袁邦群 胡錚瑢 黃漓濱 陳啟洪
納他霉素具有無臭、無味、天然以及安全性高等特性,對真菌毒素物質(zhì)的產(chǎn)生具有良好的抑制作用,因此被廣泛應用于乳酪、肉制品、月餅及糕點等食品的生產(chǎn)中。由于出色的抗菌作用,納他霉素通常也在食品生產(chǎn)中被當做防腐劑來使用。本文對納他霉素在食品生產(chǎn)中起到的作用進行了分析,并對如何正確運用超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜檢測方法來檢測食品中的納他霉素加以闡述。
一、納他霉素在食品生產(chǎn)中的作用
納他霉素(C33H47NO13)中的鈉他鏈霉菌經(jīng)發(fā)酵后可以獲得一種無臭、無味、呈乳白色的結(jié)晶粉末,因低劑量、安全性高及天然等優(yōu)點而被廣泛應用于食品生產(chǎn)中,主要作為食品防腐劑來使用,在抗菌方面有著十分顯著的效果?,F(xiàn)階段在乳酪、肉制品、西式火腿、月餅及各種糕點等食品生產(chǎn)中經(jīng)常會用到納他霉素,可以有效抑制食品中真菌的滋生,同時對真菌霉素的產(chǎn)生也起到預防作用。
納他霉素在水中的溶解性較低,在食品生產(chǎn)中不能直接作為添加劑使用,通常以混懸液噴涂或浸泡的方式在食品表面使用。同時納他霉素不耐高溫,若在糕點或面包中直接添加納他霉素,則會導致納他霉素失去活性,使酵母菌發(fā)酵被納他霉素抑制,也起不到防腐作用。
二、運用超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法來檢測食品中的納他霉素
目前針對納他霉素的檢測方法主要包括分光光度分析法、滴定法、微生物分析法以及超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法等。其中,分光光度分析法和滴定法相對簡單,但在實際操作中極易受到檢測樣品中其他因素的影響和干擾,致使檢測結(jié)果精準性難以保證;微生物分析法則主要檢測生物材料、溶液等同性質(zhì)材料中的納他霉素,因選擇性受限,加上檢測周期長,在檢測食品中的納他霉素時并不常用此方法。各項數(shù)據(jù)顯示,超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜檢測法基本可以滿足檢測食品中納他霉素的各項要求。
1.材料準備。(1)儀器。TQD超高效液相色譜儀串聯(lián)三重四級桿質(zhì)譜儀,AUY 120型電子分析天平,超聲波清洗器,高速離心機,Seven Easy pH計,純水儀。(2)試劑。甲醇、乙腈(色譜純),甲酸(分析純),氨水(優(yōu)級純)。實驗過程中所涉及到的水體均為一級水,特殊說明水體除外。
2.檢測方法。(1)實驗試劑溶液配制。為了確保檢測實驗結(jié)果的精準度,檢測人員必須嚴格按照實驗規(guī)范來進行試劑溶液配制,避免試驗試劑出現(xiàn)偏差等問題,進而影響后續(xù)納他霉素檢測工作的開展。首先,稱取適量納他霉素樣品,利用甲醇將實驗樣品進行溶解,配制出質(zhì)量濃度為1.00mg/mL的單標儲備液備用;其次,適量提取配制好的單標儲備液,配制成質(zhì)量濃度為1.00mg/mL的標準溶液;最后,按照1ng/mL、5ng/mL、10ng/mL、20ng/mL、50ng/mL、100ng/mL等質(zhì)量濃度規(guī)格,對1.00mg/mL標準溶液進行稀釋,留作標準工作溶液在實驗檢測中使用。
(2)檢測前實驗樣品處理。①在50mL離心管中加入稱取好的實驗樣品(樣品稱取量為5.00g),添加20mL甲醇,將實驗樣品與甲醇充分搖勻混合,固相萃取在混合液體離心5min后進行。②針對PAX小柱活化,取規(guī)格各為5mL的甲醇和水進行活化,并移取樣液上樣4mL。在此階段操作過程中,檢測人員必須要保證操作的準確性,防止實驗樣品處理出現(xiàn)偏差,該環(huán)節(jié)對后續(xù)檢測工作能否順利進行十分關鍵。③用提前分好規(guī)格的甲醇水、甲酸、氨水以及甲醇對樣品進行依次淋洗,然后使用適量規(guī)格的甲醇水和甲酸對樣品進行洗脫處理,將洗脫液收集留用。④待上述所有流程完畢后,檢測人員需要將樣品放置在40℃條件下進行氮吹干處理,使用甲醇水對吹干后的樣品進行定容,最后利用儀器開展檢測工作。
(3)儀器參數(shù)設置。①色譜參數(shù)設置:色譜柱為4.6*150mm,5μm;進樣量為10μL;柱溫為40度;流動相為甲酸+乙腈(0.1%);流速控制為0.3mL/min。②質(zhì)譜參數(shù)設置:采取正離子MRM模式,納他霉素離子對信息參考表1。③納他霉素梯度洗脫程序為:60%甲酸水+40%乙腈,洗脫時間3.5min;30%甲酸水+70%乙腈,洗脫時間4.5min;90%甲酸水+10%乙腈,洗脫時間5min。
三、結(jié)果分析
1.線性范圍及檢出限。利用儀器對樣品進行檢測實驗后得到色譜圖,結(jié)果與檢測預期效果偏差不大。利用超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜檢測方法分別對上述不同配置濃度的標準工作溶液進行檢測,不同規(guī)格溶液濃度的標準曲線參考圖1。經(jīng)計算得出,線性范圍是5ng/mL-100ng/mL,檢出限通過采用1ng/mL混合標準溶液蘇普法來得出,從而確定超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜檢測法檢出限固體為1.0μg/kg、液體為1.0μg/mL。
2.實際食品檢測實驗。稱取適量餅干,重復上述實驗流程,待超聲、離心、過濾后再進行質(zhì)譜分析。具體結(jié)果如下:(1)色譜條件優(yōu)化。利用不同濃度溶液對餅干中的納他霉素進行測定時,因溶液濃度不同,納他霉素離子化程度及色譜保留時間也有著一定差異。將適量甲酸添加在流動相中,對納他霉素的離子化更為有益,極大地提升了餅干中納他霉素檢測的靈敏性。納他霉素在甲醇比例為80%的溶液中保留時間較為穩(wěn)定,能夠很好地分離餅干基質(zhì)和主要雜質(zhì)。(2)質(zhì)譜條件優(yōu)化。在流動注射條件下,將1mgL-1標準溶液分別進行正負離子全面掃描,根據(jù)掃描結(jié)果得出,負離子模式下的1mgL-1標準溶液中納他霉素為最強峰,將其作為下一階段碰撞誘導解離的母離子,通過調(diào)節(jié)檢測實驗中離子源溫度、碰撞壓力等其他相關參數(shù),以此來達到將納他霉素峰值最大化的目的,并在此基礎上再次進行二級質(zhì)譜分析。優(yōu)化過的質(zhì)譜條件數(shù)據(jù)顯示,納他霉素離子化程度要比一級質(zhì)譜分析強度高。實驗表明,運用超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜檢測方法對餅干中的納他霉素進行測定,檢測結(jié)果與預期效果偏差基本不大,這說明該檢測方法能夠充分滿足食品中納他霉素檢測的工作要求,并且操作便捷、檢測周期短,對測定大量食品樣品也有著很好的適用成效,極大地提升了檢測工作效率和質(zhì)量。
3.納他霉素在食品中使用的注意事項。在食品生產(chǎn)過程中使用納他霉素時,相關人員應了解和掌握納他霉素的特性和作用,并根據(jù)GB2760-2014《食品安全國家標準食品添加劑使用指南》相關規(guī)范來界定使用范圍。納他霉素在所有食品生產(chǎn)中必須均為表面使用,切忌直接添加到食品中,尤其是一些糕點和面包類食品的制作,納他霉素會抑制酵母菌發(fā)酵,并在一定高溫條件下使其活性喪失,無法發(fā)揮防腐作用。
4.加強納他霉素在食品生產(chǎn)中使用的監(jiān)管建議。為了避免在食品中納他霉素殘留量過高,各生產(chǎn)企業(yè)必須加強納他霉素在食品生產(chǎn)中的使用監(jiān)管,確保納他霉素在食品中的殘留量不能超過國家規(guī)定標準。在生產(chǎn)過程中要選擇正確的生產(chǎn)工藝,并根據(jù)實際使用情況逐步改進和優(yōu)化生產(chǎn)工藝,將納他霉素在食品中的殘留量控制在合格范圍內(nèi)。有關部門應重視和加大對食品中納他霉素殘留量的監(jiān)管和檢測力度,若發(fā)現(xiàn)存在不合格食品,應在第一時間直接追溯該生產(chǎn)企業(yè),并要求對其生產(chǎn)工藝進行審查,視問題嚴重程度給予警告或嚴厲懲處。
綜上所述,超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜檢測方法具有操作便捷、靈敏度高等優(yōu)點,被運用于食品中納他霉素檢測時精準度高,基本能夠滿足納他霉素檢測工作的各項要求。不過,在食品基質(zhì)萃取凈化方面所起到的作用并不是很理想,若想提升超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜檢測方法的適用性,仍需進一步改進和優(yōu)化,從而建立應用范圍更加廣泛、精準度和靈敏度更高的納他霉素檢測方法。
作者簡介:袁邦群(1981.09-),男,漢族,湖南洞口,碩士,工程師,婁底市食品藥品檢驗檢測所;研究方向:食品檢測。