气相色谱技术在药食同源食品质量控制的应用探索
2020-12-02朱艺鸿广州市从化质量技术监督检测所
□ 朱艺鸿 广州市从化质量技术监督检测所
药食同源文化源远流长,我国历代劳动人民在长期的保健养生实践中总结出了宝贵的经验,逐渐形成了药食同源理念。如今,人们的生活水平逐步提高,对保健养生的需求日益增长,药食同源食品的发展逐渐走上规范化、产业化、现代化的道路。与此同时,药食同源食品的质量水平越来越引起公众的关注和重视。在这样的背景下,应用现代检测技术分析和评价药食同源食品的质量,既是技术管理的需要,也是行业发展的客观要求。
1 气相色谱技术简介
气相色谱技术是一种常用的现代色谱分析方法,具有进样量少、分析灵敏度高、分离效能高、分析速度快等优点,广泛应用于食品药物、石油化工、环境保护、农业生产等领域的检验检测,是方法研究、质量监控、过程分析的有效手段。
气相色谱对样品中各组分的分离是基于不同组分在两相间的溶解或吸附能力不同(分配系数不同),当两相作相对运动时,试样中各组分在两相中进行反复多次的分配,使得分配系数只有微小差异的各组分产生明显的分离效果。气相色谱技术可用于气体、易挥发的物质及可转化为易挥发化合物的液体或固体物质的定性和定量分析。
2 在品种鉴定的应用
《按照传统既是食品又是中药材的物质目录》规定了药食同源物质的基源和使用部位,使得药食同源物质的应用有据可依。药食同源物质的真伪不仅影响产品食用价值,还关系产品的食用安全性。因此,药食同源食品的真伪鉴定具有举足轻重的作用。
一些药食同源物质,由于基源相近或性状相似,经常出现易混淆品、伪品或掺伪品,仅依靠简单的感官检查难以辨别真伪。借助气相色谱技术,检测药食同源食品含有的某些专属性成分,是药食同源物质鉴别的重要方法。以当归为例:在《中国药典》2020 年版一部中当归品种鉴别项下[1],将藁本内酯作为检查项目之一。南海军等采样毛细管柱气相色谱技术测定当归挥发油中藁本内酯的含量[2],分析结果显示供试品中目标成分分离度良好,对照品和供试品中目标成分相对保留时间一致,表明了气相色谱技术在当归重要指标成分藁本内酯鉴别中的应用可行性。
应用气相色谱技术分析某些药食同源食品所含有的几种或若干组特征性成分,得到能够表示组分的特征图谱或用以表征该品种的指纹图谱,是一种新的质量控制模式。气相特征图谱和气相指纹图谱均可以作为评价内在质量属性的辨识性技术依据。以砂仁和肉桂为例:研究人员以道地药材阳春砂和肉桂为基准,采用气相色谱方法,对阳春砂和肉桂挥发油进行成分分析,拟定了稳定的指标成分群特征峰,建立了两种药材的GC 特征指纹图谱和鉴定方法[3—4]。
3 在采收期优选中的应用
采收期的选择是否适宜合理,直接影响药食同源物质的产量和质量。药食同源食品在不同生长期所含的各种成分存在差异性,采用气相色谱技术测定药食同源物质在不同生长期质量指标性成分的含量,对药食同源物质采收期的正确选择具有指导意义。徐瑾等应用气相色谱—质谱联用仪研究菊花不同花期的香气成分及其含量的变化[5],研究发现,菊花花瓣香气物质组分和含量在花蕾期、半开期、盛开期、盛开末期4 个生长时期的变化规律,为菊花的科学采摘提供了依据。吴岩平等应用气相色谱技术对广藿香叶4 个不同采收阶段中百秋李醇成分进行分析比较[6],结合挥发油、乙醇浸出物等项目检测结果,确定了最佳的采收时间。
4 在初级产品质量考察中的应用
药食同源初级产品的形成过程,不单是改变原料状态的过程,还可能是改变产品质量的过程。应用气相色谱技术检测药食同源初级产品形成过程中质量指标的变化情况,有助于优化初加工方法和考察产品的质量状态。例如:陈皮—“陈久者良”。贮藏陈化是制作新会陈皮的一道工序,不同的贮藏时间对新会陈皮的品质影响明显不同。胡继藤应用气相色谱—质谱联用仪测试不同贮藏年份新会陈皮中挥发性成分的含量变化[7],发现β—月桂烯与2—甲氨基—苯甲酸甲酯含量比值对新会陈皮年份鉴别有参考意义,研究成果为新会陈皮陈化过程的质量控制开拓了新途径。
5 在新型产品生产质量控制的应用
长期以来,药食同源物质一直以食材原料和初加工产品的形式存在,药食同源深加工产品和新型产品非常稀缺。深入发掘和研究药食同源物质的利用价值,加强药食同源食品开发,已经成为当务之急。应用气相色谱技术等检测手段对新型药食同源食品研发和生产环节的中间品、半成品、成品进行监控,可以有效获得生产过程的动态信息,从而实现过程可控和质量稳定的目标。
气相色谱技术可应用于重要指标成分含量的检测。例如:含薄荷成分的食品。为保留薄荷风味,在产品生产过程中生产者需要考虑薄荷油成分的损失。使用气相色谱技术检测该类药食同源食品中薄荷醇等指标物含量,可为研发方案的调整和生产质量监控提供技术支撑[8—9]。
气相色谱技术还可应用于杂质残留量的检测。在现代食品的生产工艺中,乙醇、正己烷等常被作提取和萃取介质,但残留在产物中的有机溶剂不仅影响产品的后续加工和生产安全,还可能对人体健康产生危害。因此,应用气相色谱技术对有机溶剂残留量进行检查显得十分必要。
6 在安全指标监控中的应用
药食同源食品主要来源于农业种植或养殖的动植物。农药兽药在农业生产中的大面积应用和不规范使用,是造成农药残留和兽药残留的主要原因。为保障食品的安全性,农药残留和兽药残留一直是食品安全监测的重点对象。
气相色谱技术广泛应用于农药残留的分析检测。有机氯和拟除虫菊酯类的农残检测如:六六六、滴滴涕、溴氰菊酯和狄氏剂等;有机磷类的农残检测如:甲胺磷、对硫磷、乐果、敌百虫与敌敌畏等;氨基甲酸酯类的农残检测如:速灭威、叶蝉散、呋喃丹等。
目前,国家和相关业务主管部门已制定了一系列农药残留检测标准,其中气相色谱法占有很大的比重,这为药食同源食品的质量控制提供了参考。
7 结语
药食同源物质具有药品和食品的双重特性,由于功能的定位不同,两者质量控制的侧重点有所区别,但在质量控制方面许多技术指标和分析方法是可以相互融合的。气相色谱技术作为一种高效、灵敏的检测方法,在药食同源食品质量控制各阶段发挥着重要作用。随着气相色谱技术的不断发展和药食同源食品的不断扩充,气相色谱技术在药食同源食品质量控制领域的应用空间将不断扩大。