張新 向俊 唐文杰 ?康紹英 胡小軍
摘 要:為解決富含膠原蛋白肉制品亞硝酸鹽檢測過程中出現(xiàn)的樣液混濁、難以過濾、實驗回收率低等問題,本方法引入木瓜蛋白酶對富含膠原蛋白肉制品進行分解,通過加標實驗和精密度實驗發(fā)現(xiàn),本方法加標回收率在93.6%~97.8%,相對標準偏差范圍在1.7%~4.1%。方法的改進有效地解決了該類食品的亞硝酸鹽檢測過程中出現(xiàn)的困擾,極大地提高了檢測的準確度。
關(guān)鍵詞:膠原蛋白;肉制品;亞硝酸鹽;木瓜蛋白酶
Improved Detection Method of Nitrite in Collagen-Rich Meat Products
ZHANG Xin1,2, XIANG Jun1,2, TANG Wenjie1,2, KANG Shaoying1,2, HU Xiaojun1,2
(1.Hunan Provincial Key Laboratory of Food Safety Monitoring and Early Warning, Changsha 410007, China; 2.Hunan Provincial Institute of Produce and Goods Quality Inspection, Changsha 410007, China)
Abstract: In order to solve the problems of turbidity of sample solution, difficult to filter and low experimental recovery in the detection process of collagen-rich meat products, papain was introduced in this method to decomposed collagen-rich meat products. The results were found by standard test and precision test: the recoveries were 93.6%~97.8%, and the relative standard deviations were 1.7%~4.1%. The improvement of the method effectively solved the trouble in the process of nitrite detection of this kind of food, and greatly improved the accuracy of detection.
Keywords: collagen; meat products; nitrite; papain
膠原蛋白為細胞外基質(zhì)的重要成分,具有良好的延伸性能[1],主要歸結(jié)于其含有一個或者多個由α-鏈組成的三螺旋結(jié)構(gòu),同時還含有少量的葡萄糖和半乳糖。膠原蛋白在皮膚組織細胞中主要承擔儲水功能,保持皮膚的細嫩度,柔軟度及彈性度的生理功能[2-4]。近幾年,隨著人們生活品質(zhì)的提高和對健康的重視,富含膠原蛋白的肉制品越來越受到大家的青睞。在肉制品中加入亞硝酸鹽可以起到護色及防腐作用,但亞硝酸鹽可與血紅蛋白結(jié)合,生成高鐵血紅蛋白,使紅細胞運輸氧的能力減弱,對人體造成危害,因此肉制品中亞硝酸鹽含量是每年國家抽檢的重點檢測項目,成人亞硝酸鹽中毒的劑量為0.3~0.5 g,亞硝酸鹽攝入量超過3.0 g會產(chǎn)生嚴重的致死風(fēng)險[5]。GB 2762—2017 規(guī)定,肉制品中亞硝酸鹽的限量值為30 mg/kg。有研究表明,長期過量食用富含亞硝酸鹽的食品可能誘發(fā)高鐵血紅蛋白癥,同時還會增加患癌癥風(fēng)險[6-9]。
目前亞硝酸鹽的檢測國家標準為GB 5009.33—2016,標準規(guī)定,樣品進行前處理時需要進行加熱,此時富含膠原蛋白的肉制品往往會出現(xiàn)溶液混濁、難以過濾、實驗回收率低等現(xiàn)象。因此,很有必要對該類產(chǎn)品亞硝酸鹽的測定方法進行改進。邵明華[10]通過先定性篩選,再定量檢測的方法對國標法進行了改進,能一定程度上減少檢驗時間,提高檢驗員工作效率,但是該方法容易出現(xiàn)假陽性的現(xiàn)象,導(dǎo)致漏檢事故發(fā)生;同時樣品本身顏色較深時對定性結(jié)果也存在一定干擾。木瓜蛋白酶屬于一種半胱氨酸蛋白水解酶,具有良好的穩(wěn)定性和很強的蛋白水解能力,可以從番木瓜及其根莖中提取得到。它可以通過切割氨基酸的肽鍵的方式改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),對蛋白質(zhì)進行水解,從而有效降低蛋白質(zhì)的分子量[11-14]。本方法利用木瓜蛋白酶對膠原蛋白良好的分解作用,對膠原蛋白進行分解處理,從而有效解決該類產(chǎn)品亞硝酸鹽測定過程中存在的難題。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
5種富含膠原蛋白的不同食品:樣A為香辣豬腳;樣B為鹵雞爪;樣C為臘豬臉;樣D為鹵鴨掌;樣E為五香豬皮,以上樣品均為市場上購買。
木瓜蛋白酶(酶活力≥3 700 U/g)、硼酸鈉、亞鐵氰化鉀、鹽酸、鹽酸萘乙二胺、對氨基苯磺酸、乙酸鋅和亞硝酸鹽標準液。所用試劑均為分析純,所用水均為超純水。
1.2 儀器與設(shè)備
萬分之一電子分析天平,奧豪斯儀器有限公司;DZKW-4電熱恒溫水浴鍋,北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司;紫外可見光分光光度計(T9CS),北京普析通用儀器有限責任公司。
1.3 實驗方法
1.3.1 樣品前處理
準確稱取5 g均勻試樣于錐形瓶中,再加入0.1 g木瓜蛋白酶,同時加12.5 mL 50 g/L飽和硼砂溶液,加入大約150 mL、70 ℃左右的超純水,手動搖勻后放置沸水浴中加熱15 min。取出冷卻至室溫,將樣液全部轉(zhuǎn)移到200 mL容量瓶中,分別加入5 mL?106 g/L亞鐵氰化鉀溶液和5 mL 220 g/L乙酸鋅溶液,最后用超純水定容。靜置30 min后用濾紙過濾,初濾液30 mL棄去不用,后面濾液備用。同時按照GB 5009.33—2016準確稱取5 g均勻試樣于錐形瓶中,加12.5 mL 50 g/L飽和硼砂溶液,加大約150 mL、70 ℃左右的超純水,混勻,于沸水中加熱15 min,取出置冷水浴中冷卻,并放置至室溫。定量轉(zhuǎn)移上述提取液至200 mL容量瓶中,加入5 mL 106 g/L亞鐵氰化鉀溶液,搖勻,再加入5 mL 220 g/L乙酸鋅溶液。加水至刻度,搖勻,放置30 min后用濾紙過濾,棄去初濾液30 mL,濾液備用。相較于國標法,本法前處理加入了木瓜蛋白酶對樣品中膠原蛋白進行酶解。
1.3.2 亞硝酸鹽的測定
于50 mL具塞比色管中準確吸取40.0 mL前處理好的濾液,同時另外準確吸取相當于0 μg、1.0 μg、2.0 μg、3.0 μg、4.0 μg、5.0 μg、7.5 μg、10.0 μg和12.5 μg的亞硝酸鈉標準使用液,分別置于50 mL具塞比色管中。將2 mL 4 g/L對氨基苯磺酸溶液分別加入標準管與試樣管中,混勻,靜置5 min后各加入1 mL 2 g/L鹽酸萘乙二胺溶液。定容搖勻,靜置15 min。在波長538 nm處用1 cm比色杯測量標準液和樣液的吸光度,通過繪制標準曲線比較得到樣液濃度。同時做試劑空白。
2 結(jié)果與分析
2.1 本方法與國標法前處理樣液吸光度對比
對樣A、樣B、樣C、樣D和樣E分別按國標GB 5009.33—2016和本方法進行前處理。將處理的樣液于波長538 nm處測吸光度,所測結(jié)果如表1所示。本方法處理的樣液吸光度明顯小于國標法處理的樣液,國標法處理的樣液混濁,而本方法處理的樣液明顯澄清透明,其原因在于富含膠原蛋白樣品受熱再冷卻溶液發(fā)生團聚,造成樣液混濁,從而導(dǎo)致吸光度偏高,給后期亞硝酸鹽的測定造成偏高的影響。而本方法加入木瓜蛋白酶后膠原蛋白被酶解,樣液變得澄清,便于樣液亞硝酸鹽的測定,有利于實驗準確度的提高。
2.2 本方法與國標法加標回收率對比
分別稱取5 g樣A、樣B、樣C、樣D和樣E,同時用本方法和國標法分別加入方法測定低限(1 mg/kg)、2倍方法測定低限、10倍方法測定低限的亞硝酸鈉標準物質(zhì),進行加標回收實驗,做6次平行實驗,取平均值,其結(jié)果見表2。
由表2可知,本方法加標回收率在93.6%~97.8%,具有良好的準確度。同時,本方法回收率明顯較國標法好,其原因在于國標法前處理時富含膠原蛋白的樣品會出現(xiàn)團聚包覆,不利于亞硝酸鹽的有效提取,造成加標回收率明顯偏低。本方法通過加入木瓜蛋白酶對樣品進行酶解,避免了團聚的發(fā)生,使得樣品澄清透明,便于提取,回收率及準確度得到有效提升。
2.3 精密度實驗
分別稱取5.000 0 g樣A、樣B、樣C、樣D和樣E,采用本方法進行6次平行實驗,其結(jié)果如表3所示。經(jīng)過6次平行測定,實驗RSD在1.7%~4.1%,小于5.3%,滿足實驗技術(shù)要求,該方法具有良好的精密度。
3 結(jié)論
本實驗改進了富含膠原蛋白肉制品亞硝酸鹽測定的前處理,通過木瓜蛋白酶的加入,水解膠原蛋白,有效地解決了該類產(chǎn)品樣液混濁,回收率低的檢測困擾。本方法加標回收率在93.6%~97.8%,相對標準偏差在1.7%~4.1%,小于5.3%,該方法可以有效提高該類產(chǎn)品中亞硝酸鹽含量檢測的準確度。
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基金項目:食品安全監(jiān)測與預(yù)警湖南省重點實驗室開放基金項目(2020KFJJ11)。
作者簡介:張新(1984—),男,湖南邵陽人,碩士,工程師。研究方向:食品檢驗與安全研究。