一種氣相色譜鑒別含脂輻照食品的方法

何佳，劉旸，劉國宏，陳其勇，王云鳳，常春艷，鄭文杰

（天津出入境檢驗檢疫局動植物與食品檢測中心，天津 300461）

近年來，隨著輻照食品的不斷增加，輻照食品的鑒別方法日益受到重視。特別是檢測含脂類輻照食品的碳氫化合物的鑒別技術，我國尚未進行深入的研究，缺乏相應的技術支撐，還沒有形成標準方法。歐盟已經制定了具體的檢測含脂類輻照食品的鑒別方法的標準，將該方法的研究情況進行總結如下。

1 原理

Nawar 在1968 年首先闡述了含脂食品輻照后碳氫化合物的形成機理[1]。脂肪酸或甘油三酯中的酯鍵羰基部分經電離輻射后，將產生兩種典型的輻照產物。一種是羰基的α 位c—c 鍵斷裂產生的比母體脂肪酸（Cn）少1 個碳原子的碳氫化合物（Cn-1），另一種是羰基的β 位c—c 鍵斷裂產生的比母體脂肪酸（Cn）少1 個碳原子但多1 個雙鍵的碳氫化合物（Cn-2∶1）。

通過輻照前后碳氫化合物濃度的變化實現對食品的輻照鑒定。

為了檢測HC，樣品中的脂肪需通過熔出或者溶劑萃取的方法分離出來。HC 通過層析柱凈化，經氣相色譜分離后用火焰離子化檢測器（FID）或者質譜（MS）檢測器檢測。

在檢測時，為了預測主要的輻照產物，樣品中脂肪酸的構成必須是已知的[2]，見表1 和表2。

2 國內外研究現狀

歐盟已經制定了具體的檢測含脂類輻照食品的鑒別方法標準EN 1784-2003[2]，即用氣相色譜檢測碳氫化合物的方法。該標準由CEN／TC275 技術委員會編制，德國標準化學會（DIN）負責解釋。此歐洲標準全文作為國家標準于2004 年2 月起生效。

表1 雞肉、豬肉和牛肉中主要脂肪酸種類及其輻照衍生的Cn-1和Cn-2∶1HCTable 1 Main fatty acids in chicken，pork and beef examined in interlaboratory studies and their radiation-induced Cn-1and Cn-2：1HC

表2 卡門貝乳酪、新鮮鱷梨、木瓜、芒果中主要脂肪酸種類及其輻照衍生的Cn-1和Cn-2：1HCTable 2 Main fatty acids in Camembert，avocado，papaya and mango examined in interlaboratory studies and their radiationinduced Cn-1and Cn-2：1HC

根據CEN/CENELEC 規則，以下國家標準委員會必須執行此歐洲標準：奧地利、比利時、捷克共和國、丹麥、芬蘭、法國、德國、希臘、匈牙利、冰島、愛爾蘭、意大利、盧森堡、馬耳他、荷蘭、挪威、葡萄牙、斯洛伐克、西班牙、瑞典、瑞士和英國。

我國用檢測含脂輻照食品的碳氫化合物進行鑒別的技術還不是很多，缺乏相應的技術支撐，還沒有形成標準方法。目前國內發表的含脂輻照食品針對檢測碳氫化合物的論文有關于輻照牛肉、輻照豬肉、輻照花生仁和輻照葵花籽[3-6]等。Della 等采用GC-MS 研究了輻照處理的甜瓜籽、南瓜籽、葵花籽中碳氫化合物，認為對輻照籽類樣品GC-MS 是準確可靠的化學鑒定方法[7]。徐敦明等應用氣相色譜檢測含脂輻照食品中的碳氫化合物[8]。對雞肉、木瓜、芒果幾種含脂樣品的檢驗結果表明，方法完全滿足含脂輻照食品的鑒定分析要求。但由于特征碳氫化合物的產生并非隨輻照劑量的增加而線性增加，因此該法還不能用于定量分析以確定含脂輻照食品的輻照劑量。

目前應用于檢測含脂輻照食品碳氫化合物的主要檢測器為FID 和質譜檢測器兩種，前處理方式主要是粗提脂肪后用弗羅里柱層析，再檢測，而其它前處理方式在一些論文中有所討論，比如頂空固相微萃取（HS-SPME），但這種前處理方法對碳氫化合物的提取率較傳統脂肪提取SPE 凈化的提取率偏低，重復性也相對差，但定性成功。HS-SPME-GC-MS 技術能對葵花籽[5]、花生仁[6]進行準確的輻照鑒定，但在含脂食品的廣泛應用中受到限制，如不適合于含有復雜揮發性成分的食品組分分析。此外，要達到對碳氫化合物精確分析的效果，還需對影響檢測的某些因素進行深入研究，比如樣品的預處理（粉碎粒徑、預熱溫度和時間）、固相微萃取時間和固相微萃取溫度等。

3 樣品適用范圍

本方法適用于含脂肪的食品。適用樣品范圍包括肉類如雞肉、豬肉、牛肉及其制品，乳酪，含脂肪的水果如鱷梨、木瓜、芒果，以及油料作物如葵花籽、花生仁等。

4 優缺點及特點

本方法檢測限不受常規商品儲存時間的影響。

本方法只能檢測含脂肪的輻照食品，不適用于其他類別。

一般來說，食品中的飽和HC 可能是污染物，也可能是天然化合物。因此，樣品中飽和HC 的存在只能與其他預測的不飽和HC 的存在相結合，才能鑒別輻照樣品。因此該方法對于未知脂肪酸的構成的樣品不適用。

該方法適用于對約0.5 kGy 及以上劑量輻照的生肉和乳酪的檢測。大多數商品食品的輻照劑量在這一范圍內。

該方法適用于對約0.3 kGy 及以上劑量輻照的新鮮鱷梨、木瓜以及芒果的檢測。對于水果來說，其實際應用的輻照劑量很可能低于實驗室測試的劑量范圍。

對于脂肪酸含量低的脂肪，經衍生后得到的HC的含量也低，在低劑量輻照范圍內有可能低于檢測限。尤其對于水果來說，其實際應用的劑量范圍可能低于實驗室測試的劑量范圍。

樣品中的脂肪先要進行提取，然后凈化，操作較為繁瑣，檢測時間長，溶劑消耗量大，不能滿足目前快速測定的需求。

5 展望

針對碳氫化合物的氣相色譜檢測法是檢測含脂輻照食品的歐洲標準方法。含脂食品輻照后脂肪酸發生變化，形成典型的碳氫化合物，通過輻照前后碳氫化合物濃度的變化實現輻照鑒定。這種方法要求樣品必須含一定量的脂肪，且脂肪酸的構成必須是已知的。滿足以上條件，該方法能夠準確判斷含脂食品是否經過輻照。該方法存在一定的局限性，難以適用于不同種類的輻照食品檢測與鑒別，多種技術聯用檢測將是今后研究發展的重點。今后，必須加強多學科技術合作與創新，研究發展通用性更好、準確、簡便、快速的輻照食品檢測技術，制定完善的輻照食品檢測標準，以促進輻照食品檢測的國際化與標準化，進而保障食品安全和人民健康。

[1]Dubravcic M F,Nawar W W.Radiolysis of lipids：mode of cleavage in simple triglycerides[J].Journal of the American Oil Chemists′s Society,1968,45：656-660

[2]EN1784：2003.Detection of irradiated food containing fat-Gas chromatographic analysis of hydrocarbons

[3]李安,哈益明,王鋒.氣相色譜法檢測輻照牛肉中的碳氫化合物[J].核農學報,2009,23(4)：652-655

[4]馬濤,林瓊,王志東,等.利用GC_MS 檢測輻照豬肉中的揮發性碳氫化合物[J].食品科學,2010,31(16)：176-179

[5]李慶鵬,哈益明,范蓓,等.SPE_GC_MS 法和HS_SPME_GC_MS 法測定輻照葵花籽中揮發性碳氫化合物[J].中國農學通報,2011,27(20)：109-114

[6]李安,哈益明,李慶鵬,等.兩種氣相色譜法測定輻照花生仁中揮發性碳氫化合物的研究[J].分析測試學報,2010,29(7)：652-657

[7]Della W M Sin,Yiu ChungWong.Analysis of γ-Irradiated Melon,Pumpkin,and Sunflower Seeds by Electron Paramagnetic Resonance Spectroscopy and Gas Chromatography Mass Specrometry[J].J Agric Food Chem,2006,54：7159-7166

[8]徐敦明,張志剛,吳敏.氣相色譜檢測含脂輻照食品中的碳氫化合物[J].福建分析測試,2011,20(5)：7-14