗干扰能力强，线性范围宽，适用范围广，检测限低，可用于食品中亚硝酸盐的测定，但此方法更适用于高含量样品，低浓度的亚硝酸钠回收率偏低。高效液相色谱法操作灵敏，简便，准确，精密度，回收率都符合要求，适用于腌制食品中亚硝酸盐及硝酸盐的同时测定，具有良好的应用前景。离子色谱法适用于离子化合物的检测，且试样的前处理简便，具有快速，简便，灵敏，选择性强等特点。但是有时候在食品的基质成分相对复杂的情况下，很多食品的添加成分容易干扰亚硝酸盐和硝酸盐的测定，常规的淋洗液会将某些杂质与检测物共洗脱，从而造成假阳性，影响结果判断。因此钟莺莺探究出使用乙腈作为有机改进剂添加于常规淋洗液中，并使用外接水模式，消除了杂质物质对亚硝酸盐检测的干扰【12】。4，瘦肉精的分析方法及其比较分析瘦肉精通常是指克伦特罗，其有促进瘦肉生长，减少饲料使用，降低成本等优点而被不法商家利用。食用过量瘦肉精会产生恶心，头晕，四肢无力，手颤，心跳加速等中毒现象，甚至心脏骤停致昏迷死亡。4.1样品前处理一般瘦肉精（盐酸克伦特罗）残存于动物组织，内脏和尿液中，因此对于样品的前处理也各不同。对于动物组织样品处理的一般步骤为：称取定量绞碎的动物组织或内脏，分别加入适量定浓度的乙酸胺缓冲溶液、β-盐酸葡萄糖醛甙酶/芳基硫酸酯酶溶液超声振荡并很稳培养数小时，再进行高速离心分离，取上层清液一次流过C18和SCX固相萃取柱进行萃取进化，流出液加入甲苯溶解并加入BSTFA振荡衍生，再蒸干到近干，加入甲苯即可留以待用。而对于动物尿样处理，一般取定量的尿样加入盐酸调节pH、离心，取上清液过SLS固相萃取柱，收集洗脱液并用氮气吹干，残渣中加入BSTFA和TMCS高温下衍生，氮气吹干加入甲苯即可。4.2分析方法当前常用的检测方法有高效液相色谱法（HPLC），气相色谱-质谱法（GC-MS），免疫分析技术（IA），毛线管区带电泳法（CE）。在此处只分析高效液相色谱法（HPLC），气相色谱-质谱法（GC-MS）。4.2.1高效液相色谱（HPLC）高燕红等使用高效液相色谱（HPLC）测定动物饲料中的多种β2-兴奋剂含量【13】。4.2.2气相色谱-质谱法（GC-MS）徐小明等人通过固相萃取结合同位素稀释作为样品前处理的技术，加入三种同位素内标物，采用GC-MS定量测定动物组织中多种β2-兴奋剂残留量【14】。4.3分析方法优缺点比较和方法的改进GC-MS法的优点是把高效快速的分离效果和质谱高灵敏度的定量分析有机结合起来，能够在多种残留物同时存在的情况下对某种特定的残留物进行定性、定量分析，检测灵敏度高，假阳性率更低，但是检测过程繁琐，检测时间长，需要贵重的仪器，难于操作。HPLC法专属性好，选择性强，检测精确度较高，假阳性率低，但是同样由于检测时间长，仪器贵重，难于操作导致在实际应用中收到一定的限制。为了克服检测时间长的问题，杨宇明通过ARM技术把试纸测试、图片分析原理应用到了便携式瘦肉精检测仪中，其具有检测时间段，仪器简单便于携带，操作简单的优点。5，结语本综述总结归纳了对于目前市场上各种蔬菜水果、肉制品、乳制品以及包装材料中的甲醛，亚硝酸盐和瘦肉精的色谱检测方法，具体方法有气相色谱-质谱法（GC-MS）、高效液相色谱法（HPLC）、离子检测法。稳重对于各种检测样品的前处理以及检测方法都有比较详尽的介绍归纳，并各种检测方法都进行了对比，GC-MS法能在多种残留物同时存在的情况下对某种特定的残留物进行定性，定量分析，其相对于HPLC法来说灵敏度更高，而离子检测法作为新型的色谱分离方法，适用于离子化合物的检测，且试样的前处理简便，日益成为亚硝酸盐含量测定的主要方法。每种方法都有利弊，因此根据不同的样品选择适合的方法进行分析。参考文献【1】黄晓兰，黄芳，林晓珊，吴惠勤气相色谱-质谱法测定食品中的甲醛分析化学（FENXIHUAXUE）研究报告.2004,32(12):1617~1620【2】BianchiF,CareriM,MusciM,etal.Fishandfoodsafety:Determinationofformaldehydein12fishspeciesbySPMEextractionandGC-MSanalysis【J】.FoodChemistry,2007,100(3)：1049-1053【3】USEnvironmentalProtectionAgency.Method556.Determinationofcarbonylcompoundsindrinkingwaterbypentafluorobenzylhidroxylaminederivatizationandcapillarygaschromatographywithelectroncapturedetection[S].1998.【4】US