離子色譜法測定再制干酪中的多聚磷酸鹽

任意

上海市營養食品質量監督檢驗站/上海源本食品質量檢驗有限公司（上海 200090）

再制干酪是將一種或兩種不同成熟度的天然干酪，經過粉碎，并適量添加乳化鹽，也可根據產品需求添加調味料、乳粉、水、香精色素等，在一定真空條件下加熱攪拌而成的產品。因不同乳化鹽自身性質不同，不同種類的乳化鹽及其添加多少決定了再制干酪的脂肪分布，因此乳化鹽對于再制干酪的加工至關重要[1]。常用的乳化鹽有磷酸鹽、焦磷酸鹽、六偏磷酸鹽、多聚磷酸鹽和檸檬酸鹽等。隨著再制干酪的種類不斷豐富，越來越多的人開始接觸并喜歡上這種產品，許多針對兒童的再制干酪產品也不斷上市。然而磷酸鹽攝入過多也會對人體產生許多危害，如影響人體對多種礦物質的吸收，導致發育遲緩、骨骼疏松、骨骼畸形、甲狀腺腫大等，還可誘發肺癌細胞，并加速生長[2-3]。因此，對于測定再制干酪中的磷酸鹽含量及對于不同種類的磷酸鹽的組成至關重要。目前我國對于食品中磷酸鹽的檢測方法有許多種，其中關于國標的有GB/T 9695.9—2009[4]測定肉和肉制品中的聚磷酸鹽以及GB 5009.256—2016[5]對于食品中多種磷酸鹽的測定，前者不僅操作繁瑣，而且不能準確定量，后者操作簡單，且能對各磷酸鹽進行定量，但在前處理方面對于再制干酪并沒有相關介紹。試驗在GB 5009.256—2016的基礎上，對于再制干酪的多種磷酸鹽的測定進行研究。

1 試驗部分

1.1 儀器與試劑

ISC-2000離子色譜儀（美國戴安）：包括氫氧化鉀在線淋洗液發生器、自動再生抑制器、電導檢測器、AS-DV自動進樣器；高容量陰離子交換柱AS11-HC（美國戴安）；Master-D純水機（上海和泰）；分析天平（精度0.01 g，德國賽多利斯）；CF16RN冷凍離心機（日本日立）；SK5200BT超聲波清洗器（上?？茖В?；旋渦振蕩儀（美國賽默飛世爾）；凈化柱：OnGuardⅡ RP柱（1.0 mL，天津博納艾杰爾）、Na柱（1.0 mL，天津博納艾杰爾）；0.45 μm水相濾膜針式過濾器。

磷酸鈉、焦磷酸鈉、三聚磷酸鈉、三偏磷酸鈉、六偏磷酸鈉（美國Sigma-aldrich）：分別稱取磷酸鈉、焦磷酸鈉、三聚磷酸鈉、三偏磷酸鈉，用10 mmol/L的氫氧化鉀配制成各磷酸根質量濃度為1 000 mg/L的標準儲備液；稱取六偏磷酸鈉，用10 mmol/L的氫氧化鉀配制成六偏磷酸根質量濃度為3 000 mg/L的標準儲備液。

氫氧化鉀（分析純）；三氯甲烷（分析純）；所有試驗用水為18.2 MΩ·cm的去離子水。

再制干酪：市售。

1.2 樣品前處理

準確稱取1.00 g樣品于50 mL離心管中，加入50 mmol/L氫氧化鉀溶液并定容至刻度，于80 ℃超聲提取30 min，每隔幾分鐘取出振搖一次，使干酪完全融化并充分混勻。冷卻至室溫，4 ℃下以10 000 r/min離心5 min，過濾，取30 mL濾液于離心管中，加入10 mL三氯甲烷渦旋振蕩去除多余的脂肪和蛋白質，按10 000 r/min離心5 min，取水相層過OnGuardⅡRP柱、Na柱，棄去前7 mL后過0.45 μm水相濾膜，待測，可依據樣品含量適當稀釋。

凈化柱活化：OnGuardⅡ RP柱依次用5 mL甲醇、10 mL水通過，靜置活化30 min。OnGuardⅡ Na柱用10 mL水通過，靜置活化30 min。

1.3 色譜條件

色譜柱：保護柱DionexIonPac AG11-HC（4 mm×50 mm）和分析柱DionexIonPac AS11-HC（4 mm×250 mm）；淋洗液：氫氧化鉀溶液；梯度洗脫時間及濃度見表1；流速：1.0 mL/min；抑制器電流：211 mA；檢測器：電導檢測器；柱溫：35 ℃；進樣量：100 μL：運行時間：40 min。色譜圖見圖1。

表1 梯度洗脫程序

圖1 5種不同磷酸根標準溶液離子色譜圖

1.4 標準曲線的繪制

分別吸取5種不同磷酸根標準儲備液，用10 mmol/L氫氧化鉀配制成質量濃度為100 mg/L（其中六偏磷酸根質量濃度為300 mg/L）的磷酸鹽混合標準中間液，再用10 mmol/L氫氧化鉀逐級稀釋，制成標準工作曲線，使得其中磷酸根、焦磷酸根、三聚磷酸根、三偏磷酸根質量濃度為0.100，0.300，1.00，5.00，10.0和20.0 mg/L，六偏磷酸根質量濃度為0.300，0.900，3.00，15.0，30.0和60.0 mg/L。

2 結果與討論

2.1 前處理條件的選擇

2.1.1 溫度的選擇

有研究表明，多聚磷酸鹽會受溫度影響，在肉和水產品中會發生動態水解[6]，因此試驗對前處理過程中超聲溫度進行了考察。分別選取30，60和80 ℃三個溫度，對空白試劑添加標準品和加標待測樣品按前處理方法進行試驗。結果發現，在80 ℃條件下，空白試劑添加標準品的測定值和同濃度下的配制標準溶液的測定值最為相近，且相同加標待測樣品的值較為穩定，因此試驗選用80 ℃進行超聲提取。

2.1.2 除脂肪和蛋白質的選擇

由于再制干酪中含有大量的脂肪和蛋白質，如果按GB 5009.256—2016中的前處理操作，不僅過濾時間久，而且所得的待測液中還是會殘留一定量的脂肪和蛋白質，會對色譜柱造成傷害。試驗參考沈濤等[7]、林立[8]的研究，最終采用三氯甲烷作為萃取劑去除脂肪和蛋白質。

2.1.3 氯離子干擾試驗

在GB 5009.256—2016中指出如氯離子過大時需要過IC-Ag柱和IC-Na柱，而再制干酪中含有一定量的氯離子，但試驗發現其所含的氯離子已經超過IC-Ag柱所能承受的量，使得液體無法通過。試驗表明，氯離子在試驗梯度下在磷酸根前已經被洗脫，不會干擾5種磷酸鹽的測定（圖2），又因為干酪中含有大量鈣離子，因此最終采用將所得提取液通過IC-RP柱和IC-Na柱的方法。

圖2 再制干酪樣品色譜圖

2.2 線性范圍、檢出限和定量限

將磷酸鹽混合標準工作溶液由低濃度到高濃度依次進樣，獲得不同濃度下各組分的峰面積，以濃度為橫坐標，峰面積為縱坐標繪制標準曲線，并進行線性回歸。回歸方程和相關系數R2見表2。通過相關系數R2可知，5種磷酸鹽的標準曲線的線性關系很好。

表2 5種磷酸鹽的線性范圍、回歸方程、相關系數（R2）、檢出限和定量限

試驗中，當稱樣量為1.00 g，定容50 mL，稀釋5倍時，以3倍信噪比（S/N）計算5種磷酸鹽的檢出限（LOD），為0.62～15 mg/kg；以10倍信噪比（S/N）計算定量限（LOQ），為2.1～50 mg/kg。

2.3 回收率和精密度試驗

準確稱取3份充分混勻的再制干酪，分別進行低、中、高3個加標水平的基質加標回收試驗，每一水平分別做6份平行試驗，計算平均回收率和相對標準偏差，結果見表3。結果顯示，5種磷酸鹽在3種不同濃度水平加標時的平均回收率分別為87%～91%，89%～98%和94%～104%，準確度良好，相對標準偏差（σRSD，n=6）分別為4.4%～7.2%，2.9%～5.3%和1.7%～4.5%，精密度良好，表明試驗采用的前處理方法對5種磷酸鹽的測定具有良好的精密度和準確度。

表3 5種磷酸鹽的平均加標回收率和精密度（n=6）

3 結論

試驗建立了離子色譜法檢測再制干酪中磷酸鹽、焦磷酸鹽、三聚磷酸鹽、三偏磷酸鹽和六偏磷酸鹽的含量，其相關系數為0.999 3～0.999 9，檢出限分別為2.0，0.62，2.5，1.9和15 mg/kg，定量限分別為6.7，2.1，8.3，6.3和50 mg/kg，回收率在87%～104%之間，相對標準偏差為1.7%～7.2%。該方法精密度良好，準確度高，適用于日常生活中對于再制干酪這一類樣品的檢測要求。