◎ 王 華,蒙麗瓊,黃芯語,金其揚,董志梅
(廣西中檢食品檢測有限公司,廣西 北海 536000)
廣西北部灣區(qū)域(主要是指欽州市、北海市、防城港市),具有得天獨厚的天然紅樹林灘涂,海水退潮后,灘涂上會留下小魚、小蝦、小蟹和藻類等海洋生物,這些高蛋白天然餌料成了海鴨的美食,海鴨產(chǎn)的海鴨蛋富含鐵、鎂、碘、鈣、磷和硒等多種對人體有益的微量元素和維生素,富含蛋白質(zhì)、氨基酸和益于增強智力的卵磷脂,且腦磷脂總量也比普通鴨蛋高[1]。海鴨將小蝦中的蝦青素、海藻中的β-胡蘿卜素,富集于所產(chǎn)的蛋黃中,使蛋黃顏色更深,甚至呈現(xiàn)紅黃色。由于目前對于海鴨蛋的研究主要集中于磷脂組成、脂肪酸組成、氨基酸和微量元素等方面,對于蛋黃中天然色素的含量組成研究較少或不全面[2-6]?;诖耍疚难芯客ㄟ^合理的前處理提取方法,采用高效液相色譜法同時測定海鴨蛋蛋黃中天然存在的類胡蘿卜素,并根據(jù)其測定總量和采用羅氏比色扇法測定的蛋黃色澤對比,分析兩者之間的相關(guān)規(guī)律。
氫氧化鉀(分析純,西隴化工);無水乙醇(分析純,西隴化工);抗壞血酸(分析純,廣東光華科技);木瓜蛋白酶(活力1.5~10 units/mg,SIGMA公司);石油醚(分析純,西隴化工),乙醚(分析純,西隴化工);無水硫酸鈉(分析純,國藥集團);乙腈(色譜純,美國TEDIA公司);試驗用水由Milli-Q Integral 10超純水機制備;玉米黃素(88.8%,德國Dr.Ehrenstorfer);葉黃素(90.08%,美國Sigma-aldrich公司);蝦青素(96.9%,德國Dr.Ehrenstorfer);角黃素(96.8%,上海安譜公司);β-胡蘿卜素(96.7%,上海安譜公司)。
在北海市、欽州市各采購10批次海鴨蛋樣品,每批次樣品采購數(shù)量不少于20個。
Agilent 1260高效液相色譜儀(配DAD檢測器,美國安捷倫公司);BUCHIR-3旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(瑞士步琦公司);SHZ-88恒溫水浴振蕩器(江蘇金怡儀器科技有限公司);TGL-16G高速離心機(上海安亭科學(xué)儀器廠司);Milli-Q Integral 10超純水機(美國Millipore公司)。
1.3.1 標液的配制
各稱取不同標準物質(zhì)約10 mg,各加入1 mL二氯甲烷和無水乙醇溶解后,用色譜純乙腈定容至10 mL,配制成1 000 mg·L-1的不同物質(zhì)的母標液,各取1 mL用色譜純乙腈定容至10 mL,配制成100 mg·L-1的β-胡蘿卜素、角黃素、玉米黃、葉黃素和蝦青素混合標準溶液,各取0.05 mL、0.10 mL、0.20 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.00 mL和5.00 mL的100 mg·L-1混標于10 mL容量瓶中,用色譜純乙腈定容至刻度并 搖 勻 配 制 成0.5 mg·L-1、1.0 mg·L-1、2.0 mg·L-1、5.0 mg·L-1、10.0 mg·L-1、20.0 mg·L-1和50.0 mg·L-1的系列標準工作溶液,用于測定。
1.3.2 樣品制備
每批次各取10個,清洗干凈外殼,打碎去除蛋清后,先用羅氏比色扇法比色記錄其色度(取其平均值作為色度的最終結(jié)果),然后勻漿后作為天然色素的測定樣品處理用。
1.3.3 樣品提取
稱取均質(zhì)樣品5.0 g(精確至0.01 g)置于250 mL錐形瓶中,加入1 g抗壞血酸,加50 mL 45~50 ℃溫水混勻,加入0.5 g木瓜蛋白酶,蓋上瓶塞,置(55±1)℃恒溫水浴箱內(nèi)振蕩處理30 min后,加入50 mL無水乙醇,搖勻,再加入25 mL氫氧化鉀溶液,蓋上瓶塞。置于已預(yù)熱至(55±2)℃的恒溫振蕩水浴箱中,皂化30 min,取出靜置,冷卻到室溫,轉(zhuǎn)入250 mL分液漏斗,各用石油醚+乙醚(1+1,V/V)50 mL 洗滌錐形瓶后轉(zhuǎn)入分液漏斗萃取3次,合并3次的有機相萃取層,用50 mL一級水洗滌至中性后,過無水硫酸柱后于40 ℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至干,用5 mL乙腈溶解后,取2 mL于5 mL離心管中,加入2 mL正己烷,渦旋1 min,以8 000 r·min-1離心5 min,棄去正己烷相,下層乙腈相過0.22 μm濾膜后,進行分析。
1.3.4 色譜條件
色譜柱:Athena C30HPLC Column(250 mm×4.6 mm,5 μm)色譜柱分離,以甲醇+1%磷酸水+叔丁基甲醚作為流動相進行梯度洗脫,流速為1.0 mL·min-1,DAD檢測器,檢測波長474 nm,柱溫35 ℃;進樣量10 μL;流動相A:甲醇;流動相B:1%磷酸水;流動相C:叔丁基甲醚,梯度洗脫程序如表1所示。
動物自身不能合成類胡蘿卜素,其體內(nèi)的類胡蘿卜素來源于食物鏈富集,主要包括植物和微生物[7]。自然界主要的類胡蘿卜素有β-胡蘿卜素、角黃素、玉米黃、葉黃素、蝦青素和辣椒紅素等,由于辣椒紅素主要來源于辣椒,因此本試驗不考慮辣椒紅素,只設(shè)計測定海鴨食物鏈中可攝入的β-胡蘿卜素、角黃素、玉米黃、葉黃素和蝦青素。
由于目前國家強制性或推薦性標準中沒有統(tǒng)一的可同時測定上述5種類胡蘿卜素的方法,但每種類胡蘿卜素均有其單一的分析方法,其原理基本一致,差異在于提取原理不同,角黃素、玉米黃和葉黃素存在方式為游離態(tài),采用有機溶劑直接提取,β-胡蘿卜素和蝦青素為絡(luò)合態(tài)和游離態(tài)并存,為了充分提取,一般采用皂化處理的方式,使其均釋放成游離態(tài)色素,再采用有機溶劑萃取后,濃縮定容進行液相定量分析。盡管有文獻采取乙腈直接提取3次,濃縮后進行測定的方法,但對于蝦青素和β-胡蘿卜素的測定結(jié)果有明顯的影響,測定結(jié)果影響見表2,因此本試驗統(tǒng)一采用先皂化后萃取的方式進行提取。
表2 直接提取和皂化后提取對蝦青素和β-胡蘿卜素的測定結(jié)果表
2.2.1 色譜柱的選擇
有文獻研究報道[8],采用高效液相色譜法測定類胡蘿卜素,C30色譜柱相比C18色譜柱(在相同的流動相、相同的柱長和填料粒徑條件下)在分離度上具有明顯的優(yōu)勢,能更高效地分離類胡蘿卜素的同分異構(gòu)體。因此,本實驗室采取C30色譜柱進行了確證,發(fā)現(xiàn)C30色譜柱在分離度上具有更明顯的優(yōu)勢,能分離出更多的雜質(zhì)峰。因此,本文選用Athena C30HPLC Column(4.6 mm×250 mm,5 μm)色譜柱,C30色譜柱的標樣和樣品典型色譜圖分別見圖1和圖2。
圖1 C30色譜柱的標液分離效果圖
圖2 C30色譜柱的樣品分離色譜圖
2.2.2 流動相的梯度沖洗優(yōu)化
類胡蘿卜素屬于弱極性化合物,C30色譜柱原理上也屬于反相非極性色譜柱,隨著非極性溶劑比例增強,洗脫速度加快,本試驗選用的非極性溶劑主要是叔丁基甲醚,本試驗的5種物質(zhì)中,玉米黃素和葉黃素屬于同分異構(gòu)體,分離的關(guān)鍵在于玉米黃素和葉黃素的分離度是否良好,如果叔丁基甲醚的梯度沖洗起始比例太高,會造成這兩種物質(zhì)的難以分離,但如果起始比例太低,又會造成其他物質(zhì)洗脫時間過長增加了整個樣品的分析時間,影響分析效率,同時液相色譜分析常向流動相中加入1%磷酸(或1%乙酸、1%的甲酸等),可抑制溶質(zhì)的離子化,獲得對稱的色譜峰。因此,通過不同比例的沖洗程序試驗,最終選定本試驗中的梯度沖洗程序,具體見表1。
2.2.3 線性關(guān)系
液相色譜法屬于經(jīng)典色譜法,以0.5 μg·mL-1、
1.0 μg·mL-1、2.0 μg·mL-1、5.0 μg·mL-1、10.0 μg·mL-1、20.0 μg·mL-1和50.0 μg·mL-1為橫坐標,以峰面積響應(yīng)值為縱坐標,擬合線性方程,以信噪比(S/N=3)的檢出質(zhì)量濃度作為儀器檢出限,信噪比(S/N=10)的質(zhì)量濃度作為儀器定量限,當稱樣量為5 g,定容體積為5 mL時,5種天然色素的方法檢出限和定量限結(jié)果見表3。
表3 各化合物的線性方程、相關(guān)系數(shù)和檢出限結(jié)果表
2.2.4 回收率試驗和精密度試驗
在本試驗條件下,各物質(zhì)的回收率和精密度結(jié)果見表4。
表4 方法的回收率和精密度結(jié)果表(n=8)
2.2.5 色素總量測定結(jié)果與羅氏比色法測定結(jié)果對比
高效液相色譜法測定結(jié)果與羅氏比色扇法測定色度結(jié)果見表5。
表5 高效液相色譜法測定結(jié)果與羅氏比色扇法測定色度結(jié)果表
續(xù)表4
本試驗中液相色譜法采用皂化后提取的方式,同時測定海鴨蛋中天然存在的5種天然類胡蘿卜素,該處理和分析簡單快捷,具有較低的檢出限和定量限,較好的準確度和精密度,克服了直接提取法的缺陷,測定的色素總量結(jié)果與采用羅氏比色扇法測定的色度結(jié)果具有明顯的關(guān)聯(lián),即色素總量越高,其色度值也越高,因此可以作為海鴨蛋中天然色素的有效檢測方法。