鐘雅翰,彭 春
(江西省萍鄉市市場監督管理局,江西萍鄉 337000)
食品添加劑的適當使用可以顯著提高食品的口感,并延長其保質期限,但過量使用食品添加劑會威脅到食品安全,這也是我國定期開展食品行業抽查的主要原因之一。在傳統檢測食品添加劑方法中,由于操作不夠熟練,精準性低,還有一部分對檢測儀器的要求較高,限制了這些方法的大范圍應用。固相萃取作為現代技術背景下誕生的檢測技術,在檢測精準性、操作便捷性等方面都具有一定的優勢,得以在食品添加劑檢測中廣泛應用。本文以醬鹵肉制品的食品添加劑檢測為例,探討了固相萃取操作的具體流程,以期為今后固相萃取在食品添加劑檢測中的廣泛應用提供參考。
在傳統的醬鹵肉生產、制作環節中,一般不會使用食品添加劑。但隨著現代食品加工技術的持續變革及人們對食品添加劑形成的認知逐漸成熟,醬鹵肉制品中的食品添加劑應用也變得越發廣泛。食品添加劑可以在不同醬鹵肉制品生產的過程中合理選擇、適量使用,不但可以壓縮產品生產的時間,同時產品的口感和保質期限都得到了一定的提高。我國相關部門為了防止食品添加劑濫用帶來的食品安全問題,出臺了有關各種食品添加劑的使用最大標準。在醬鹵肉制品的生產環節中,從食品添加劑在產品生產中的層面看來,具體可以分為如下幾類。①食品著色劑。這類添加劑主要是負責為醬鹵肉制品上色,具體包括高粱紅、紅曲米、辣椒紅等[1]。②抗氧化劑。這類食品添加劑主要是為了防止食品在短時間內發生氧化反應,具體包括了茶多酚、甘草抗氧物、迷迭香提取物等。③防腐劑。主要用于延緩食品腐爛變質的時間,具體包括了納他霉素、雙乙酸鈉、乳酸鏈球菌素等。④水分保持添加劑。主要是用于維持食品的水分含量,具體包括磷酸三鈉、六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉等。這些用于醬鹵肉制品生產的食品添加劑全部都有嚴格的最大使用量標準,確保能夠在全面發揮其原有功能的同時,最小化地減少對人們身體健康的影響。
腌制是醬鹵肉制品制作中不可缺少的操作,通過結合肌紅蛋白與亞硝酸鹽的反應產物維持產品的色澤。但鴨掌、雞翅尖、豬蹄等的醬鹵肉制品,因為生產原料的肌肉組織含量較少,再加之鹵制入味的難度較低,通常不借助腌制發色。醬鹵肉制品生產所用的亞硝酸和硝酸鹽作為常見的食品添加劑,在醬鹵肉制品的發色中有顯著作用,但后者因為一氧化氮釋放的速度較之前者顯著放緩,且安全性方面有更大的保障,適合在加工時間方面要求較長的醬鹵肉制品生產。但因為亞硝酸和硝酸鹽反應生成的副產物有一定的毒性,其使用量基本都維持在最低水平,甚至于我國的亞硝酸鹽、硝酸鹽物質的使用量水平低于國際最低水平,我國已經明令禁止使用這類添加劑[2]。硝酸鹽類物質不但在醬鹵肉制品的發色過程中具備應用優勢,還可以抑制肉類中的微生物生長,為了降低這類物質應用帶來的健康危害,通常可以將硝酸鹽類物質與助發色劑共同應用,用以降低各種危害反應副產物的生成數量。
在醬鹵肉制品的生產制造過程中,上色作為其中的一個重要環節,通常會根據產品所處地域及消費者的具體偏好選擇相應的上色方法。最為常見的方式是在醬鹵肉生產制作的環節中,將紅曲色素、醬色、老抽或其他用于著色的香辛料加入到高湯中,用以達成上色的目的。作為醬鹵肉生產中十分常見的色素,紅曲色素具體可以分為紅曲米粉、紅曲紅、紅曲黃3種類型。以大米為培養基,通過培養發酵紅曲霉所形成的一種天然色素紅曲米,在外皮上呈現出一種紫紅色,內芯為紅色。紅曲色素對各種蛋白質類食品有較強的著色力,紅曲色素是以大米經過天然培養發酵而制成,并不具備任何的毒性。紅曲色素在醬鹵肉制品生產制造的過程中,因為具備較強的耐熱性,且不會受到任何金屬離子和氧化還原反應的影響,食品著色效果較為優秀,同時也兼具降低血壓和血脂的作用。
作為日常生活中最為常見的一種食品添加劑,醬色便是焦糖色素,也是存在于醬油中一種較為常見的食品著色劑。醬鹵肉制品生產過程中形成的醬色,是各種糖類物質在高溫條件下經過脫水聚合反應的最終表現,醬色的形成程度與所處環境的溫度及所用的糖類物質種類有直接的關聯。通常而言,在160 的環境條件下,糖可以分解形成葡聚糖和果聚糖,而在185~190 的環境下,則可以形成異蔗聚糖,在溫度達到200 左右后,則可聚合形成焦糖烷和焦糖烯[3]。醬色本質上則是這些糖類在經過脫水聚合后所形成的一種混合物,通常顏色從深褐色到黑色不等,而物質形狀以液體、塊狀、粉末狀和糊狀為主。
對于醬鹵肉制品的生產制造而言,顏色變色過快是其質量問題。經過包裝的醬鹵肉產品,在經過長時間存放后,色彩也會變淡并呈現出一種不均勻的狀態。為了維護醬鹵肉制品生成后的色澤,可以在熬制老湯的過程中,將之前添加的白砂糖使用飴糖替代,通過少量明膠的添加,從而在醬鹵肉制品的表面形成一層良好的食品防護膜,不但能夠保證最終生產的醬鹵肉制品表面較為光亮,還可以使沒有外包裝的醬鹵肉制品,能夠有效延緩表面風干及褐變現象的發生速率。對常用的抗壞血酸、異抗壞血酸和煙酰胺等助色劑而言,在醬鹵肉制品生產制造的過程中,同樣能夠抑制亞硝酸鹽反應過程中的致癌物亞硝胺的形成。同時護色劑也能和亞硝酸及硝酸鹽類物質進行反應,長時間的保持醬鹵肉制品的表面色澤[4]。
對于醬鹵肉制品而言,食品添加劑的適量使用能夠在提高色、香、味等方面發揮著重要的作用,同時能夠降低傳統醬鹵肉生產環節中所需要的各種人力、物力和時間成本投入。以我國現行的食品安全標準規范看來,用于醬鹵肉制品中的各種添加劑可以根據實際的功能和用途分為防腐、護色、抗氧、乳化劑等多種類型。苯甲酸、山梨酸和糖精鈉作為醬鹵肉制品加工過程中應用范圍最廣和數量相對較多的食品添加劑,我國現行的安全標準給出了明確且嚴格的添加量限定,但部分不法人員為了進一步延長醬鹵肉制品的保存期限,并維持醬鹵肉乳制品的美觀程度,通常會出現這類食品添加劑超量使用的情況。
以目前技術的發展看來,用于醬鹵肉生產的食品添加劑含量檢測的具體方法,可以分為液相色譜和氣相色譜兩種。其中前者主要是針對高油脂含量的醬鹵肉制品進行試樣處理,隨后將經過正己烷脫脂處理后的鹵肉產品,使用亞鐵氰化鉀沉淀液對其中的蛋白質進行沉淀。由于整個樣品分離過程較為簡單,導致其中存在著一定數量的油脂和其他雜質,因為沒有經過任何的實驗樣品特異前處理,如果直接應用液相色譜法進行檢測,最終得出的樣品結果峰值特征無法得到應有的保障,同時這種方法因為各種添加劑的保留時間相對較長。單項的分析時間維持在18 min左右,在分析效率方面并不占據一定的優勢,需要投入較多的溶劑。其中所運用到的亞鐵氰化鉀溶液,在使用和反應的過程中很容易產生劇毒的氰化物質,后續的處理工作難度相對較大[5]。醬鹵肉制品中所含有的大量脂肪物質,如果單純使用之前的傳統液相、氣相色譜法,其中涉及的靜置離心凈化方法,無法保障全部脂肪物質去除,很容易在檢測環節對于色譜柱產生污染。固相萃取方法可以在綜合使用多種實驗儀器、各種先進技術處理方法的前提下,保障醬鹵肉制品食品添加劑的檢測效率及最終實驗結果的精準性,得以在現階段的醬鹵肉食品添加劑含量檢測過程中發揮重大的作用。
使用固相提取的方式進行醬鹵肉制品食品添加劑含量檢測工作,需要優先準備與之相關的高效液相色譜色譜柱、旋轉粉碎機、超聲波清洗機、電子分析天平等多種必要的實驗儀器及試劑。在全部的實驗儀器和試劑經過清點完成準備工作之后,需要切取5 g醬鹵肉制品的樣品,隨后向其中加入5 g的蒸餾水放置到粉碎機中,經過5 min搗碎處理后制成肉泥,最后將5 mL的乙酸乙酯加入其中,將最終形成的混合溶液放置在超聲波清洗儀器中,進行超聲波10 min的清洗工作,最后進行以8 000 r/min的速度進行10 min的離心處理操作,在最終的混合溶液經過靜置處理之后,取5 mL的上清液放置到50 mL的容量瓶中,使用5 mL的甲醇溶液實施定容處理,配合冰醋酸的應用將混合溶液的整體pH值調整到3.5~4.0。隨后向提取的5 mL上清液中,先后加入5 mL的乙醇和超純水,將之治愈固相萃取柱進行全面的活化[6]。在此提取5 mL上清液,配合5 mL的純化水進行洗雜處理,憑借70%甲醇溶液選取5 mL進行洗脫操作,最后將得到的洗脫液盡數轉移到容量瓶中,經過有機濾膜進行過濾處理后等待最終的檢驗。
對于使用固相萃取方式檢測醬鹵肉制品食品添加劑含量的工作而言,不同類型的吸附劑在陽離子強度方面的差異顯著,會直接影響到添加劑分子的吸收效果。以二氧化硅為基質得到固相萃取劑在吸收非極性溶劑脂肪酸物質上作用較為明顯。乙烯基吡咯烷酮—二乙烯基苯共聚吸附劑,在吸附極性分析物的過程中有著顯著的選擇性特點。作為其中代表的SPE-MCX檢測,因為其中有磺酸基團的連接,與醋酸基團相比,可以在有機溶劑中保持相對較為穩定的狀態。如果在醬鹵肉制品食品添加劑檢測的過程中,待測的食品添加劑是極性物質,可以使用SPEMCX固相萃取劑吸附食品添加劑中的各種分子。
之前提到的SPE-MCX萃取吸附劑,吸附原理是因為經過酸化處理后的目標添加劑化合物呈現出一種陽離子特征,可以憑借電荷以及分子間的力結合,存留在小柱上,可以借助離子強度、pH值的變化,能夠破壞分子間的力連接進行有效的洗脫,隨著各種pH值的逐漸降低,吸附數量才會呈現出一種逐漸增大的趨勢。為此,進料的pH值需要根據實際的食品添加劑及溶劑應用種類進行科學合理的確定。洗脫溶劑最終會直接影響到產品的純度和回收率數據,一般也需要經過洗雜步驟用于保證產品的純度數值。但通常這種高純度數值的產品提取也會帶來一定的產品損失,需要配合洗脫溶劑濃度的合理選擇維持回收率。通常而言,在針對醬鹵肉制品的食品添加劑進行固相檢測的過程中,可以使用60%含量的甲醛溶液作為洗脫液,在經過洗脫處理后,需要使用純水進行二次清洗。
全部的處理操作完成后,需要選取對應的固相萃取小柱小組,使用3 mL的甲醇溶液經過活化處理后,添加同等數量的純水用于維持小柱的平衡,將經過處理之后的食品檢測5 mL清液,維持1 mL/min的速度通過萃取柱。最后使用3 mL 5%的甲醛以及0.1%的磷酸溶液對于萃取柱進行清洗,將得到的清洗液合理排放,最終使用1.5 mL的甲醛溶液進行洗脫,收集完對應的洗脫液后,用純水定容5 mL,使用過濾針頭進行過濾選取,最終進行樣品分析工作。
與傳統的氣相和液相色譜檢測方法對比,固相萃取方式能夠在結合二者優點的前提下,通過各種先進儀器以及檢測技術的應用和優化,提高醬鹵肉制品中食品添加劑檢測的工作效率和結果精度。在檢測人員使用固相提取方法檢測醬鹵肉制品食品添加劑含量的過程中,需要根據待檢測產品中所含有的食品添加劑具體種類,選擇對應的吸附劑,通過萃取處理環境條件的優化,保障最終測試結果的精準性。