輻照肉制品中2-十二烷基環(huán)丁酮的測(cè)定

趙成仕

(安徽國家農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化與監(jiān)測(cè)中心，合肥 230051)

食品輻照是指利用射線照射食品，延遲新鮮食物某些生理過程的發(fā)展，或?qū)κ称愤M(jìn)行消毒、殺菌、防霉等處理，達(dá)到延長保藏時(shí)間，穩(wěn)定、提高食品質(zhì)量的目的[1]。GB/T 18526.5-2001[2]指出:熟畜禽肉類制品易被微生物污染，保質(zhì)期短，采用輻照殺菌技術(shù)能有效降低微生物數(shù)量，延長保質(zhì)期，提高衛(wèi)生質(zhì)量，控制食源性疾病。我國衛(wèi)生部已經(jīng)頒布了9類輻照食品的國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，共計(jì)18種輻照食品獲得批準(zhǔn)，包括香腸、包裝雞和熟肉制品等食品。

衛(wèi)生部1996年頒布的《輻照食品衛(wèi)生管理辦法》規(guī)定“輻照食品在包裝上必須貼有衛(wèi)生部統(tǒng)一制定的輻照食品標(biāo)識(shí)”，GB 7718-2004也將輻照食品列為強(qiáng)制標(biāo)示內(nèi)容[3，4]。據(jù)了解，我國已經(jīng)成為世界上最大的輻照食品生產(chǎn)者之一，每年輻照量達(dá)幾十萬噸，但很難在市場上看到有標(biāo)識(shí)的輻照食品。

GB/T 21926-2008[5]是對(duì)輻照含脂食品中的特征物質(zhì)2-十二烷基環(huán)丁酮進(jìn)行測(cè)定，鑒別含脂食品是否經(jīng)過輻照加工。2-十二烷基環(huán)丁酮是含脂食品中棕櫚酸甘油酯經(jīng)輻照后酰氧鍵發(fā)生斷裂產(chǎn)生的羰基在2號(hào)環(huán)位上，且與棕櫚酸有相同數(shù)量碳原子。目前，還沒有證據(jù)表明2-十二烷基環(huán)丁酮在未經(jīng)輻照的食物中能被檢測(cè)到，因此2-十二烷基環(huán)丁酮可以作為含脂食品輻照的標(biāo)志化合物，通過對(duì)其測(cè)定鑒別輻照含脂食品[6-10]。因此筆者依據(jù)GB/T 21926-2008對(duì)市場上肉制品(熟畜禽肉類制品、糟制肉食品、水產(chǎn)品等)進(jìn)行了測(cè)定研究。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

氣相色譜-質(zhì)譜儀(EI源)： QP2010型,日本島津公司;

乙醚、無水硫酸鈉:分析純；

正己烷:分析純或色譜純；

硅鎂吸附劑:100～150 μm(60～100 目)，層析用，650℃灼燒4 h，用10%水純化；

2-十二烷基環(huán)丁酮標(biāo)準(zhǔn)樣品：純度不低于99%，美國Sigma公司；

2-十二烷基環(huán)丁酮標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確稱取適量的2-十二烷基環(huán)丁酮標(biāo)準(zhǔn)樣品(精確至0.1 mg)，用正己烷定容，制備成100 μg/mL標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液(存放于0～4℃冰箱中，可儲(chǔ)存2個(gè)月)。

1.2 氣相色譜-質(zhì)譜儀器條件

色譜柱：DB-5MS色譜柱(30 m×0.25 mm, 0.25 μm)；色譜柱溫度(程序升溫)：80℃保持1 min，然后以15℃/min升溫至150℃，再以8℃/min升至200℃，以20℃/min升溫至260℃保持2 min；進(jìn)樣口溫度：260℃；離子源溫度：200℃；離子源：EI源，70 eV；測(cè)定方式：選擇離子監(jiān)測(cè)方式(SIM)，選擇監(jiān)測(cè)離子(m/z)：98、55、112。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

將樣品放入高速組織粉碎機(jī)中粉碎均勻，稱取脂肪含量約200 mg粉碎后的樣品置于提取器中，用正己烷于80℃索氏抽提約5 h，將提取液濃縮至5 mL左右，轉(zhuǎn)入離心管中，于-10℃，以10 000 r/min離心30 min。用20 mL乙醚-正己烷(體積比1∶99)淋洗層析柱，取離心后上清液上柱分離。用50 mL 1%乙醚的正己烷分多次淋洗層析柱,流速控制在2～3 mL/min，將洗出液濃縮定容至2 mL，將待測(cè)液過0.45 μm有機(jī)系過濾膜凈化，上機(jī)測(cè)試。

2 結(jié)果與討論

2.1 定性分析

2-十二烷基環(huán)丁酮是含脂食品中棕櫚酸或棕櫚酸甘油酯經(jīng)輻照后的羰基氧失去一個(gè)電子，酰氧鍵發(fā)生斷裂，再經(jīng)由分子內(nèi)重排過程生成，羰基在2號(hào)環(huán)位上，且與棕櫚酸有相同數(shù)量碳原子。棕櫚油普遍存在于自然界動(dòng)植物油脂中，目前還沒有證據(jù)表明2-十二烷基環(huán)丁酮在未經(jīng)輻照的食物中能被檢測(cè)到。因此2-十二烷基環(huán)丁酮可以作為含脂食品輻照的標(biāo)志化合物。

2-十二烷基環(huán)丁酮分子量為238，對(duì)其的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行全掃描，質(zhì)譜圖見圖1。由圖1可見，2-十二烷基環(huán)丁酮產(chǎn)生2個(gè)主要較高質(zhì)量的離子碎片m/z98(C6H10O)、m/z112(C7H12O)，另外還有分子峰m/z238和一些烷基鏈碎片等。離子碎片m/z98和m/z112可能是2-十二烷基環(huán)丁酮在70 eV電子轟擊下，羰基上氧失去電子，帶上電荷，導(dǎo)致其鄰近的C—C健斷裂，以及系列重排形成的，如圖2所示。

圖1 2-十二烷基環(huán)丁酮質(zhì)譜圖

圖2 2-十二烷基環(huán)丁酮的可能碎片模式(70 eV)

進(jìn)行定性分析時(shí)，如果檢出的色譜峰保留時(shí)間與標(biāo)準(zhǔn)樣品相一致，并且在扣除背景后的樣品質(zhì)譜圖中，所選擇的離子均出現(xiàn)，而且所選擇的離子豐度比與標(biāo)準(zhǔn)樣品的離子豐度比相一致，則樣品中存在2-十二烷基環(huán)丁酮，即可判定含脂食品經(jīng)過輻照加工。

2.2 工作曲線和檢出限

定量和定性同時(shí)分析，選擇離子監(jiān)測(cè)方式(SIM)進(jìn)樣，定量離子選擇m/z98，參比離子選擇m/z112和55， 2-十二烷基環(huán)丁酮SIM離子圖見圖3。

配制濃度為0.5、0.2、0.1、0.05、0.02、0.01 mg/L的系列2-十二烷基環(huán)丁酮標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，在選擇的試驗(yàn)條件進(jìn)行測(cè)試，以峰面積定量，2-十二烷基環(huán)丁酮的濃度(X)在0.01～0.5 mg/L范圍內(nèi)與色譜峰面積(Y)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，線性回歸方程為Y=440 776X，相關(guān)系數(shù)r=0.999 6。

按10倍信噪比計(jì)算，當(dāng)樣品組分的響應(yīng)值等于

圖3 2-十二烷基環(huán)丁酮選擇離子圖

基線噪聲的10倍時(shí)，該樣品的濃度即可作為檢出限。本方法檢出限為10 μg/kg(豬肉樣品為背景，以脂肪質(zhì)量計(jì))。

經(jīng)試驗(yàn)，肉制品在輻照劑量為l kGy情況下，脂肪中2-十二烷基環(huán)丁酮含量約為0.1 mg/kg。GB/T 18526.5-2001和GB/T 18526.6-2001[11]工藝劑量參數(shù)為：產(chǎn)品輻照加工的最低有效劑量為4 kGy，最高耐受劑量為8 kGy，NY/T 1256-2006[12]工藝劑量參數(shù)為4～7 kGy，因此該方法滿足實(shí)際輻照肉制品鑒別、檢測(cè)需要。

2.3 精密度與回收試驗(yàn)

重復(fù)取未經(jīng)輻照的雞肉、豬肉和魚肉作為基質(zhì)檢測(cè)樣品，稱取脂肪含量為0.2 g的樣品，分別添加0.1、0.2、0.5 mg/L 2-十二烷基環(huán)丁酮標(biāo)準(zhǔn)溶液0.5 mL，按照試驗(yàn)方法進(jìn)行處理和分析測(cè)定，回收率和精密度試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。

表1 精密度與回收試驗(yàn)結(jié)果(n=6)

從表2中的結(jié)果可以看出，該方法的回收率為83.1%～94.0%，測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD小于6%，說明該方法對(duì)輻照后肉制品中的2-十二烷基環(huán)丁酮基本分離提取完全，滿足一般分析的要求。

2.4 樣品測(cè)定

(1)微生物分析

取當(dāng)天的冷鮮豬肉樣本，輻照前后進(jìn)行微生物檢測(cè)，輻照劑量按GB/T 18526.5-2001等輻照殺菌工藝標(biāo)準(zhǔn)的最低有效劑量4 kGy，微生物檢測(cè)菌落總數(shù)和沙門氏菌。結(jié)果顯示，輻照后菌落總數(shù)僅存活0.5%～2%，沙門氏菌無存活，滿足標(biāo)準(zhǔn)細(xì)菌指標(biāo)的技術(shù)要求。同時(shí)測(cè)定2-十二烷基環(huán)丁酮，輻照前未檢出，輻照后檢出0.7 mg/kg(以脂肪計(jì))。

(2)樣品測(cè)定

在市場隨機(jī)抽取30份各類肉制品樣品，用GB/T 21926方法進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定結(jié)果列于表2。

表2 實(shí)際樣品測(cè)定結(jié)果

3 結(jié)語

采用《輻照含脂食品中2-十二烷基環(huán)丁酮的測(cè)定方法氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)法》通過檢測(cè)2-十二烷環(huán)丁基酮來鑒定含脂類食品是否經(jīng)過輻照，方法具有提取率高、重現(xiàn)性好、操作性強(qiáng)、操作成本低等優(yōu)點(diǎn)。

[1] 顏棟美. 電離輻射在食品保藏中的應(yīng)用[J]. 食品科學(xué),1996, 17(6)：19-23.

[2] GB/T 18526.5-2001 熟畜禽肉類輻照殺菌工藝[S].

[3] 衛(wèi)生部令第47號(hào)(1996) 輻照食品衛(wèi)生管理辦法[S].

[4] GB 7718-2004 預(yù)包裝食品標(biāo)簽通則[S].

[5] GB/T 21926-2008 輻照含脂食品中2-十二烷基環(huán)丁酮測(cè)定氣相色譜/質(zhì)譜法[S].

[6] EN 1785:2003(E) Foodstuffs - detection of Irradiated food containing fat - gas chromatographic/mass spectrometric analysis of 2-alkylcyclobutanones.

[7] Péek H, Michel M, Hasselmann C, et al. Determination of monounsaturterd alkyl side chain 2-alkylcyclobutanones in irradiated foods[J]. J Agric Food Chem,2005, 53: 5 836-5 841.

[8] Peiyadarshini G, Scott S, Hachmeister K A, et al. Evaluation of 2-Dodecylcyclobutanone as an irradiation dose indicator in fresh irradiated ground beef[J]. J Agric Food Chem, 2005, 53：1 890-1 893.

[9] Horvatovich P, Miesh M, Hasselmann C. et al. Supercritical fluid extraction of hydrocarbons and 2-alkylcyclobutanones for the detection of irradiated foodstuffs[J]. J Chromatogr A, 2000, 897：259-268.

[10] Tewfik I H, Ismail H M. A rapid supercritical fluid extraction method for the detection of 2-alkylcyclobutanones in gamma-irradiated beef and chicken[J]. Lebensm-Wiss u-Technol,1998, 31：366-370.

[11] GB/T 18526.6-2001 糟制肉食品輻照殺菌工藝[S].

[12] NY/T 1256-2006 冷凍水產(chǎn)品輻照殺菌工藝[S].