生活水平提高了,食品安全問(wèn)題也接踵而來(lái),人們對(duì)食品的要求也越來(lái)越高。由于微生物的活動(dòng)而造成的食品變質(zhì)、變味,失去原有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,所以,食品防腐劑應(yīng)運(yùn)而生。
食品防腐劑是能防止由微生物引起的腐敗變質(zhì)、延長(zhǎng)食品保藏期的食品添加劑。它分為化學(xué)類(lèi)食品防腐劑和天然食品防腐劑,目前我國(guó)食品添加劑有23個(gè)類(lèi)別,2000多個(gè)品種,包括酸度調(diào)節(jié)劑、抗結(jié)劑、消泡劑、抗氧化劑、漂白劑、膨松劑、著色劑、護(hù)色劑、酶制劑、增味劑、營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑、防腐劑、甜味劑、增稠劑、香料等。
食品防腐劑重要的是它能在不同情況下抑制最易腐敗作用的發(fā)生,特別是在一般滅菌作用不充分時(shí)仍具有持續(xù)性的效果。對(duì)纖維和木材的防腐用礦油、煤焦油、丹寧,對(duì)生物標(biāo)本用甲醛、升汞、甲苯、對(duì)羥基苯甲酸丁酯或香脂類(lèi)樹(shù)脂。在食品中使用防腐劑受到限制,因此多靠干燥、腌制等一些物理的方法。特殊的防腐劑有乙酸等有機(jī)酸,以油酸脂為成分的植物油、芥子等特殊的精油成分。
1·現(xiàn)狀
食品防腐劑是食品添加劑的一種。食品中的各種食品添加劑是否會(huì)相互作用生成其他的有害物質(zhì),目前尚無(wú)定論,[3]但可以肯定的是由于制造添加劑時(shí)所用原料不純而污染一些有毒化合物,引起人們的急慢性中毒。如日本的森永奶粉事件就是使用了含過(guò)高的添加劑,使奶粉中含砷過(guò)高引起1萬(wàn)多名嬰兒中毒。作為抗氧化劑的丁基羥基在體內(nèi)蓄積,對(duì)機(jī)體可能造成的潛在性危害[4]。檢測(cè)食品防腐劑的含量可以作為食品添加的限量指標(biāo),有助于減少對(duì)人體的危害。
2·食品防腐劑苯甲酸的檢測(cè)方法
2.1紫外分光光度法
食品防腐劑苯甲酸的測(cè)定,通常采用乙醚提取堿滴定法和水蒸氣蒸餾紫外分光光度法測(cè)定,這兩種方法測(cè)定程序復(fù)雜且周期長(zhǎng),回收率也較低。而在前人工作的基礎(chǔ)上采用乙醚萃取紫外分光光度法測(cè)定[5]。樣品分析結(jié)果表明:該方法簡(jiǎn)便準(zhǔn)確、快速可行。經(jīng)樣品處理檢驗(yàn),該方法最小檢出限為0.0010mg/mL回收率達(dá)98%,測(cè)定的全過(guò)程在1小時(shí)左右即可完成??梢?jiàn),紫外分光光度法比較簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確、快速。[5]苯甲酸和山梨酸均為共軛型有機(jī)化合物,在近紫外光區(qū)具有較強(qiáng)的吸收。高效液相色譜法顯示,并通過(guò)實(shí)測(cè)證實(shí),苯甲酸在230nm、山梨酸在263nm處具有最大吸收。另一方面,苯甲酸和山梨酸在水中具有適當(dāng)?shù)娜芙舛?。苯甲酸?0℃時(shí)溶解度為0.21g/100mL水:在20℃時(shí)為0.28g/100mL水;山梨酸在20℃時(shí)溶解度為0.21g/100mL水:在30℃時(shí)為0.25g/100mL水,因此可將標(biāo)樣和樣品處理成水溶液。采用紫外分光光度計(jì)[7],通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線法而實(shí)現(xiàn)酸性食品中苯甲酸(鈉)和山梨酸(鉀)含量的聯(lián)合測(cè)定,該方法具有簡(jiǎn)便、快速的特點(diǎn),可作為企業(yè)自控和商品檢測(cè)的參考方法。
2.2熒光光譜分析
芳香族化合物具有共軛的不飽和結(jié)構(gòu),能發(fā)生π-π能級(jí)躍遷,其熒光強(qiáng)度較大。這種體系中的π電子共軛度越大,則π電子非定域性越大,越易被激發(fā),熒光也就越易發(fā)生,而且熒光光譜將向長(zhǎng)波移動(dòng)。以激發(fā)光作為光源提供能量,使被測(cè)物基態(tài)分子獲得能量后躍遷到激發(fā)態(tài),從激發(fā)態(tài)的最低振動(dòng)能層回到基態(tài)時(shí),便產(chǎn)生熒光,通過(guò)熒光分析儀可以直接測(cè)出其熒光發(fā)射強(qiáng)度。所以可以用直接測(cè)量法來(lái)測(cè)量苯甲酸的熒光發(fā)射強(qiáng)度,從而計(jì)算出試樣中苯甲酸的含量。對(duì)苯甲酸含量的熒光光譜分析[8]探索最佳的測(cè)試條件,盡可能消除外界環(huán)境對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,該方法的最佳測(cè)試條件(激發(fā)波長(zhǎng)225nm、發(fā)射波長(zhǎng)310nm、溶液的pH2~3)。此法操作簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確、靈敏度高.苯甲酸的回收率為99.38%~102.3%。胡艾希等[9]將防腐劑(1)在醋酸銨-醋酸緩沖溶液中,釋放的甲醛與乙酰丙酮反應(yīng)生成二氫吡啶衍生物(2);(2)在410nm有特征吸收,在510nm顯熒光性。通過(guò)測(cè)定二氫吡啶衍生物的熒光強(qiáng)度可計(jì)算防腐劑(1)的含量。
2.3高效液相色譜法
用高效液相色譜測(cè)定果醬里的苯甲酸和山梨酸,回收率達(dá)95%~104%,苯甲酸和山梨酸的檢出限分別是25mg/kg和6.25mg/kg。使用高效液相色譜同時(shí)檢測(cè)食品中的苯甲酸、山梨酸、對(duì)羥基甲酯和對(duì)羥基苯甲酸丙酯,用甲醇-醋酸緩沖液(pH=4.4)來(lái)洗滌目標(biāo)物,檢測(cè)波長(zhǎng)254nm,23min內(nèi)即可檢測(cè)完畢。馮慧等按國(guó)家健康相關(guān)產(chǎn)品衛(wèi)生監(jiān)督抽檢計(jì)劃的要求,采用高效液相色譜對(duì)抽檢的醬腌菜樣品進(jìn)行苯甲酸、山梨酸和糖精鈉含量檢測(cè),在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中,采用雙波長(zhǎng)檢測(cè)技術(shù)輔助定性等新方法,完善了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法中在準(zhǔn)確定性方面的不足之處。陳發(fā)河等首次報(bào)道了采用固相萃取-反相高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定食品中常見(jiàn)的8種食品添加劑,苯甲酸、山梨酸、糖精鈉、安賽蜜、檸檬黃、日落黃、胭脂紅、莧菜紅,被測(cè)樣品經(jīng)AccuBondODS-C18固相萃取柱處理后進(jìn)樣,經(jīng)反向高效液相色譜測(cè)定,其平均加標(biāo)回收率在78.1%~112.5%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于5。[10]液相色譜——質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(HPLC-MS)是近幾年發(fā)展起來(lái)的新技術(shù),結(jié)合液相色譜對(duì)復(fù)雜基體化合物的高分離能力和質(zhì)譜獨(dú)特的選擇性、靈敏度、相對(duì)分子質(zhì)量及結(jié)構(gòu)信息于一體,為食品質(zhì)量檢測(cè)提供了有效的分析手段。用質(zhì)譜定性、高效液相色譜定量測(cè)定了面粉中化學(xué)性質(zhì)相近的苯甲酸和過(guò)氧化苯甲酰,回收率分別為91.3%和96.0%~99.3%。
2.4氣相色譜法
由于高效液相色譜法使用的儀器昂貴,難以普及,因此適用范圍受到一定限制。氣相色譜也是最重要的快速分析技術(shù)之一,它有極好的靈敏度和很高的分離度。如在實(shí)驗(yàn)中如果將玻璃棉插入注射部分的玻璃墊里或在分析柱之前采用一個(gè)保護(hù)柱可以防止分析柱被不揮發(fā)物質(zhì)污染,阻止污染物的干擾,減小峰的拖尾效應(yīng)來(lái)改進(jìn)氣相色譜的分離度,同時(shí)還可以延長(zhǎng)柱的使用壽命。劉楊岷等采用固相微萃取——?dú)庀嗌V法分析了醬油中的對(duì)羥基苯甲酸乙酯,采用頭對(duì)羥基苯甲酸乙酯進(jìn)行了測(cè)定,重復(fù)性好,干擾少,靈敏度高,加標(biāo)回收率在97.2%~103.4%之間,可用于醬油中對(duì)羥基苯甲酸乙酯的快速監(jiān)控分析。王文芳等采用不分流/分流進(jìn)樣模式,對(duì)飲料中山梨酸和苯甲酸進(jìn)行測(cè)定。山梨酸和苯甲酸的檢出限分別為0.813ug/mL和0.606ug/mL,樣品3次平行測(cè)定的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于6.42%,回收率在87.0%~97.8%之間。[11]張建華等對(duì)氣相色譜的色譜柱填料進(jìn)行改進(jìn),采用不銹鋼柱,用乙二醇丁二酸酯填裝,得到食品中苯甲酸和山梨酸的峰形好,檢出限為5μg/kg,回收率為94%~103%。迪麗努爾·馬力克等采用10m長(zhǎng),100μm內(nèi)徑的HP-5溶融石英毛細(xì)管柱,在快速程序升溫條件下,用氣相色譜同時(shí)測(cè)定六種常見(jiàn)防腐劑。各組分平均回收率為96.45%,最低檢測(cè)限為1.2~10ug/mL;線性相關(guān)系數(shù)大于0.994。
2.5其它方法
紅外光譜由于特征性強(qiáng),預(yù)處理比色譜法簡(jiǎn)單、便捷,普適性強(qiáng),并可對(duì)微量樣品進(jìn)行測(cè)試,因此也是分析鑒定的有效方法。
周玉虎等在甲醇和醋酸介質(zhì)下,采用超聲萃取的方法對(duì)樣品進(jìn)行前處理,建立了一種紫外分光光度法快速測(cè)定酸奶中納他霉素的方法,優(yōu)化了超聲萃取時(shí)間、波長(zhǎng)、酸度等試驗(yàn)條件,并由正交試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。對(duì)幾種酸奶樣品中納他霉素進(jìn)行測(cè)定,回收率均在92.89%~104.61%之間。方法簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確性高。方明等采用高效毛細(xì)管電泳(HPCE)檢測(cè)了飲料、醬菜中苯甲酸的含量,優(yōu)化了HPCE測(cè)定食品防腐劑的試驗(yàn)條件。試驗(yàn)表明:HPCE檢測(cè)的預(yù)處理簡(jiǎn)單、檢測(cè)經(jīng)費(fèi)低、無(wú)有機(jī)溶劑的毒害和環(huán)境污染,且有檢測(cè)迅速快捷、檢測(cè)精度高等優(yōu)點(diǎn)。劉峰等為快速測(cè)定大量樣品中納他霉素的含量,基于其抑菌活性建立了一種新型的微孔板生物檢測(cè)法。結(jié)果表明,微孔板生物檢測(cè)法與HPLC法測(cè)定的結(jié)果無(wú)顯著差異,該方法具有處理量大、操作簡(jiǎn)單、平行性好等特點(diǎn)。[11]
3·食品防腐劑發(fā)展方向
3.1由毒性較高向毒性更低、更安全方向發(fā)展
人類(lèi)進(jìn)步的核心是健康、和諧。隨著人們對(duì)健康要求的提高,食品的安全標(biāo)準(zhǔn)也越來(lái)越嚴(yán),各國(guó)政府應(yīng)快速修訂食品安全標(biāo)準(zhǔn),提高食品安全水平和國(guó)民健康水平。
3.2由化學(xué)合成食品防腐劑向天然食品防腐劑方向發(fā)展
鑒于化學(xué)合成食品防腐劑的安全性和其他缺陷,人類(lèi)正在探索更安全、更方便使用的天然的食品防腐劑。
3.3由單項(xiàng)防腐向廣譜防腐方向發(fā)展
目前廣泛使用的食品防腐劑無(wú)論是化學(xué)合成的,還是天然的,它們的抑菌范圍相對(duì)都比較狹小,有的對(duì)真菌有抑制作用,對(duì)細(xì)菌無(wú)效;有的僅對(duì)少數(shù)微生物有抑制作用。所以,大多數(shù)食品生產(chǎn)企業(yè)需要添加多種防腐劑以達(dá)到防腐目的。因此,廣譜防腐劑將成為業(yè)界的研究方向。
3.4由苛刻的使用條件向方便化使用方向發(fā)展
現(xiàn)在廣泛使用的食品防腐劑,對(duì)食品生產(chǎn)環(huán)境有較苛刻的要求。發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)該是對(duì)食品生產(chǎn)環(huán)境沒(méi)有苛刻要求的安全的食品防腐劑。
3.5高價(jià)格的天然食品防腐劑向低價(jià)格方向發(fā)展
天然的食品防腐劑具有無(wú)毒、無(wú)害,是今后及未來(lái)的發(fā)展方向。但目前天然食品防腐劑的價(jià)格高昂,大多數(shù)食品生產(chǎn)企業(yè)難以承受。所以,大幅度降低天然食品防腐劑的成本是大范圍推廣應(yīng)用天然食品防腐劑的先決條件。
4·結(jié)論
隨著食品工業(yè)的發(fā)展,食品防腐劑已成為諸多加工食品不可缺少的物質(zhì)。但同時(shí)食品防腐劑的安全性問(wèn)題也成為公眾關(guān)心的社會(huì)熱點(diǎn),而它們的檢測(cè)方法也成為企業(yè)在制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題。目前已經(jīng)發(fā)展趨于成熟的各種實(shí)驗(yàn)室防腐劑檢測(cè)方法有著種種局限性,而高效快速檢測(cè)產(chǎn)品的檢測(cè)范圍有限,檢測(cè)成本又還較高,故在以后的業(yè)界研究中,應(yīng)不斷改進(jìn)現(xiàn)有檢測(cè)實(shí)用技術(shù)并進(jìn)行創(chuàng)新,研究出更快速,高效,精準(zhǔn),成本更低的防腐劑檢測(cè)技術(shù)和產(chǎn)品。總之,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,食品防腐劑的快速檢測(cè)技術(shù)將會(huì)在食品衛(wèi)生檢驗(yàn)方面起著越來(lái)越重要的作用。建立成熟食品防腐劑快速檢測(cè)方法和高效檢測(cè)方法。對(duì)食品生產(chǎn)、運(yùn)輸、銷(xiāo)售過(guò)程中質(zhì)量的監(jiān)控具有十分重要的意義,食品防腐劑先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)的推廣應(yīng)用,不僅是對(duì)傳統(tǒng)的食品安全檢測(cè)技術(shù)的一個(gè)改進(jìn)和提高,也將使我們的食品質(zhì)量安全會(huì)有進(jìn)一步的保證,從而推動(dòng)食品工業(yè)更加健康、快速發(fā)展。