蘇記紅 劉強 焦志培 馮園園 劉琦
醬油是日常生活中常見的調味料,由于其中帶有大量的蛋白類物質,容易滋生細菌,所以對保質期進行管理成為了醬油生產中的重要環節。在當前的市場環境中,為了不影響醬油的鮮美口感,又為了能保存一定的時間,醬油生產環節中添加防腐劑,是較為普遍的方法。但是,在防腐劑的影響下,又會對食品安全產生影響。因此,必須采用科學的檢測方法,分析并確定醬油中的防腐劑含量,以此平衡食品安全與醬油口感。本文以液相色譜為實踐檢測方法,對醬油中的防腐劑材料進行提取分析。在介紹液相色譜法基本技術原理的前提下,闡述研究實踐的具體內容與方法,并根據實驗所得數據,對實驗結果進行分析研究,說明醬油中防腐劑的檢測方法,為相關研究實驗活動提供參考材料。
液相色譜法原理
液相色譜法是由俄國植物學家M·S·Tswett于1906年意外發現的研究方法。在該方法中,可以通過不同色帶的色素差異,標記并分離有色物質,完成有機化合物的分離。色譜法的操作方法中,不能直接對未知物質進行鑒定,必須通過與標準對照物的比對展開分析。需要通過質譜、紅外光譜以及其他化學方法的配合,完成物質的定性鑒定工作,這里不做過多介紹。
技術原理上,液相色譜法通過不同化合物在兩相之間親和力的差異進行化合物分離。在固定相的基本差異條件下,使用液固色譜、液液色譜、鍵合色譜的方法完成分類工作。其中以液固色譜與鍵合色譜的應用最為常見。同時,液相色譜法還可以根據固定相形式、吸附力水平等條件進行分類。
研究內容與方法
實驗材料與器材。實驗材料的備制中,需準備液相色譜儀、超聲波水浴器、醬油樣品材料、甲醇、0.02moL/L乙酸銨溶液、苯甲酸標準溶液、山梨酸標準溶液、脫氫乙酸標準溶液、羥基苯甲酸脂(甲、乙、丙三種類型)、濾膜(有機、無機兩種類型)。在確定設備儀器與材料類型之后,需對部分的材料配置方法進行說明:1.準確稱取羥基苯甲酸脂(甲、乙、丙三種類型)標準物質,用甲醇配成1mg/ L的標準儲備液。2.這里提到的苯甲酸標準溶液、山梨酸標準溶液、脫氫乙酸標準溶液均為液標,可以根據需要直接稀釋使用。
樣品檢測前處理。在樣品進液相色譜儀檢測前,需要對樣品進行相應的前處理。因為不確定防腐劑含量,我們按照2g、3g、4g、5g的標準分別放置在量度為50ml的比色管中,用塞具進行封口處理。然后,分別向這四個比色管中,加入純度為80%的甲醇溶液,將經過混合的二次溶液,定容至50mL,做好管口封閉處理。待其均勻混合后,將完成混合的比色管放置在超聲波水浴器設備中,在經過15min的處理后,再次混勻,再使用參數為0.45μm的濾膜進行過濾處理,當過濾完成后,可以進液相色譜儀執行具體的檢測工作。
回收率實驗。初步檢測完成后,需對相應的信息做好記錄,然后執行回收實驗。在回收實驗中,要對選用的醬油樣品進行回收處理,并按照實驗設計的水平標準執行。通常情況下,回收實驗的添加水平為3,且在每個獨立的添加水平中,設置6個平行樣本,以此保證實驗效果。在選取空白樣品進行實驗準備之前,應準備好苯甲酸標準溶液、山梨酸標準溶液、脫氫乙酸標準溶液羥基苯甲酸脂(甲、乙、丙三種類型)標準儲備液。然后,在接下來的三次回收測定分析中,對加標量進行調整,加標量應在接近儀器信噪比3- 10倍范圍內選取。在經過這三次的測定處理后,需統計出單獨樣品的最低檢出限值。在完成一個醬油樣品的處理后,分別對其它醬油樣品執行此工序處理,并得到所有的最低檢出限參數。
吸收波長。在對混合標準溶液的最大吸收波長進行確定的過程中,必須利用被測組分的光譜掃描圖在二極管中最為明顯的特征進行確認。技術原理上,二極管陣列的檢測中,二極管陣列檢測器可以先進行全波長掃描,然后選取單個的波長作為檢測波長。使用檢測器完成全波長掃描后,觀察光譜圖,選擇各個物質的特征吸收峰來確定該物質的檢測波長。二極管陣列檢測器可以選擇多個通道,根據物質特定吸收的不同,可以選擇不同的通道進行分析。
流動相及色譜柱的選擇。液相色譜儀的核心是色譜柱。另外,流動相對改善分離效果也有重要的輔助效應。色譜柱的關鍵內容是制備出高效的填料?,F代液相色譜填料多使用鍵合固定相。在醬油中防腐劑的測定中我們選擇的是C18液相色譜柱,粒徑為5μm,比較常見。流動相的選擇上,我們知道,理想的液相色譜流動相應具有低粘度、與檢測器兼容性好、易于得到純品、毒性低等特征。根據這些特點及所測化合物的性質,我們選擇的流動相為甲醇和乙酸銨溶液。
樣品凈化。經過前面的實驗過程,我們發現,由于醬油樣品中,帶有較為濃稠的顏色,并帶有極多的蛋白質物質,如果直接進入液相色譜儀,會對色譜柱產生誤導,影響觀測參數的采集,使其準確率水平大大降低,并最終造成試驗結果出現誤差或是錯誤的問題。嚴重時,沒有經過凈化的醬油溶液,甚至會由于其中的大顆粒物質,造成液相色譜儀色譜柱的堵塞,影響儀器設備的正常使用。因此,在醬油溶液進入液相色譜儀進行數據分析之前,必須對被試驗的樣品進行凈化,并重點對其中的色譜柱物質進行處理,防止其對觀測過程產生影響。技術原理上,應當使用固相萃取柱進行凈化處理。用C18固相萃取柱對提取后的樣品進行凈化處理后,醬油溶液在顏色上較淡,但是經過直接提取的醬油溶液顏色較深,仍然保留著較多體積較大的雜質物質與蛋白質。所以,為了進一步的對醬油樣品進行分析,必須對其溶液進行凈化,以達到觀測的客觀需求指標。確定好凈化方案后,我們再次根據前面提到的回收率實驗過程的加標水平進行再次加標,對提取液進行凈化處理,我們會發現凈化后,回收率效果得到提升,并使醬油樣品溶液中的水油度達到最佳狀態,經過凈化處理,樣品雜質減少,對色譜柱和儀器傷害較小,在一定程度上提高了色譜柱和儀器的使用壽命。
結果計算。使用無菌水把6種標準儲備液配成混標濃度分別為2μg/mL、4μg/mL、8μg/mL、16μg/mL、32μg/mL的標準混合工作液,然后再使用液相色譜儀進行分析,并將完成測量的實驗對象數據整理出來,繪制成完整的曲線參數,就可最終確定樣品中每種防腐劑的含量。
綜上,醬油防腐劑是生產廠家為了延長其保質周期而使用的食品添加劑材料。在對多種防腐劑進行分析的過程中,可以使用液相色譜法進行檢測,在核對防腐劑成分的同時,分析其使用的具體劑量,為食品安全問題提供保障。從技術角度出發,液相色譜法有著較高的精確度,可以便捷的完成多種成分的檢定。對于此項內容的研究探討,可提升醬油防腐劑的檢測技術,并滿足應用需要。