CN108169374A - 一种谷物及其制品中合成着色剂的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明建立了一种谷物及其制品中合成着色剂的检测方法。所述方法包括如下步骤：将待测样品进行蛋白质及淀粉和脂肪的去除前处理，然后均质提取后超声提取，将着色剂提取液过滤后进行液相色谱串联质谱定量定性检测。本发明建立了一种谷物及其制品中合成着色剂的检测方法，包括样品前处理步骤，解决了谷物及其制品检测过程中基质效应的干扰，同时结合超声和均质提取，利用液相色谱串联质谱技术对目标物进行准确定性，弥补了仅靠保留时间定性的局限性。该方法适用性广，准确度高，适用于谷物及其制品中多种合成着色剂同时检测，为谷物及其制品的防掺假提供了新的技术手段。

Description

一种谷物及其制品中合成着色剂的检测方法

技术领域

本发明涉及合成着色剂检测领域，更具体地，涉及一种谷物及其制品中合成着色剂的检测方法。

背景技术

目前食品中合成着色剂的检测方法主要有薄层层析法、高效液相色谱(HPLC)法、液相色谱–质谱(LC-MS)联用法、液相色谱–高分辨质谱联用法等，样品前处理目前主要有聚酰胺吸附净化、凝胶渗透色谱(GPC)净化、改进的液-液提取(LLE)技术、分子印迹固相萃取、基质固相分散萃取等。检测基质研究多集中在饮料、糖类、乳制品、调味品、肉制品。食品中合成色素的检测关键在于准确的定性与定量，否则将对生产企业造成经济损失，并以损害消费者的身体健康为代价来纵容不法行为。因此有必要采用高灵敏度和高选择性的分析方法进行监测，提高对产品监管的效率，以确保食品的质量安全。

目前国家标准中针对食品中合成着色剂的测定（GB 5009.35-2016）仅适用于饮料、配制酒、硬糖、蜜饯、淀粉软糖、巧克力豆及着色糖衣制品中合成着色剂(不含铝色锭)的测定，针对谷物及其制品的着色剂检测并未见相关标准。采用的检测方法为液相色谱法，易因基质干扰而造成假阳性或假阴性的误判，前处理方法采用液-液分配法和聚酰胺吸附法。前者用到大量有机溶剂易污染环境，后者部分着色剂回收率则受限于聚酰胺的吸附能力。而谷物及其制品中含有的蛋白质、淀粉、脂肪等成分，这些成分由于容易吸附着色剂而干扰测定，同时其中的天然色素也会对检测产生影响，其他方法检测的稳定性和重复性差，检测的灵敏度也达不到标准。因此，有必要建立一种快速准确定性定量合成着色剂的检测的方法，以提高分析检测的效率。

发明内容

本发明旨在克服上述现有方法检测谷物及其制品中合成着色剂的基质干扰，检测结果不准确，建立一种快速准确测定谷物及其制品中合成着色剂的检测方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种谷物及其制品中合成着色剂的检测方法，包括如下步骤：

S1.样品前处理：将待测样品进行蛋白质及淀粉的去除前处理和脂肪的去除前处理；

S2.着色剂提取：待测样品加入氨水、无水乙醇和水的混合溶液均质提取后超声提取，离心分离取上清液，除去无水乙醇和氨水，加水定容得到着色剂提取液；

S3. 将上述着色剂提取液过滤后进行液相色谱串联质谱定量定性检测。

目前，对于合成着色剂的检测种类并不丰富，且基质多集中在饮料和糖类，对与谷物及其制品中的合成着色剂检测存在很大的空白。利用现有的GB 5009.35-2016的色素提取方法在果汁等基质中的回收率可以达到90%，但检测谷物以及制品则回收率普遍偏低，并不能准确地检测出谷物以及制品中合成着色剂的真实情况。着色剂检测多采用聚酰胺吸附法，受限于聚酰胺的吸附能力和基质特性，往往色素回收率低。本发明采用样品前处理去除谷物制品中的蛋白质、淀粉以及脂肪，结合均质提取和超声提取，可以解决检测中基质的干扰，有效提升色素的提取率。同时利用液相色谱串联质谱技术对目标物进行准确定性，弥补了仅靠保留时间定性的局限性，从而增加检测结果的精密度和稳定性。

优选地，所述蛋白质及淀粉的去除预处理为加入蛋白酶或淀粉酶进行酶解去除。

谷物及其制品中含有的蛋白质、淀粉、脂肪等成分，这些成分由于容易吸附着色剂而干扰测定，在色素提取前去除干扰成分有利于提高检测结果的准确性。相对于蛋白质去除的盐析法、有机溶剂沉淀法及等电沉淀法和淀粉去除的酸水解法，本发明采用的酶解法专一性强，反应条件温和，操作简便，且能节约成本。

优选地，所述脂肪的去除预处理为加入石油醚或正己烷去除。

优选地，所述S2中氨水、无水乙醇和水的混合体积比为7:2:1。

优选地，所述均质提取时间为5~10 min，所述超声提取时间为5~20 min。

其中，所述S3中液相色谱条件为：C18柱，3.5μm，4.6×100 mm；柱温为35℃；流速为 0.5 mL/min；进样量为10μL；流动相为A 10mmol 乙酸铵，B 甲醇；梯度洗脱条件为

时间(min)	A(%)	B(%)
			0	95	5
1.0	95	5
			4.0	5	95
7.0	5	95
			7.1	95	5
9.0	95	5

质谱条件为：毛细管电压2.50kV；脱溶剂气温度500℃；脱溶剂气流量：800 L/Hr；锥孔气流量：50L/Hr；扫描模式：正离子。

优选地，所述S1中提取次数≥2次。提取时对于离心分离的下层残渣用提取液重复提取多次次，合并上层清液，可以充分提取出样品中的着色剂，提高检测的准确性。

优选地，所述S2中过滤采用0.22μm针式微孔滤膜过滤。

本方法可用于同时检测谷物制品中柠檬黄、新红、苋菜红、靛蓝、日落黄、诱惑红、亮蓝、赤藓红、诱惑红和酸性红10种合成着色剂中的一种或多种。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明建立了一种谷物及其制品中合成着色剂的检测方法，该方法包括样品前处理步骤，解决了谷物及其制品检测过程中基质效应的干扰，同时结合超声和均质提取，操作简便，同时利用液相色谱串联质谱技术对目标物进行准确定性，弥补了仅靠保留时间定性的局限性。该方法适用性广，准确度高，适用于谷物及其制品中多种合成着色剂同时检测，为谷物及其制品的防掺假提供了新的技术手段。

附图说明

图1为技术路线及工艺流程图。

图2为10种合成着色剂总离子流TIC。

图3为10种着色剂的标准色谱图（1-柠檬黄；2-新红；3-苋菜红；4-靛蓝；5-胭脂红；6-日落黄；7-诱惑红；8-亮蓝；9-酸性红；10-赤藓红）。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非另有说明，本发明实施例采用的原料试剂为常规购买的原料试剂。下述实施例及对比例中谷物制品中的着色剂为人工加入。

实施例1

一种谷物及其制品中合成着色剂的检测方法，包括如下步骤：

S1. 将玉米粉加入淀粉酶进行酶解去除淀粉，加入提取液（无水乙醇-氨水-水混合溶液：体积比7∶2∶1），用均质器均质提取5min，超声波提取15min，在离心机中以4000r/min 离心3min，取上清液。下层残渣用提取液重复提取一次，合并上层清液，旋蒸除去无水乙醇及氨水，残液用水定容。过0.22μm针式微孔滤膜，供液相色谱串联质谱进行分析；

S2. 将上述色素提取液采用液相色谱串联质谱进行分析。

十种合成着色剂为柠檬黄、新红、苋菜红、靛蓝、日落黄、诱惑红、亮蓝、赤藓红、诱惑红和酸性红。

液相色谱条件为：C18柱，3.5μm，4.6×100 mm；柱温为35℃；流速为0.5 mL/min；进样量为10μL；流动相为A 10mmol 乙酸铵，B 甲醇；

质谱条件为：毛细管电压2.50kV；脱溶剂气温度500℃；脱溶剂气流量：800 L/Hr；锥孔气流量：50L/Hr；扫描模式：正离子。

10种着色剂的质谱检测参数为：

检测结果

（1）方法分离度

经色谱分离流出的组分不断进入质谱，质谱连续扫描进行数据采集，每一次扫描得到一张质谱图，将每一张质谱图中所有离子强度相加，得到一个总的离子流强度。然后以离子强度为纵坐标，时间为横坐标绘制的图为总离子色谱图TIC（图2）。标准色谱图的横轴是保留时间，纵轴是色谱柱流出组分通过检测器产生的电信号，单位是mAu，或者是mV，保留时间是定性的参数，峰面积是定量的参数，本发明采用的离子强度指标弥补了仅靠保留时间定性的局限性。

（2）线性范围和检出限

在本方法所确定的液相色谱-串联质谱检测条件下，将10种标准工作液配制成系列浓度的标准溶液，上机进行测定，获得标准曲线及相关系数，满足信噪比( S /N) 为3和10时的待测物浓度作为检测限及定量限，结果见表1。本方法对10种合成着色剂的检出限都很低，线性相关系数均大于0.99，方法具有很好的精密度和准确性。

表1

实施例2

与实施例1的检测方法相同，检测了油条的10种合成着色含量，每个水平做 6 个平行样品，放置一定时间后，按照本实验的前处理和仪器条件进行处理，以验证方法的精密度和回收率。检测结果见表2。

实施例3

与实施例1的检测方法相同，检测了馒头的10种合成着色含量，每个水平做 6 个平行样品，放置一定时间后，按照本实验的前处理和仪器条件进行处理，以验证方法的精密度和回收率。检测结果见表2。

实施例4

与实施例1的检测方法相同，检测了挂面的10种合成着色含量，每个水平做 6 个平行样品，放置一定时间后，按照本实验的前处理和仪器条件进行处理，以验证方法的精密度和回收率。检测结果见表2。

表2

从表2可以看出平均回收率80.0%～94.1%，相对标准偏差为1.0%～4.5% ，该方法对谷物及其制品中目标化合物的加标回收率达到80%以上，24h内精密度和稳定性测试RSD<5%，方法重现性高，检出限均达到0.2mg/kg，能满足谷物及其制品中多种合成着色剂进行定性定量分析。

对比例1

对比果汁中着色剂的检测方法，将玉米粉按照 GB 5009.35-2016的前处理方法，液相色谱外标法定量，进行含量为0.5mg/kg的3平行加标回收实验对比，图3为10种合成着色剂的液相色谱分离图，平均回收率结果见表3。

对比例2

对比果汁中着色剂的检测方法，将蔬菜挂面按照 GB 5009.35-2016的前处理方法，液相色谱外标法定量，进行含量为0.5mg/kg的3平行加标回收实验对比，平均回收率结果见表3。

对比例3

对比果汁中着色剂的检测方法，将油条按照 GB 5009.35-2016的前处理方法，液相色谱外标法定量，进行含量为0.5mg/kg的3平行加标回收实验对比，平均回收率结果见表3。

对比例4

对比果汁中着色剂的检测方法，将杂粮馒头按照 GB 5009.35-2016的前处理方法，液相色谱外标法定量，进行含量为0.5mg/kg的3平行加标回收实验对比，平均回收率结果见表3。

表3 回收率（%）

通过比对实验，按照 GB 5009.35-2016的前处理方法在其适用的基质（果汁）中的回收率达到90%以上，而在对比例1~4所检测的谷物制品玉米粉、蔬菜挂面、油条和杂粮馒头的检测上回收率则都有明显的下降，也不如实施例的检测数据，说明该方法并不能准确地检测出谷物以及制品中合成着色剂的真实情况。

Claims (8)

1.一种谷物及其制品中合成着色剂的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.样品前处理：将待测样品进行蛋白质及淀粉的去除前处理和脂肪的去除前处理；

S2.着色剂提取：待测样品加入氨水、无水乙醇和水的混合溶液均质提取后超声提取，离心分离取上清液，除去无水乙醇和氨水，加水定容得到着色剂提取液；

S3. 将上述着色剂提取液过滤后进行液相色谱串联质谱定量定性检测。

2.如权利要求1所述谷物及其制品中合成着色剂的检测方法，其特征在于，所述S1中蛋白质及淀粉的去除前处理为加入蛋白酶或淀粉酶进行酶解去除。

3.如权利要求2所述谷物及其制品中合成着色剂的检测方法，其特征在于，所述S1中脂肪的去除前处理为加入石油醚或正己烷去除。

4.如权利要求1所述谷物及其制品中合成着色剂的检测方法，其特征在于，所述S2中氨水、无水乙醇和水的混合体积比为7:2:1。

5.如权利要求1至4任一项所述谷物及其制品中合成着色剂的检测方法，其特征在于，所述S3中液相色谱条件为：C18柱，3.5μm，4.6×100 mm； 柱温为35℃；流速为0.5 mL/min；进样量为10μL； 流动相为A 10mmol 乙酸铵，B 甲醇；梯度洗脱条件为

时间(min) A(%) B(%) 0 95 5 1.0 95 5 4.0 5 95 7.0 5 95 7.1 95 5 9.0 95 5

质谱条件为：毛细管电压2.50kV；脱溶剂气温度500℃；脱溶剂气流量：800 L/Hr；锥孔气流量：50L/Hr；扫描模式：正离子。

6.如权利要求1所述谷物及其制品中合成着色剂的检测方法，其特征在于，所述S2中提取次数≥2次。

7.如权利要求1所述谷物及其制品中合成着色剂的检测方法，其特征在于， 所述S3中过滤采用0.22μm针式微孔滤膜过滤。

8.如权利要求1所述谷物及其制品中合成着色剂的检测方法，其特征在于，所述合成着色剂包括柠檬黄、新红、苋菜红、靛蓝、日落黄、诱惑红、亮蓝、赤藓红、诱惑红和酸性红。