溶剂萃取-高效液相色谱法测定油脂类食品中荧光增白剂1，4-二苯基-1，3-丁二烯的迁移量

程 慧，赵 洁，沈康俊，张 泓，刘 曙

(1．华东理工大学 化学与分子工程学院,上海200237; 2．上海海关 工业品与原材料检测技术中心,上海200135;3．国家食品安全风险评估中心,北京100022)

食品在生产和包装等过程中,其接触材料中的化学组分不可避免的会向食品中迁移,对人体产生危害,所以食品接触材料的安全性评估对于保障食品安全非常重要[1]。荧光增白剂是包装材料中一种重要的功能性助剂,它能吸收波长为350 nm 左右的紫外光,同时激发出波长为420～480 nm 的蓝色或蓝紫色可见荧光,荧光与黄色辐射光相互作用可使塑料呈现白色。荧光增白剂极易与人体细胞内蛋白质结合,由于其分子结构稳定,不易被分解,很难通过正常代谢排出体外,长期接触后,会在体内产生积蓄,对体内重要器官造成损坏,甚至产生致癌风险[2-3]。

1,4-二苯基-1,3-丁二烯(DPBD,结构式见图1)是荧光增白剂的一种,可溶于多种有机溶剂,具有高亲脂性[4]。如果使用含有DPBD 的塑料制品(如聚乙烯薄膜袋)包装表面含油脂的食品,DPBD 将从塑料迁移到食品中,人食用后,将会产生健康风险。所以,对食品中DPBD 迁移量的检测是很有必要的。

图1 1,4-二苯基-1,3-丁二烯结构图Fig．1 Molecular formula of 1,4-diphenyl-1,3-butadiene

早在2000年,国外就开始研究含有DPBD 的聚乙烯(PE)膜与食品接触后,DPBD 由PE 膜迁移到食品中的迁移量。目前,已有许多国外文献资料[5-12]和欧盟标准EN 14481－2003可供参考,但是都没有涉及油条、烧麦、生煎、麻花等具有中国特色的油脂类食品,中国特色油脂类食品以干湿米面类、煎炸和蒸煮类食品为主,与国外文献报道的巧克力[9]、肉类[10]、黄油[12]等食品基质有很大不同;目前国内对于食品接触材料中荧光增白剂研究的文章主要集中在如双(三嗪氨基)型荧光增白剂[13]荧光增白剂 FWA367 和 FWA184[14]、FWA52、FWA236、FWA199[15]等上,但对于DPBD 的相关研究报道较少。

本工作采用溶剂萃取法进行样品前处理,并利用高效液相色谱法对DPBD 进行测定,希望建立针对具有中国特色的油脂类食品中DPBD 迁移量进行准确定量的分析方法。

1 试验部分

1．1 仪器与试剂

Agilent 1200型高效液相色谱仪,配二极管阵列检测器(DAD);BINDER ED53型恒温烘箱;Blue pard 型精密鼓风干燥箱;METTLER TOLEDO XS204型分析天平;Mill-Q 型超纯水仪;Pree Kem N1-50型全自动氮吹浓缩仪;Thermo SL16型高速离心机;菲仕乐G200 型家用料理机;Mill-Q 型纯水仪。

DPBD 标准储备溶液:100 mg·L－1,称取10．0 mg DPBD 标准品,加入一定量乙腈后超声溶解,用乙腈定容至200 m L,混匀。

DPBD 标准溶液系列:取DPBD 标准储备溶液0．001,0．005,0．01,0．05,0．25,0．50,2．00,5．00 m L 于8个10 m L 容量瓶中,经乙腈稀释并定容,配成0．01,0．05,0．1,0．5,2．5,5．0,20．0,50．0mg·L－1的 标准溶液系列。

DPBD 标准品的纯度大于99%;乙腈和正己烷均为色谱纯;亲水聚四氟乙烯针式滤器(0．45μm);试验用水为纯水。

1．2 仪器工作条件

采 用 Agilent Eclipse XDB-C8色 谱 柱(250 mm×4．6 mm,5μm),色谱柱温度为35℃;进样量为10μL;流动相为(A)水和(B)乙腈的混合液;流量1．0 m L·min－1。梯度洗脱程序:A 为35%,保持3 min;3～10 min 时,A 由35%降至10%,保留5 min;15～16 min 时,A 由10%升至35%。波长扫描范围210～400 nm,吸收波长330 nm,光谱通带宽度4 nm。

1．3 试验方法

将待测样品放入某家用料理机中搅碎,然后称取样品5．00 g(±0．01 g)于50 m L 离心管中,加入10．0 m L乙腈,振荡3 min,以5 000 r·min－1的转速离心15 min,取上清液1．0 m L;重复提取1次,合并2 次上清液,加入1．3 m L 水,振摇均匀,以0．45μm 微孔滤膜过滤后,取滤液在仪器工作条件下进行测定。

2 结果与讨论

2．1 样品的选择

GB 31604．1－2015附录A 的食品分类中表面含油脂的食品包括干湿米面制品(食品分类号:02．04)、煎炸或烘烤食品(食品分类号:02．05)及蒸煮食品(食品分类号:02．06)等,从每类食品中选择了具有代表性的食品用进行试验,如干湿米面类食品选择了凉皮和凉面;煎炸食品选择了油条、麻花、沙琪玛;蒸煮食品则选择了花卷、烧麦、饺子。

2．2 样品提取剂的选择

先根据文献[9-11]中的方法,以正己烷为提取剂提取2次,合并上清液并旋蒸至近干,将旋蒸得到的残渣用乙腈溶解;然后以乙腈为提取剂,萃取2次,合并萃取液,再次旋蒸至近干,最后用乙腈溶解过滤,采用高效液相色谱进行测定,得到DPBD的回收率仅为41．0%～52．0%,不能满足试验要求。当以乙腈为提取剂直接对食品中DPBD 进行提取时,得到DPBD 的回收率为80．1%～119%,可以满足试验要求。

和文献方法相比,本工作采用的提取方法不仅简化了试验步骤,还使回收率得到了较大提高。因此试验选择乙腈作为提取剂。

2．3 流动相的选择

试验考察了甲醇-水、乙腈-水作为流动相时对DPBD 的色谱分离效果的影响。结果表明:以甲醇-水体系、乙腈-水体系为流动相时,DPBD 的样品峰均可有效分离,但是以甲醇-水体系为流动相时,DPBD 的色谱峰峰形较差,而使用乙腈-水体系时,DPBD 色谱峰峰形尖锐对称,且无干扰峰出现。因此,试验选择的流动相为乙腈-水体系。

2．4 色谱行为

按仪器工作条件对1．0 mg·L－1DPBD 标准溶液进行测定,其色谱图见图2。

图2 1,4-二苯基-1,3-丁二烯标准溶液色谱图Fig．2 Chromatogram of standard solution of 1,4-diphenyl-1,3-butadiene

由图2 可以看出,DPBD 的保留时间为13．01 min。

2．5 标准曲线

按仪器工作条件对DPBD 标准溶液系列进行测定,以DPBD 的质量浓度为横坐标,其对应的色谱峰面积为纵坐标绘制标准曲线。DPBD 的质量浓度在0．01～50．0 mg·L－1内与其对应的峰面积呈线性关系,线性回归方程为y＝174．6x－1．158,相关系数为0．999 9。

2．6 方法检出限和测定下限

按试验方法对10份空白样品进行分析,计算测定值的标准偏差(s),以3倍标准偏差计算检出限(3s),为0．01 mg·kg－1;以10倍标准偏差计算测定下限(10s),为0．04 mg·kg－1。

2．7 精密度与回收试验

在空白食品中添加低、中、高等3 个浓度水平DPBD 标准溶液,按试验方法进行加标回收试验。每个浓度水平平行测定6次,计算回收率和测定值的相对标准偏差(RSD),结果见表1。

表1 精密度和回收试验结果(n＝6)Tab．1 Results of tests for precision and recovery(n＝6) %

由表1可以看出:DPBD 的回收率为80．1%～119%,RSD 为1．8%～12%。

2．8 实际样品分析

将样品放入含有DPBD 的PE袋(大小20 cm×20 cm,袋厚149．7μm,DPBD 质量分数12．58 mg·kg－1)中,抽真空密封,根据GB 31604．1－2015中迁移试验条件和相应食品的保存温度及时间选择温度和时间进行迁移试验,然后采用试验方法测定食品中DPBD 的迁移量。迁移试验的条件及DPBD 迁移量的测定结果见表2。

表2 迁移试验的条件及DPBD迁移量的测定结果Tab．2 Conditions for migration test and results of amount of DPBD migrated

表2(续)

由表2可以看出:DPBD 容易向表面油脂含量高的煎炸类食品中迁移,而在干湿米面类和蒸煮类食品中未检出DPBD。

本工作建立了溶剂萃取-高效液相色谱法测定中国特色食品中DPBD 迁移量的方法。该方法具有前处理简单、方便等优点,可为我国检测机构和研究人员对相关项目的检测提供参考。