次氯酸鈉消毒對(duì)水發(fā)食品中產(chǎn)生氨基脲的影響

白亞敏,梁靜

1(重慶市食品藥品檢驗(yàn)檢測(cè)研究院,重慶,401121)2(國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)管重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(調(diào)味品監(jiān)管技術(shù)),重慶,401121)

毛肚、鴨腸、黃喉等水發(fā)食品在我國(guó)西南地區(qū)深受消費(fèi)者喜愛(ài),消費(fèi)量較大,但其中檢出氨基脲的事件時(shí)有發(fā)生,給食品加工業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。氨基脲屬于聯(lián)胺類化合物,對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的生殖系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)有多效性影響和改變,具有致畸性、致突變性和致癌性,長(zhǎng)期攝入會(huì)給人體造成安全隱患[1-2]。食品動(dòng)物養(yǎng)殖過(guò)程中使用呋喃西林藥物,可在體內(nèi)代謝產(chǎn)生氨基脲[3-4]。此外,部分甲殼類動(dòng)物體內(nèi)存在內(nèi)源性氨基脲[5-7],偶氮二甲酰胺用作發(fā)泡劑或面粉增筋劑時(shí),高溫分解也會(huì)產(chǎn)生氨基脲[8-10]。市售的毛肚、鴨腸、黃喉大部分是干制產(chǎn)品,必須經(jīng)過(guò)復(fù)水漲發(fā)才能食用,在水發(fā)食品的生產(chǎn)加工過(guò)程中,部分廠家會(huì)加入次氯酸鈉消毒劑用于防腐消毒,水發(fā)食品與次氯酸鈉接觸后,會(huì)分解出游離的氨基酸和氨基酸衍生物,精氨酸、組氨酸等含有胍基的氨基酸可分解產(chǎn)生氨基脲;精氨酸降解后產(chǎn)生尿素和氨水,氨水與次氯酸鈉反應(yīng)生成氯胺,氯胺與尿素反應(yīng)生成氨基脲;氯胺與氨反應(yīng)可生成聯(lián)氨,谷氨酰胺和天冬酰胺等含有酰胺基團(tuán)的氨基酸與次氯酸鈉作用能生成異氰酸鹽,聯(lián)胺與異氰酸鹽反應(yīng)也可生成氨基脲[11-16]。目前,國(guó)內(nèi)關(guān)于水發(fā)食品中氨基脲研究報(bào)道比較少,為系統(tǒng)考察次氯酸鈉消毒劑對(duì)水發(fā)食品中氨基脲產(chǎn)生量的影響,本文以毛肚、鴨腸、黃喉等水發(fā)食品為研究對(duì)象,全面探究次氯酸鈉消毒劑溶液濃度、浸泡時(shí)間、浸泡pH、浸泡溫度、漂洗次數(shù)對(duì)氨基脲產(chǎn)生量的影響,為改進(jìn)水發(fā)食品生產(chǎn)工藝、減少氨基脲生成提供技術(shù)支撐和理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

毛肚、鴨腸及黃喉,重慶超市及農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)。

氨基脲標(biāo)準(zhǔn)品,Dr.Ehrenstorfer GmbH公司;氨基脲-13C-15N2標(biāo)準(zhǔn)品,WITEGA公司;乙腈、甲酸、正己烷均為色譜純,上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司;乙酸銨、乙酸乙酯、磷酸氫二鉀、鹽酸(均為分析純),重慶川東化工有限公司;氫氧化鈉(分析純),成都市科龍化工試劑廠;水,經(jīng)Millipore超純水儀處理過(guò)的超純水;鄰硝基苯甲醛(含量>99%),日本TGI公司;二甲基亞砜(純度≥99.5%),日本Sigma公司;次氯酸鈉(有效氯10%),成都金山化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

1290型高效液相色譜儀,美國(guó)安捷倫公司;API5500型三重四級(jí)桿質(zhì)譜儀,美國(guó)AB SCIEX公司;渦旋振蕩器,海門市其林貝爾公司;TD16-WS型臺(tái)式高速離心機(jī),長(zhǎng)沙湘儀公司;恒溫水浴振蕩器,金壇市環(huán)宇科學(xué)儀器廠。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 次氯酸鈉溶液處理

稱取2.0 g陰性樣品于50 mL離心管中,分別加入不同質(zhì)量濃度、不同pH值的次氯酸鈉溶液10 mL,渦旋振蕩30 s后,置于恒溫水浴振蕩器,于不同溫度、不同時(shí)間下進(jìn)行振蕩浸泡處理。浸泡結(jié)束后,視實(shí)驗(yàn)需要,用清水漂洗樣品。

1.3.2 樣品制備

經(jīng)次氯酸鈉溶液消毒處理的毛肚、鴨腸及黃喉樣品用10 mL水沖洗后均質(zhì)制樣,準(zhǔn)確稱取2.0 g樣品置于50 mL離心管中,加入100 ng/mL氨基脲內(nèi)標(biāo)工作溶液100 μL,渦旋混合1 min,放置20 min后加入適量1 mol/L鹽酸溶液20 mL和0.1 mol/L鄰硝基苯甲醛溶液0.15 mL,渦旋振蕩1 min后,置于恒溫水浴振蕩器中37 ℃避光振蕩16 h。取出離心管冷卻至室溫,加入1.0 mol/L磷酸氫二鉀溶液5 mL,用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至7.0～7.4,加入5 mL乙酸乙酯,渦旋振蕩1 min,取上層清液至10 mL離心管中,再加入5 mL乙酸乙酯重復(fù)上述操作,合并上清液后40 ℃氮?dú)獯蹈?。?zhǔn)確加入1 mL水,2 mL正己烷渦旋振蕩溶解殘留物,8 000 r/min離心5 min,取下層清液過(guò)0.22 μm濾膜,待液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(liquid chromatography tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)檢測(cè)。樣品平行測(cè)定3份,結(jié)果取平均值。同時(shí)用純水代替次氯酸鈉溶液,做空白試驗(yàn)。

1.3.3 基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液制備

分別稱取6份陰性樣品,每份2.0 g,置于50 mL離心管中,氨基脲加標(biāo)水平分別為0.5、1、2、5、10、20 μg/kg,加入100 ng/mL氨基脲內(nèi)標(biāo)工作溶液100 μL,渦旋混合1 min,余下操作同1.3.2節(jié)“放置20 min后加入1 moL/L鹽酸溶液20 mL和……,待LC-MS/MS檢測(cè)”。

1.3.4 色譜條件

色譜柱:HSS T3(50 mm×2.1 mm,1.7 μm),流動(dòng)相A相為乙腈(含0.1%甲酸),B相為10 mmol/L乙酸銨水溶液(含0.1%甲酸),梯度洗脫程序?yàn)?0～0.6 min,15% A;0.6～3.0 min,15%～85% A;3.0～4.5 min,85% A;4.5～4.6 min,85%～15% A;4.6～6.1 min,15% A。流速0.3 mL/min,柱溫40 ℃,進(jìn)樣體積:2 μL。

1.3.5 質(zhì)譜條件

離子化模式:電噴霧正離子模式(ESI+),噴霧電壓:5 000 V;離子源溫度:550 ℃;掃描模式:多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(multiple reaction monitoring,MRM);氣簾氣:270 kPa;GAS1:380 kPa,GAS2:380 kPa;質(zhì)譜參數(shù)見(jiàn)表1。標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品的質(zhì)量色譜圖見(jiàn)圖1和圖2。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量色譜圖Fig.1 MRM spectra of standard solution

圖2 樣品質(zhì)量色譜圖Fig.2 MRM spectra of sample

表1 氨基脲和同位素內(nèi)標(biāo)物的多反應(yīng)監(jiān)測(cè)質(zhì)譜參數(shù)Table 1 Mass spectrometry parameters of MRM mode for semicarbazide and isotope internal standard

2 結(jié)果與分析

2.1 次氯酸鈉溶液質(zhì)量濃度對(duì)氨基脲產(chǎn)生量的影響

食品加工行業(yè)中,次氯酸鈉作為消毒劑的質(zhì)量濃度一般為0.05～0 g/L,25 ℃條件下,分別采用pH為7質(zhì)量濃度為0.05、0.1、0.2、0.5、1、2 g/L的次氯酸鈉溶液振蕩浸泡毛肚、鴨腸和黃喉,浸泡時(shí)間為1 h。浸泡后進(jìn)行測(cè)定,氨基脲含量結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知,不同的水發(fā)食品氨基脲的生成量有較大差異。次氯酸鈉溶液質(zhì)量濃度為0.05 g/L時(shí),毛肚、鴨腸和黃喉中均未檢出氨基脲,當(dāng)次氯酸鈉溶液質(zhì)量濃度達(dá)到0.1 g/L,毛肚、鴨腸和黃喉中均產(chǎn)生了氨基脲,而且隨著次氯酸鈉質(zhì)量濃度增加,氨基脲產(chǎn)生量也不斷增加,氨基脲產(chǎn)生量與次氯酸鈉溶液質(zhì)量濃度呈正相關(guān)關(guān)系。次氯酸鈉溶液質(zhì)量濃度為1 g/L時(shí),毛肚、鴨腸、黃喉中氨基脲生成量分別為11.52、9.74、4.98 μg/kg,毛肚中氨基脲生成量約為黃喉的2倍。

表2 次氯酸鈉質(zhì)量濃度對(duì)氨基脲產(chǎn)生量的影響Table 2 Effect of immersion concentration on the production of semicarbazide

利用相同質(zhì)量濃度的次氯酸鈉溶液處理毛肚、鴨腸和黃喉,氨基脲生成量不同,可能由于黃喉表面組織比較致密,次氯酸鈉滲入量較少;也可能與樣品的氨基酸組成差異及樣品表面積差異有關(guān),有待進(jìn)一步研究。

2.2 浸泡時(shí)間對(duì)氨基脲產(chǎn)生量的影響

為系統(tǒng)考察浸泡時(shí)間對(duì)氨基脲產(chǎn)生量的影響,25 ℃條件下,采用pH為7質(zhì)量濃度為1 g/L次氯酸鈉溶液分別浸泡毛肚、鴨腸和黃喉,浸泡時(shí)間分別為0.5、1、3、5、8、12 h,浸泡后進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知,次氯酸鈉浸泡0.5～3 h內(nèi),氨基脲生成量變化較小,隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng),氨基脲的生成量也逐漸增加,氨基脲的生成量與浸泡時(shí)間呈正相關(guān)性。因此,為了盡量控制并減少水發(fā)食品中的生成氨基脲,應(yīng)盡量縮短消毒處理時(shí)間。

表3 次氯酸鈉浸泡時(shí)間對(duì)氨基脲產(chǎn)生量的影響Table 3 Effects of soaking time on the production of semicarbazide

2.3 浸泡溶液pH對(duì)氨基脲產(chǎn)生量的影響

次氯酸鈉溶液pH值越小,穩(wěn)定性越差,pH值在7以上,較穩(wěn)定。25 ℃條件下,用質(zhì)量濃度為1 g/L、pH為7、9、10、11、12的次氯酸鈉溶液分別浸泡毛肚、鴨腸和黃喉1 h,浸泡后進(jìn)行測(cè)定,測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表4。從表4可以看出,毛肚、鴨腸和黃喉中氨基脲生成量隨pH增大而顯著增多。BENDALL[17]研究表明,高pH較高時(shí),次氯酸鈉與有利于生成氨基異氰酸,繼而與尿素反應(yīng)生成氨基脲。此外,pH值次氯酸鈉溶液的穩(wěn)定性有較大影響,低pH時(shí),次氯酸鈉容易分解,高pH時(shí),次氯酸鈉分解速度相對(duì)減慢[18]。由于高pH會(huì)加速生成氨基脲,利用次氯酸鈉消毒處理水發(fā)食品時(shí),應(yīng)將次氯酸鈉溶液pH控制在7～9。

表4 浸泡溶液pH對(duì)氨基脲產(chǎn)生量的影響Table 4 Effects of soaking pH on the production of semicarbazide

2.4 浸泡溫度對(duì)氨基脲產(chǎn)生量的影響

為盡可能覆蓋食品企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境溫度,采用pH為7、質(zhì)量濃度為1 g/L次氯酸鈉溶液浸泡毛肚、鴨腸和黃喉,溫度分別設(shè)為4、15、25、37 ℃,浸泡1 h后進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果見(jiàn)表5。由表5可知,4 ℃浸泡條件下,僅毛肚中檢出了氨基脲,鴨腸和黃喉中均為未檢出氨基脲,可見(jiàn),較低溫度下不利于生成氨基脲。在所考察的浸泡溫度內(nèi),隨著浸泡溫度的升高,氨基脲的生成量逐漸增加,氨基脲的生成量與浸泡時(shí)間呈正相關(guān)性?？赡苁且?yàn)榻轀囟壬?動(dòng)物組織纖維空隙增大,與次氯酸鈉接觸的表面積也隨之增加,反應(yīng)更充分,產(chǎn)生的氨基脲也就越多。25 ℃浸泡條件氨基脲生成量是15 ℃浸泡條件下的約2～4倍,但37 ℃浸泡條件氨基脲生成量較25 ℃浸泡條件下變化較小,可能是因?yàn)闇囟瘸^(guò)30 ℃后,次氯酸鈉容易分解,導(dǎo)致氨基脲生成量變化不顯著。因此,利用次氯酸鈉消毒處理水發(fā)食品時(shí),應(yīng)控制溫度低于15 ℃。

表5 浸泡溫度對(duì)氨基脲產(chǎn)生量的影響Table 5 Effects of soaking temperature on the production of semicarbazide

2.5 漂洗次數(shù)對(duì)氨基脲產(chǎn)生量的影響

25 ℃條件下,采用pH為7、質(zhì)量濃度為1 g/L次氯酸鈉溶液浸泡毛肚、鴨腸和黃喉,浸泡1 h后,分別用清水漂洗1次和2次,漂洗時(shí)間為5 min,漂洗后進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果見(jiàn)表6。由表6可知,經(jīng)第1次漂洗后,氨基脲降低較多,第2次漂洗后,氨基脲較第1次漂洗變化較小。實(shí)驗(yàn)說(shuō)明水發(fā)食品在次氯酸鈉溶液作用下生成的氨基脲部分為游離態(tài),可經(jīng)清水漂洗適當(dāng)降低。

表6 漂洗次數(shù)對(duì)氨基脲產(chǎn)生量的影響Table 6 Effects of rinsing times on the production of semicarbazide

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)在不同條件下采用次氯酸鈉消毒劑浸泡處理毛肚、鴨腸和黃喉等水發(fā)食品,研究結(jié)果顯示,經(jīng)次氯酸鈉消毒劑浸泡處理后水發(fā)食品中會(huì)生成氨基脲,且毛肚、鴨腸和黃喉等不同的水發(fā)食品氨基脲生成量存在差異。氨基脲的生成量與次氯酸鈉溶液質(zhì)量濃度、浸泡時(shí)間、浸泡溶液pH、浸泡溫度呈正相關(guān)性;而漂洗可有效減少氨基脲的生成。利用次氯酸鈉溶液消毒處理水發(fā)食品時(shí),應(yīng)盡量用質(zhì)量濃度小于0.5 g/L、pH值7～9的次氯酸鈉在溫度低于15 ℃、0.5 h內(nèi)進(jìn)行,且處理后用清水漂洗。水發(fā)食品中的氨基脲不僅來(lái)源于動(dòng)物源性食品前期飼養(yǎng)階段使用的呋喃西林藥物,還與食品消毒處理過(guò)程中使用的次氯酸鈉有關(guān)系。因此,水發(fā)食品生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程應(yīng)控制和減少使用次氯酸鈉消毒劑,盡量避免氨基脲污染給人體健康帶來(lái)的危害。