食品添加剂测定方法探讨

   食品添加剂的用途主要是为了提高食品的商业价值，或是抑制食品腐败，并加强贮藏的安定性与增加食品的美观，让消费者更加喜欢食用。

    ■文/迟  敏

   防腐剂主要是抑制细菌、霉菌的生长，防止食物变质的食品添加剂。从微生物学的角度来看，这些物质可称为抗微生物剂或抗菌剂。但是添加过量的防腐剂对人体的健康会有相当程度的危害，而理想的防腐剂应具有强大的防腐力和对人体毒性微小的功用，但在现实生活中，通常两者是不可能兼得的，因为防腐剂多少都带有一些毒性，例如，一般常使用于食品中的防腐剂：苯甲酸(benzoicacid)，又名安息酸，安全使用浓度通常为0.05～0.1%(w/w)，若超过0.1%便会有异味，大量摄食几克以上就会有中毒状况，例如：神经中枢麻痹而产生抽筋现象。因此，无论是哪一种添加剂，当所添加的浓度超过法定范围时，皆会对人体造成一定的伤害，因此检测食品中添加剂的种类及含量是必要的。

    防腐剂试验条件

   在一些文献中，检测防腐剂的方法，大致有微胞电动层析、毛细管电泳及高效能液相层析等。在早期，主要是利用高效能液相层析来检测食品中的防腐剂，可是此技术在于同时分离酸类(如己二烯酸)与酯类(对羟苯甲酸丁酯)的防腐剂时，除非在移动相(mobilephases)中添加ion-pairing试剂，否则对于分离防腐剂有一定程度的困难。

   对于分析防腐剂而言，上述方法均有其盲点存在，而微乳化电动层析技术，在分离带电荷物质或中性物质时，都有非常好的成效，尤其对于分析物结构相似的物质，可依分析物本身的亲疏水性不同，加以分离。因此，本研究利用微乳化电动层析方法的高效率、分离速度快等优点及对分析物的可行性，对市售的各种食品进行测试，并检验各食品中所含防腐剂种类及含量。

    试验方法设计

    色素贮备溶液、微乳化缓冲溶液的配制

   标准品配制：将防腐剂溶于乙醇中，并配制成1mg/ml的储备溶液。使用时再与缓冲溶液依1︰7比例加以稀释。

    微乳化溶液配制流程如下：首先取0.81%octane+6.61%1-butanol+3.31%SDS+89.27mLpH9.5buffer或其他不同pH值的缓冲液，其次利用超音波震荡器震荡30分钟。其中，所有药品单位皆为w/w。

    各种不同pH值缓冲溶液配制方法如下：

    实际样品前处理步骤

   食品中防腐剂测定：酱油与红酒因有许多干扰存在于样品当中，所以必须要先用SPE管作样品前处理。

   萃取步骤如下：首先取3ml甲醇润湿LC-8SPE管，接下来取3ml去离子水润湿LC-8SPE管，然后取1ml样品通过SPE管，再取6ml去离子水洗去杂质，之后加入1ml乙醇洗出防腐剂，最后注入毛细管进行测试。

   检测防腐剂时，因为缓冲溶液中有油滴存在，因此需要大量的界面活性剂来稳定系统，本研究主要是探讨在缓冲溶液中改变不同的pH值(pH10～pH2)及变化不同温度(40℃～30℃)等对防腐剂进行分离影响。

   微乳化电动层析分离方法：分离电压：-11kV与+11kV;注射压力：0.5psi；注射时间：3sec；侦测波长：200nm；标准品浓度：Triclosan50ppm(当作内标)；其余皆为100ppm；毛细管清洗压力：20psi。依序为(1)0.1N NaOH 5min；(2)缓冲溶液5min。

   利用微乳化电动层析进行色素测定时，分别就其界面活性剂浓度、共界面活性剂种类与添加有机修饰剂浓度以及使用三种不同油滴进行变化。

   微乳化电动层析分离方法：分离电压：-20kV；注射压力：0.5psi；注射时间：3sec；侦测波长：200nm；毛细管长：50.2cm；标准品浓度：对羟苯甲酸甲酯25ppm(当作内标)，其余皆为100ppm；清洗压力：20psi。依序为(1)0.1NNaOH 5min；(2)缓冲溶液5min。

    结果与讨论

   本研究利用微乳化电层析，对添加于食品中的防腐剂进行检测，并探讨当改变缓冲溶液中的pH值及作温度变化时，对防腐剂有何影响。从以下结果数据得知，在温度为30℃与缓冲溶液为pH=9.5时为最佳化分离条件，并可有效地将防腐剂成功分离。

   利用缓冲溶液的不同pH值，使分析物因本身的pKa值不同，而产生不同的解离程度，因此造成分析物进入油滴的分配系数有所差异，来达到最佳化分离效果。

   在pH=2时，所有的分析物因pKa值均大于4.2以上，所以都不会解离，为中性物质，分析物完全靠本身的亲疏水性不同，进入油滴的比例有所不同，进行分离。在pH=4时，因所有分析物均不解离，为中性物质，分析物主要还是利用在油滴中的分配系数不同，进行分离，此时因会有微弱的电渗流产生，虽然会使油滴的迁移速率稍微加快，但是依旧无法将防腐剂完全分离成功。

   在pH=6时，除了苯甲酸(pKa=4.2)、己二烯酸(pKa=4.59)及去水醋酸(pKa=5.39)因pKa值皆小于6外，其余防腐剂pKa值均大于6以上，因此不会解离，形成中性物质。而由于缓冲溶液中的油滴表面为带负电荷，因此若施加正电压，从电泳10中是无法看到任何讯号产生，因此需改为负电压侦测。在pH=8时，由于所产生的电渗流较小，驱使整个分析物的迁移时间变慢，而导致对羟苯甲酸甲酯与己二烯酸、对羟苯甲酸乙酯与对羟苯甲酸丙酯、及对羟苯甲酸丁酯与三氯生，波峰互相重叠无法顺利分开。

   在pH=9.5时，因各分析物的解离程度均不相同，与油滴的作用力也会有所不同，导致不同的迁移速率，因此在此pH值时，能够有效地将所有的防腐剂成功分离。而在pH=10时，主要因为所产生的电渗流变大，因此会驱使所有的分析物迁移时间变快，而导致苯甲酸与对羟苯甲酸丙酯及对羟苯甲酸丁酯与三氯生，波峰互相重叠无法顺利分开。

   从pH值变化中，可得知分析物不仅仅是高pH值与低pH值的分析电泳有所差异，亦可发现在高pH值时，部分分析物的选择性会有所改变，例如：pH=10与pH=8时，苯甲酸乙酯与苯甲酸的选择性有所变化，可是在低pH值时，分析物的选择性均相同，可能是因为在低pH值(pH=4以下)时，所有分析物均为中性物质且又无电渗流存在或是所产生的电渗流非常微弱，因此，所有分析物的分离均与油滴作用有关。

    （作者单位：河北省沧州市产品质量监督检验所）

    《中国质量技术监督》2013年1月刊