食品非法添加剂苏丹红及其检测方法研究进展

2017-03-14马密霞胡文祥

科技视界 2016年27期

马密霞　胡文祥

【摘要】本文介绍了食品非添加剂苏丹红的结构及危害，综述了苏丹红的检测方法，包括：液相色谱法、薄层色谱- 紫外可见分光光度测定方法、液相色谱-质谱法、气相色谱-质谱法等方法。旨在引导人们正确理解食品添加剂与非添加剂与食品安全的关系，合理合法使用食品添加剂，维护食品安全。

【关键词】苏丹红；检测方法；食品添加剂

Advances in the Examination Methods of Food Illegal Additives and its Effect

MA Mi-xia1 HU Wen-xiang2

（1.Special Education College of Beijing Union University， Beijing 100075， Beijing China；

2.Capital Normal University，Beijing 100048， Beijing China）

【Abstract】This paper introduces the Structure of Sudan of food illegal additives and its potential danger to human body. Summarizes the detection method of Sudan. Including： liquid chromatography， the thin layer chromatography and the ultraviolet visible spectrophotometry， liquid chromatography-mass spectrometry， gas chromatography-mass spectrometry method. To guide people to the correct understanding of food additives and illegal additives and food safety， reasonable and legitimate use food additives， Maintain food safety.

【Key words】Sudan； Food additives； Detection methods

0 引言

苏丹红是一种人工合成的亲脂性偶氮化合物，属于化工染料，被广泛应用于各种产品中做着色剂，比如用于纺织品、纸张、皮革、汽油、食品、化妆品的增色或增光等。苏丹红不是食品添加剂，但部分食品商为了使食物外表更加光鲜美观，在辣椒粉、腌制调料、鸭蛋、调料中添加苏丹红[1-2]。1995年欧盟（European Union ， EU）等国家禁止在食品中添加苏丹红；2005年2月，英国食品标准署下令将亨氏、联合利华等30家企业生产的可能含有苏丹红I号的400余种食品召回，引发了全球的“苏丹红” 风暴[3-4]。从2005年，我国研究者对苏丹红的结构、性质、应用以及检测方法等方面进行更深入的研究。

1 蘇丹红的结构和性质

1.1 食品添加剂及非法添加剂概念

2011年4月20日我国发布了《食品添加剂使用卫生标准》（GB 2760-2011），食品添加剂的定义为“为改善食品品质和色、香、味，以及为防腐、保鲜和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或者天然物质” [5]，食品添加剂只要使用品种、使用范围和用量符合国家标准，就不会对人体健康造成损害。食品非法添加剂一般都是非食用物质，对人体产生不同程度的毒害作用。一般认为不属于传统上认为是食品原料的，不属于批准使用的新资源食品的，不属于卫生部门公布的食药两用或作为普通食品管理物质的，未列入各国食品添加剂的和其他法律法规允许使用的物质，都是非法添加剂[6]。苏丹红就属于食品非法添加剂，是我国明令禁止添加在食品中的，也是世界上多数国家命令禁止添加到食品中的一种染料。

1.2 苏丹红的结构和性质

苏丹红是一种人工合成的偶氮类、油溶性的化工染料。2005年，刘丽娜[7]等人就给出了苏丹红的结构，包括苏丹红Ⅰ、苏丹红Ⅱ、苏丹红Ⅲ、苏丹红Ⅳ，描述了偶氮化合物的偶合及还原过程。以后人们相继研究了和苏丹红同类别的偶氮类染料，包括苏丹橙G、苏丹红G、苏丹黑B、苏丹红7B等。

1.3 苏丹红的毒性研究

苏丹红具有的偶氮结构，决定了它具有致癌性，具有致突变性、致癌性、致敏性、损伤性，还具有遗传毒性，代谢产物毒性。短期内大量食用Sudan，会直接引起死亡；长期摄入，会在体内蓄积而对机体造成损伤或基因突变而致癌[8-9]。

1975年，国际癌症研究机构将苏丹红归为动物致癌物。苏丹红对机体具有致癌、致突变、致氧化损伤、皮肤过敏等毒性作用已经通过研究得到验证[10]。

曾镭[11]利用苏丹红Ⅰ处理蚕豆根尖，研究了不同浓度的苏丹红对蚕豆根尖细胞的遗传毒性。用不同浓度的苏丹红Ⅰ处理蚕豆种子和催芽，结果苏丹红Ⅰ严重影响了蚕豆有丝分裂的正常发生，诱发DNA 分子断裂，游离在细胞中而形成微核。苏丹红I能引起DNA链断裂和染色体断裂，产生遗传毒性作用，使氧化性DNA损伤[12-13]。常重杰[14]以苏丹红Ⅲ为诱变剂，研究了其对泥鳅的急性毒性效应，在研究中，检测出泥鳅染毒肝脏组织中的谷草转氨酶（GOT）和谷丙转氨酶（ GPT）活性降低，表明苏丹红Ⅲ能严重影响泥鳅肝组织的功能。

苏丹红的代谢产物毒性，苯胺是SudanⅠ的代谢产物，苯胺是制造染料、橡胶促进剂及抗氧剂等的原料。研究发现，苯胺在体内外均具有遗传毒性。产蛋期的母鸡[15]喂饲含苏丹红Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的饲料，取其产下的蛋，分别制得蛋液样品和全蛋液的冻干粉样品；研究蛋液和全蛋液的冻干粉中苏丹红的降解，结果表明，蛋液中的降解明显，降解率为83.5%～95.7%，但苏丹红Ⅰ～Ⅳ在蛋粉基体中降解率仅为9.3%～22.3%。降解的苏丹红代谢产物可能会含有遗传毒性的苯胺，未降解的苏丹红对机体本身就具有毒性。

动物实验表明，苏丹红I能够引起小鼠肺组织的损伤[16]，通过连续给小鼠胃灌苏丹红Ⅰ两周，对比空白对照组进行研究，实验进行过程中，实验小鼠在食入苏丹红Ⅰ后，就出现了不同程度的中毒症状如精神萎靡不振、行动迟缓、被毛疏松无光泽，小便呈不同程度的红色。两周后实验组小鼠解剖呈现肺泡隔增厚，肺组织损伤更严重。官佳懿[17]等人探讨了苏丹红对小鼠肝脏和肾脏功能的影响。结果表明苏丹红Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ致小鼠肝脏和肾组织不同程度的损伤。

2 苏丹红检测技术

近年来，食品中苏丹红的检测分析技术不断发展，文献报道的用于检测苏丹红的方法有高效液相色谱法、薄层色谱法、酶联免疫法、电化学传感、化学发光法等[18-19]。

2.1 高效液相色谱法

文献报道的用高效液相色谱法（ HPLC）检测食品中苏丹红含量的研究较多。曹丽芬[20]用高效液相色谱法，检测食品中的苏丹红。该方法样品处理简单、成本低，准确度和精密度高。刘瀚升[21]采用高效液相色谱法，定性定量同时测定熟肉制品中的十种工业染料，包括罗丹明B、苏丹红Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、碱性橙2、21、22、酸性橙Ⅱ、红2G等。结果在2.0～8.0μg /ml线性范围内，10种工业染料的回收率在82.7%～93.9%之间，该方法具有良好的稳定性和重现性。

高效液相色谱法也常用于测定调味品中的苏丹红含量。王坤等人[22]用自制中性氧化铝固相萃取小柱吸附辣椒油中的苏丹红染料，丙酮洗脱，用高效液相色谱-紫外检测器测定。对市售10个辣椒油样品进行了检测。结果显示测定的回收率高，稳定性好。用高效液相色谱测定辣椒面中苏丹红染料，选合适波长和梯度洗脱比例，实验结果满意[23-24]。

2.2 薄层色谱法

利用薄层色谱—紫外可见分光光度法检测食品中苏丹红的方法，操作简单，方法精密度高，灵敏度好，对仪器设备要求较低，是一种简便可行的方法。苏丹红Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的检测波长分别在474nm，488nm，503nm，510nm处。利用该方法可以检测葡萄酒样品中SudanⅠ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号的含量。样品经乙腈溶解，超声振荡后萃取，分离提纯后用乙腈定容，点样、展层，刮取与标准品同水平位置的样品空白硅胶，用乙腈溶解定容，测定样品的吸光度，计算苏丹红的含量[25]。用薄层色谱检测山楂片中苏丹红的含量[26]，用正己烷：丙酮：乙酸乙酯（100： 6： 8）为展开剂，选择合适的波长检测样品含量，建立标准工作曲线，测定并计算山楂片中的苏丹红含量。

李春香[27]采用薄层色谱法定量检测，采用硅胶板将苏丹红与杂质分离，选择合适的色谱条件，测得浓度范围在0.1～20.0μg /mL内，线性关系良好。将该法应用于辣椒粉、辣椒油、番茄酱等中的苏丹红Ⅰ、Ⅱ的检测。其精密度高，准确度好。王跃群[28]采用薄层色谱法，检测中成药是否添加苏丹红。检测结果10批样品中检出1批可能残留有苏丹红Ⅰ、Ⅳ，1 批残留有苏丹红Ⅳ。薄层色谱法分离度好、重现性强，操作简便，薄层色谱和高效液相色谱检测方法可用于血竭、龙血竭等树脂类中成药样本制剂中残留“蘇丹红”的初步检测。

2.3 酶联免疫法

酶联免疫分析（CLEIA）法检测食品中苏丹红含量。匡华等人[29]制备了抗苏丹红Ⅰ号单抗，建立了用于检测食品中苏丹红含量酶联免疫方法。通过对苏丹红分子结构进行改造，制备半抗原及人工抗原，免疫动物，制备了苏丹红特异性抗体。该抗体灵敏度为0.5μg/L。基于该抗体建立了简介竞争性酶联免疫法检测辣椒酱最低检测限（LOD）为27.64μg/kg，这种对苏丹红残留酶联免疫检测技术，可初步用于苏丹红的实验室分析[30]。

文献报道[31]建立间接竞争化学发光酶联免疫分析（CLEIA）法检测食品中苏丹红Ⅰ残留。通过优化包被抗原中本抗原与载体物质的量比、包被抗原质量浓度、抗体稀释比例，建立竞争抑制曲线。在线性范围为0.156～5ng/mL时，最低检测限为0.0789ng/mL，IC50为0.679ng/mL。将该方法与酶联免疫吸附（ELISA）法进行比较，具有较高的灵敏度。

2.4 电化学方法

根据苏丹红Ⅰ对luminol-KIO4化学发光体系增强的作用，郭光美[32]采用静态注射化学发光方法对食品中苏丹红Ⅰ的含量进行测定。结果表明，化学发光强度的增加值与苏丹红Ⅰ在0.005～0.20μg/m L的范围内呈良好的线性关系，检出限为0.0017μg/m L。本方法准确度高、灵敏好，为食品中苏丹红Ⅰ的检测提供了快速的分析方法。黄露[33]首次采用非水毛细管电泳法对两种苏丹红染色剂-苏丹红I和II 进行了分离检测。考察了电泳介质、背景电解质、SDS 浓度对分离的影响。实验检测到辣椒样品中含有苏丹红II 浓度为3.040mg/g。

张剑德[34]采用预镀法将Bi3+还原成金属铋固定在玻碳电极表面，制成稳定的铋膜修饰玻碳电极，利用循环伏安法、方波伏安法研究了苏丹红Ⅰ在该电极上的电化学行为。结果表明，在优化的实验条件下，在1.0×10-7～1.6×10-5mol/L范围内有良好的线性关系，实验灵敏度高，为检测苏丹红Ⅰ提供了一种安全有效的新方法。

邓光辉[35]建立了毛细管电泳安培法测定苏丹红Ⅰ号的方法。考察了缓冲液种类、浓度和pH值等因素的影响。浓度与峰面积具有良好的线性关系。该方法成功应用于辣椒粉样品的检测，结果令人满意。研究[36]采用高效毛细管电泳法同时分离及测定苏丹红Ⅰ和苏丹红Ⅱ。优化选择检测波长、缓冲溶液种类、进样时间等参数后进行分离测定。结果在最佳实验条件下较好地实现了苏丹红Ⅰ和苏丹红Ⅱ 的基线分离及检测。利用胶束电动毛细管电泳分析方法，胡江涛等人[37]建立了同时测定辣椒粉、辣椒油和辣椒酱中苏丹红Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，G 的方法，样品经处理后进样，提供了一种安全有效的方法。

核磁共振内标法能够快速、准确地测定苏丹红I对照品含量。耿岩玲[38]采用核磁共振仪，优选条件是：氘代氯仿为溶剂，苯甲酸为内标，25℃时，采集苏丹红I和苯甲酸混合物的核磁共振氢谱。结果表明，在没有对照品的情况下，核磁共振内标法可用于苏丹红I对照品的含量测定和质量控制。

2.5 联合检测法

有些联合检测分析方法可以检测不同类型的食品添加剂及非食品添加剂，包括液相色谱串联质谱法、凝胶渗透色谱净化-高效液相色谱串联质谱法、超声辅助分散乳液微萃取/高效液相色谱法、基质固相分散-超快速液相色谱、固相萃取-二维高效液相色谱与质谱联用、气相色谱-质谱法[39]等方法。联合检测具有灵敏度高、定性准确和分析速度快等优点。缺点是分析检测操作繁琐、设备昂贵，不能进行现场检测。

用凝胶渗透色谱净化-高效液相色谱串联质谱法，对食品中的苏丹红Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、G、7B、苏丹橙G、苏丹黑B和奶油黄9种偶氮类工业染料进行检测。结果表明，样品提取液经凝胶渗透色谱系统（ GPC）净化后，基质干扰明显降低，检测灵敏度提高，且重现性好，能够准确定量分析食品中的苏丹红Ⅰ等9种染料[40]。马育松[41]采用凝胶渗透色谱净化/高效液相色谱-串联质谱测定辣椒制品和肉制品中苏丹红Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、、G、柑桔红2号等11种染料。联合应用高效液相色谱检测苏丹红，灵敏度高、结果准确可靠，能够提供检测效率和准确性故应用广泛。

3 结语

我国食品安全事件，原因是超范围、超量食品添加剂或使用非食品添加剂造成的。因此，对于食品添加剂要加大宣传力度，要求企业自律，正确使用食品添加剂，严禁在食品中使用非食品添加剂；加强检测分析技术，建立检测标准体系；增加惩罚力度，依法制裁违规使用食品添加剂的企业。使每个人合理使用食品添加剂，保证食品安全，维护人们身体健康。

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