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《成都大学》 2020年
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色素高分辨质谱检测法的建立与易染色食品的风险监测

刘诗瑶  
【摘要】:食用合成色素具有成本低、色泽鲜艳、着色力强、性质稳定、易于调配等优点,在食品加工生产中应用广泛。但研究发现即使是食用合成色素也存在一定危害。更有一些不法企业为节约成本非法添加工业染料,对人体健康造成更为严重的危害。食用合成色素与工业染料的种类呈逐年递增的趋势。滥用食用合成色素,规避标准使用未经批准的新型色素,甚至非法添加工业染料等食品安全问题日益严重。目前食用合成色素与工业染料检测方法主要是液相色谱-紫外检测法,需要同一样品用不同前处理方法不同仪器进行反复测定,导致分析时间长,且仪器灵敏度较低,待测物干扰大,实验室消耗大等问题。同时,目前的检测方法仅可对已知目标化合物进行定量检测,而对于未知目标物的检测缺乏筛查能力,导致问题爆发才去监管,造成食品安全监管的滞后。因此,本研究利用超高效液相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱技术建立具有推广性的70种色素精确质量数据库(一级质谱库、二级质谱库和同位素分布库),通过所建立的数据库可在无标准品下对待侧样品进行筛查确证,可有效解决上述问题。主要研究内容如下:(1)经查阅文献结合市场调查总结了食品中易滥用、违法添加、以及一些常用天然色素共70种。基于超高效液相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱技术,采用电喷雾离子源,正离子和负离子同时切换扫描方式,优化液相色谱洗脱梯度程序和质谱采集条件,以保留时间,一级精确质量数,二级碎片精确质量数,同位素分布为主要信息的方法建立70种色素的高分辨质谱筛查数据库。研究了柠檬黄等典型合成色素的裂解规律:总结为脱羧基中性丢失CO_2形成的碎片离子,形成[M-3Na+H-CO_2]~(2-),随后发生吡唑啉腙酮环开裂C-C,N-N键发生断裂产生裂解碎片;很多钠盐色素会形成[M-xNa+yH]~((x-y))的一系列准分子离子峰并同时存在多种带电形式;其余色素通常形成[M+H]~+、[M-H]~-、[M-Cl]~-等准分子离子峰。(2)建立了基于TraceFinder软件的筛查方法。优化参数条件后可将样品数据导入后进行自动筛查确证;讨论了容易出现假阴性、假阳性的状况,结合人工分析总结一套筛查思路,可保证筛查的准确性。空白基质在0.005 mg/kg的添加水平下除柠檬黄、氯化花青素、酸性橙92、胭脂红酸、曙红Y外其余均能通过TraceFinder自动筛查匹配,将提取液浓缩后再上机则全部匹配。(3)比较了甲醇/水、丙酮/水、乙腈/水三种提取液的提取效率,建立了高通量、快速的多种合成色素前处理方法。在甲醇:水=1:1下除对位红、虾青素、花青素、部分苏丹类色素回收率在50%左右,效果较差,其余色素回收率在70~98%左右的理想区间内。(4)结合建立的高通量前处理方法、高分辨筛查数据库和采集筛查方法,对成都市市售易染色食品150组进行筛查分析并提出监管建议。150组样品7大类中62组检出合成色素,其中调味料及香辛料检出率3.7%,粮食粉丝检出率6.6%,肉制品检出率35%,麻辣面制品检出率15%,糖果检出率50%,冷冻饮品检出率75%,而蜜饯凉果检出率最高,40组中34组检出色素检出率达85%。同时发现蜜饯、肉制品、调料中都存在检出工业染料罗丹明B、酸性橙Ⅱ的情况。
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