徐申鋒 吳好 付瑞


摘要 ? ?本文建立了一種簡便、快捷地測定咸鴨蛋中甲醇、乙醇的氣相色譜方法。用乙腈提取咸鴨蛋中的甲醇和乙醇,用安捷倫HP-INNOWAX色譜柱(60 m×0.32 mm,0.25 μm)分離,用氫火焰離子化檢測器檢測。結果表明,甲醇和乙醇2種成分在5~500 μg/mL范圍內線性顯著,檢測限分別為2.0、1.6 μg/g。甲醇回收率在94.88%~97.51%之間,乙醇回收率在97.03%~98.03%%之間,相對標準偏差小于5%。該方法可行性較強、靈敏度較好、操作簡便、適用范圍廣,對試驗基本設備的要求簡單,可用于市售咸鴨蛋中甲醇、乙醇含量的檢測。
關鍵詞 ? ?咸鴨蛋;甲醇;乙醇;氣相色譜法
中圖分類號 ? ?O657.7+.1 ? ? ? ?文獻標識碼 ? ?A
文章編號 ? 1007-5739(2020)04-0217-03 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學(資源服務)標識碼(OSID)
Abstract ? ?A gas chromatography method for the determination of methanol and ethanol in salted duck eggs was established in this paper.Methanol and ethanol in salted duck eggs were extracted with acetonitrile,separated on an Agilent HP-INNOWAX column(60 m×0.32 mm,0.25 μm),and detected by a hydrogen flame ionization detector.The results showed that the methanol and ethanol were linearly significant in the range of 5-500 μg/mL,and the detection limits were 2.0 and 1.6 μg/g,respectively.The methanol recovery rate was 94.88%-97.51%,the ethanol recovery rate was 97.03%-98.03%,and the relative standard deviation was less than 5%.This method has strong feasibility,good sensitivity,simple operation,wide application range,and simple requirements for the basic equipment of the experiment.It can be used to detect the methanol and ethanol content in salted duck eggs on the market.
Key words ? ?salted duck egg;methanol;ethanol;gas chromatography
咸鴨蛋是一種色、香、味俱全的風味獨特的膳食佳品,在全國各地均有生產,在其他地區如北美也占有一定市場[1]。其營養豐富,富含蛋白質、卵磷脂、維生素和礦物質等。咸鴨蛋在腌制的過程中,鹽分侵入蛋內,蛋白質因發生鹽析作用而變性凝固,將油脂從蛋白質組織中分離,煮熟后可以看到明顯的出油現象[2]。利用磁共振成像技術可以清晰觀察到腌制過程中的蛋黃凝膠化和蛋清脂類釋放[3]。鴨蛋出油率高低是消費者評價咸鴨蛋品質的重要指標,相關的研究論文也多把出油率作為咸鴨蛋品質的評價指標[4]。
傳統的咸鴨蛋腌制常采用自然滲透法,將新鮮鴨蛋洗凈、晾干后在壇罐中腌制,或采用精鹽泥包裹、濃鹽水浸泡,一般密封后需放置30~45 d。為了提高出油率,需延長腌制時間或提高食鹽用量。然而腌制時間過長易造成蛋白部分含鹽量過高、蛋黃發灰,影響咸鴨蛋品質,同時隨著腌制時間和鹽濃度的增加,生、熟蛋清和蛋黃的含水量、彈性均呈下降趨勢,影響口感[5-6]。因此,有大量研究通過物理、化學等方法,縮短腌制時間,加速成熟。如采用超聲波腌制、對蛋殼表面進行酸處理、酸堿結合處理、在腌制劑中添加酒精等技術[7-9]。這些方法可以將腌制時間縮短,且增大咸鴨蛋出油率。其中,在腌制劑中添加食用酒精或白酒是最常用的方法,民間腌制咸鴨蛋也多采用此工藝,近年來申請的咸鴨蛋腌制類發明專利也多采用此種方法[10]。
然而,酒精中通常含有一定量的甲醇,被人體攝入后代謝為甲醛、甲酸,有很強的毒性,尤其對視神經損害嚴重,急性或慢性攝入過量的甲醇均會對視覺系統造成較大損傷[11-12]。甲醇在鴨蛋蛋白中的擴散速度大于乙醇,因而酒精中的微量甲醇極易在鹽鴨蛋中富集。此外,可能存在一些不法商家使用工業酒精加工咸鴨蛋,產品中的甲醇含量將會更高。目前,針對咸鴨蛋中甲醇殘留的研究較少,質控重點仍在膽固醇含量及色素殘留等方面[13-15]。因此,有必要建立咸鴨蛋中甲醇和乙醇殘留的檢測方法,以用于咸鴨蛋質量控制。甲醇和乙醇測定方法主要有比色法[16]、近紅外光譜法[17]、激光拉曼光譜法[18]、氣相色譜法[19]等。對于食品中殘留的痕量甲醇進行檢測,氣相色譜法最常用[20-21]。本研究采用乙腈提取咸鴨蛋中的甲醇和乙醇,進行氣相色譜分離,建立咸鴨蛋中甲醇和乙醇快速測定方法,并用于市售咸鴨蛋樣品的檢測。
1 ? ?材料與方法
1.1 ? ?試驗材料
樣品:6種不同品牌不同地區的咸鴨蛋,產自高郵、廣西、遵義,購自當地市場及網上商城。
儀器:氣相色譜儀(Agilent 7890B,美國安捷倫科技有限公司),配氫火焰離子化檢測器(FID);分析天平(ME104,梅特勒—托利多儀器(上海)有限公司);無菌均質器(Scientz-IIL,寧波新芝生物科技股份有限公司);高速離心機(3-18N,湖南恒諾儀器設備有限公司);渦旋振蕩器(VORTEX-5,江蘇海門市其林貝爾儀器制造有限公司)。
試劑:甲醇(色譜純)、乙醇(色譜純)、乙腈(色譜純)、乙酸乙酯(分析純)、丙酮(分析純)、環己烷(≥99%)、異辛烷(>99%)、正己烷(>99%),均購于上海阿拉丁生化科技股份有限公司。
1.2 ? ?試驗方法
1.2.1 ? ?標準溶液配制。分別移取6.25 mL甲醇和6.25 mL乙醇溶液置于1 000 mL容量瓶中,加乙腈定容配成濃度為5 mg/mL的甲醇、乙醇標準混合液,待用。準確移取一定體積的上述混合標準溶液,采用乙腈稀釋,配成500.0、250.0、100.0、50.0、25.0、10.0、5.0 mg/L甲醇、乙醇標準混合溶液。
1.2.2 ? ?樣品前處理。咸鴨蛋去殼后在均質器上混合均勻,準確稱取10 g置于50 mL離心管中。加入20 mL乙腈,在渦旋振蕩器充分振蕩1 min,靜置5 min,6 000 r/min離心5 min,取上清液過濾后進樣檢測。
1.3 ? ?色譜條件
Agilent HP-INNOWAX色譜柱(0.32 mm×60 m,膜厚0.25 μm);升溫程序如下:初始柱溫40 ℃,保持8 min;8~12 min,以5 ℃/min升至60 ℃;12.0~20.5 min,以20 ℃/min升溫至230 ℃,保持2 min。進樣口溫度為230 ℃;檢測器溫度為250 ℃;載氣為高純氮氣,流量為2.0 mL/min;進樣口分流比:50∶1;進樣體積:1.0 μL。
2 ? ?結果與分析
2.1 ? ?甲醇及乙醇提取條件的優化
分別采用乙酸乙酯、丙酮、乙腈、正己烷作為提取溶劑進行提取效率的比較,其中乙酸乙酯和正己烷的提取效率較差,回收率約25%,丙酮和乙腈均可有效提取甲醇,回收率>90%,然而丙酮中通常有甲醇殘留,難以找到不含甲醇的空白溶劑,因而選取乙腈作為提取溶劑。
采用渦旋振蕩的方式進行提取,分別充分振蕩1、2、3、5、10 min,然后再分別靜置5 min,離心后取上清液過濾上機分析。結果表明,不同的提取時間對回收率無顯著影響,1 min的提取時間已經可以將甲醇和乙醇充分提取。因此,提取時間選擇1 min。由于咸鴨蛋脂肪含量較高,在提取過程中易混入一定量的油脂。分別在2 mL乙腈提取液中加入0.5 mL正己烷、異辛烷、環己烷,考察其除脂效果。3種有機溶劑均可有效去除油脂層中的油脂,但同時均顯著降低甲醇和乙醇的回收率。因此,選擇不添加除脂溶劑,在離心后采用注射器吸取乙腈層進樣分析。
2.2 ? ?標準曲線、線性范圍、相關系數和檢出限
將甲醇、乙醇標準混合液按1.3的色譜條件下依次進樣測定,以峰面積為縱坐標,以濃度為橫坐標繪制標準曲線并計算檢出限(以3倍噪音值表示方法的檢測限,對應濃度為最低檢測濃度)為1 μg/mL,甲醇和乙醇的質量濃度與峰面積線性關系良好,線性方程分別為甲醇y=1.296 4x+0.658 3,相關系數為R2=0.999 9,乙醇y=1.760 9x+0.193 6,相關系數為R2=0.999 9。在此條件下,甲醇、乙醇標準混合液均能和干擾物完全進行基線分離,峰形較好,在短時間內達到了準確快速分析的目的(圖1)。
2.3 ? ?精密度、重復性及回收率
2.3.1 ? ?精密度試驗。精確吸取50.0 mg/L甲醇乙醇標準混溶液1 mL于1 mL樣品瓶中,上機檢測,重復試驗6次,以峰面積計算相對標準偏差,甲醇為1.55%,乙醇為1.49%,精密度良好。
2.3.2 ? ?重復性試驗。同一樣品用乙腈提取,離心后檢測,重復試驗6次,以峰面積計算相對標準偏差,甲醇為1.02%,乙醇為2.59%,重復性良好。
2.3.3 ? ?回收率測定試驗。取已測得甲醇、乙醇濃度的樣品進行加標回收試驗,加標水平分別為甲醇(15、30、75 μg/g)、乙醇(30、75、150 μg/g),上機檢測,重復試驗6次,計算樣品的加標回收率和相對標準偏差,結果見表1。可以看出,甲醇回收率在94.88%~97.51%之間,乙醇回收率在97.03%~98.03%之間,相對標準偏差在2.20%~3.85%之間,回收率良好。
2.4 ? ?樣品檢測
將樣品組按1.3的色譜條件下依次進樣,測定結果如表2所示。結果顯示,多數樣品中均有乙醇檢出,3種樣品中無甲醇檢出(ND,低于檢出限)。有甲醇殘留的樣品中甲醇含量為17.9~38.3 mg/kg。由于目前沒有咸鴨蛋中甲醇限量的國家標準,食用酒精國家標準中規定甲醇殘留量不高于150 mg/L[22],參考此標準,目前市場中的咸鴨蛋甲醇殘留量均處于安全范圍。
3 ? ?結論與討論
利用氣相色譜法首次建立了咸鴨蛋中甲醇和乙醇殘留測定方法,并進行了方法學考察和實際樣品的測定,該方法的可行性較強、靈敏度較好、操作簡便、適用范圍廣,對試驗基本設備的要求簡單,可用于市售咸鴨蛋中甲醇、乙醇含量的檢測。
4 ? ?參考文獻
[1] ARTHUR J,WISEMAN K,CHENG K M.Salted and preserved duck eggs:a consumer market segmentation analysis[J].Poultry Science,2015,94(8):1942-1956.
[2] AI M M,GUO S G,ZHOU Q,et al.The investigation of the changes in physicochemical,texture and rheological characteristics of salted duck egg yolk during salting[J].Lwt-Food Science and Technology,2018,88:119-125.
[3] CHENG S S,ZHANG T,WANG X H,et al.Influence of salting processes on water and lipid dynamics,physicochemical and microstructure of duck egg[J].Lwt-Food Science and Technology,2018,95:143-149.
[4] 王中鳳,饒銀環,戴超,等.熟制咸鴨蛋質量分析及其分級標準的建議[J].中國農學通報,2017,33(17):123-128.
[5] XU L L,ZHAO Y,XU M S,et al.Effects of salting treatment on the physicochemical properties,textural properties,and microstructures of duck eggs[J].Plos One,2017,12(8):e0182912.
[6] 劉蒙佳,周強,劉禹.腌制條件對咸鴨蛋品質的影響及熟化工藝研究[J].中國調味品,2019,44(1):50-53.
[7] YUAN L,ZHANG J,WU J,et al.The effect on quality of pickled salted duck eggs using the novel method of pulsed pressure osmotic dehydration[J].Journal of Food Processing and Preservation,2018,42(7):e13581.
[8] 李帥俊,凌剛.咸鴨蛋的快速腌制技術及改善其品質的研究[J].食品工業科技,2006(2):95-96.
[9] 王石泉,王樹才,張益鵬,等.超聲波-脈動壓聯用快速腌制咸鴨蛋的工藝參數優化[J].農業工程學報,2013,29(23):286-292.
[10] 陳嗣玖.一種高出油率咸鴨蛋腌制方法:中國,CN107751836A[P].2018-03-06.
[11] 程建新,張少沖,江朝強,等.急性甲醇中毒診斷分級中自動視野和P-VEP表現[J].中國實用眼科雜志,2006(6):585-588.
[12] 張銘連,寧俊恩,李瑞峰,等.慢性甲醇中毒性視神經病變26例臨床分析[J].中華眼底病雜志,1998(4):44-45.
[13] KE X,HUANG B F,LU M L,et al.Simultaneous Determination of 11 Cholesterol Oxidation Products in Salted Duck Egg Yolk by Enzymolysis-Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry[J].Chinese Journal of Analytical Chemistry,2015,43(12):1920-1926.
[14] 柯星,黃百芬,呂美玲,等.酶解-UPLC-MS/MS法同時測定咸鴨蛋黃中的11種膽固醇氧化物[J].分析化學,2015,43(12):1920-1926.
[15] 王全林,史萍萍,張書芬,等.反相高效液相色譜法同時測定咸鴨蛋黃中的斑蝥黃和蘇丹紅[J].色譜,2007(6):864-866.
[16] 劉芬,馬先鋒.變色酸法測定甲醇的改進[J].環境科學與技術,2014,37(增刊1):212-214.
[17] 歐陽愛國,黃志鴻,劉燕德.近紅外光譜法對甲醇柴油中甲醇含量測定[J].光譜學與光譜分析,2017,37(4):1118-1122.
[18] 陳玉鋒,莊志萍,魏林博,等.激光拉曼光譜內標法直接測定甲醇含量[J].理化檢驗(化學分冊),2015,51(4):558-559.
[19] NAZATO C,ROMERO A D,ABDALLA A L.Determination of methanol residues in crude glycerol for animal feed by gas chromatography[J].Scientia Agricola,2019,76(6):527-531.
[20] ZHANG C Y,LIN N B,CHAI X S,et al.A rapid method for simultaneo-usly determining ethanol and methanol content in wines by full evapora-tion headspace gas chromatography[J].Food Chemistry,2015,183:169-172.
[21] 李惠民,馮鎖民,張博,等.氣相色譜法測定桑葚酒中甲醇限度及乙醇含量[J].中國食品添加劑,2019,(7):204-208.
[22] 國家衛生和計劃生育委員會,國家食品藥品監督管理總局.食品安全國家標準 食用酒精:GB 31640—2016[S].北京:中國標準出版社,2016.