食品中邻苯二甲酸酯类塑化剂的检测技术研究进展
2021-03-05◎薛蕊
◎ 薛 蕊
(河南麦王食品有限公司,河南 焦作 454950)
塑料制品中,塑化剂是一种广泛食用的材料助剂,其可显著提升材料的柔韧性,目前,食品领域中可用于商品化的塑化剂种类已经超出了100类,其中PAEs常见度最高,达到所有塑化剂总添加量的80%以上。此时为了进一步提升食品的食用安全,确保PAEs使用量控制在合理范围内,全面做好食品PAEs检测十分关键。鉴于此,本文针对食品中邻苯二甲酸酯类塑化剂的检测技术研究进展进行了深入的研究。
1 食品邻苯二甲酸类塑化剂前处理方法
时,选择频率较高的有机溶剂以乙酸乙酯、二甲基亚砜、正己烷以及甲醇等物质为主。在上述基础上,有学者在针对白酒内DBP、DEHP进行萃取的定量测试时,选取上清萃取液完成,经过萃取后得到了3种塑化剂,且塑化剂的回收率均比较高[1]。但综合而言,应用液液萃取方法也存在一定的不足,即该方案执行期间需要检测人员接触到大量的有机溶剂,而此类物质对人的身体健康具有一定危害。
2 传统检测技术研究
通常情况下,利用检测技术针对食品中PAEs进行检测前,必须提前做好物质提取及净化处理工作,处理方法在类型上,主要以固相萃取、凝胶渗透色谱以及液液萃取等为主。相对而言,几种萃取方法中液液萃取在原理上,以检出限低、实验过程方便、精准度高的优势而应用频率最高,且在使用此种萃取方法
2.1 气相色谱技术
应用气相色谱技术检测食品中的PAEs时,其对于性能相似的物质、多组混合物质、挥发性强有机化合物的检测精准度及灵敏度相对较高,同时在定量、定性分析下,效能高且检出限低以及应用范围广的优势也比较突出[2]。在此基础上,有学者在研究中认为,应用该项检测技术进行食品中白酒的邻苯二甲酸苄酯(BBP)含量检测,发现其检测限控制在了0.003 mg·kg-1,与国家规定的最高BBP残留量1.5 mg·kg-1对比,已经控制在最低,且被检测样本的加标回收率也显著控制在了98.3%~101.4%,表明此项技术的应用前景相对比较广阔。但气相色谱技术检测食品中PAEs也存在一定不足,即假阳性概率较高,对应的重现性及稳定性有待提升。
2.2 高效液相色谱技术
高效液相色谱法(HPLC),在所有液相分析技术手段中,该种技术普及度相对更高,同时在优势呈现上,也具有测定速度快、灵敏度高以及灵活性突出等优势。在适用范围上,则可应用于检测热不稳定性、易挥发性有机化合物等物质检测中[3]。相关学者在研究期间,通过使用该相色谱技术,针对食品油脂中的邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)以及BBP进行了检测处理,得到检出限为1.23~3.16 µg·L-1[4]。
2.3 液相色谱-质谱联用技术
液相色谱-质谱联用技术应用于食品PAEs检测时,有效地将传统单一的高效液相色谱方法的检测范围进行了拓展,并对技术原有的分离性、灵敏度等检测数据的精准性的提升起到了显著的促进作用。与气相色谱-质谱联用技术相对比,本项技术可以针对前者不可区分的物质加以测定[5]。相关学者在研究中得出,使用本技术进行食品中酒的PAEs检测时,研究人员发现,该技术更加适用于多种类的PAEs高通量检测[6]。同时,学者还对酒中含有的PAEs残留量超出标准的23种物质进行了对应检测,得出检出限的结果远低于我国规定的限量参数值,仅为0.1 mg·kg-1,且其加标回收率也显著控制在了86%~101%。此外,该技术在应用中也存在一定的不足之处,即会呈现重复操作的情况,导致检测效率及成本随之升高,期间对于检测设备的要求标准也较高,成本过于昂贵,推广受限。
2.4 气相色谱-质谱联用技术
应用气相色谱-质谱联用检测技术针对食品中PAEs进行检测时,能够显著将前者的高分辨率优势与后者的灵敏度优势相结合,并借此解决了前者在重现性及稳定性方面存在的问题,提升了检测技术本身的分离性及定性能力水平。此项技术研发后,逐步替代了传统的气相色谱检测技术,在GB 5009.271—2016中,是对于食品内PAEs检测应用频率最高的一项技术类型,并在继续推广。在上述基础上,有学者在研究过程中,以白酒这一食品为例,围绕其内所含有的DBP以及DEHP进行了检测,期间对气相色谱与HPLC两项技术检测结果的对比发现,后者的检测成本相对较低,但在前处理阶段存在费时的情况,仅可满足白酒生产厂家的日常检测需要[7]。相对于单独应用两项技术,联合两项技术执行检测工作,不仅在测试的精密度以及回收率优化方面更具优势,同时在处理流程以及操作便捷性方面也更具突出性,从而高度契合食品中PAEs检测要求及精准度标准。
3 快速检测技术研究
3.1 免疫检测技术
应用免疫检测技术进行食品中PAEs检测时,其原理是借助抗体与抗原之间所具备的特异性识别能力,实现对于检测目标分析的快速定量与定性分析的过程[8]。检测时,该项技术能够按照检测的载体、标记物以及模式的差异,选择不同的分析方法完成检测,即聚合酶链式反应免疫、免疫亲和层析和酶联免疫。其中聚合酶链式反应免疫分析法是目前食品中PAEs检测研究频率最高的一类,有学者研究时制备了一种生物素化特性的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)多隆抗体,并以此为基础,构建了一种新式的生物素-链酶亲和素联合形式的食品中PAEs免疫检测技术,该技术能够对PAEs具有极强的敏感度,且检测特异性<4%,检测限控制在了5 ng·L-1,浓度范围控制在了0.45~7.06 mg·L-1,例如,在对饮料、饮用水类食品检测时,回收率控制在了90.5%~108.5%。
3.2 电化学检测技术
食品安全检测技术中,电化学检测技术是一种技术更新最快的类型,在技术原理上,其按照待检测溶液中物质本身所具备的电化学特质进行定量、定性检测和分析处理的技术,同时其还可按照技术的变化规律以及以物质构成成分为基础推进检测流程,检测优势以成本低、执行速度快、操作环节简洁易懂、灵敏度突出为主。同时,利用电化学进行食品中PAEs检测时需要利用到电化学传感器,而其可分为电化学免疫、适配体、分子印迹以及纳米材料4种电化学传感器类型[9]。据此,有学者在研究中,选用了适配体电化学传感器进行了食品中PAEs检测,将适配体作为PAEs中DBP的捕获元件,构建全新且适配DBP的电化学适配体传感器,不仅充分将PAEs内DBP的检测灵敏度显著提升,同时也充分为后续PAEs适配体筛选工作效率及选择性检测工作的顺利推进起到了帮助。
3.3 表面增强拉曼光谱检测技术
表面增强拉曼光谱(SERS)技术在类型上属于分子振动光谱,可以将物质分子特征及结构充分反映出来,同时对于被检测的目标分子具有高度选择性的甄别功能。目前在环境、生物医学和化学、疾病诊断以及化学成分分析等领域中被广泛应用[10]。有学者在研究中选定SERS为检测基底时,将金纳米三角片作为检测模板,在此基础上制备了一种新的结构,即金-银核纳米结构,该结构的基底以SERS活性基底为主,探针选用了结晶紫,并于研究的最后,显著针对DEHP以及BBP两种物质实现了高灵敏度的检测姆目标,前者的检测限1 nmol·L-1,后者的检测限则达到了100 nmol·L-1,充分表明SERS这一快速检测技术的应用价值。
4 结语
食品中PAEs含量进行检测时,传统依赖于设备展开检测期间,往往以运用气相色谱、高效液相色谱、液相色谱-质谱联用等几项技术为主,其优势主要集中在灵敏度及精准度方面,但不足之处在于检测成本受到设备成本高、检测流程复杂而无法大面积推广。随着技术的不断更新和优化,进行食品内PAEs检测时,为了降低成本,对于快速检测技术的使用开始重视起来,此种检测方式的优势体现在成本低、检测效率高、适用于原位检测等方面,但其也有不足,即精准度不高且使用范围受限。未来在进行食品中PAEs检测时,不仅需要技术层面的革新,在各项技术联合应用方面也需深入探索,最终为食品安全管理质量的提升奠定基础。