面粉增筋劑是一類與蛋白質(面筋)聯結以改進面粉制 品品質的添加劑,包括改進面筋的機械加工性能、氣體保留 性能及面制品的體積、勻稱性、組織結構和顆粒等。主要由 聚丙烯酸鈉、偶氮甲酰胺、活性磷酸鹽、變性淀粉等原料 制成。
聚丙烯酸鈉簡稱PAANa,是一種水溶性樹脂,分子最數 百萬,無色或淡黃色粘稠液體,在面制食品中作為增筋劑有 如下功效:①增強原料面粉中的蛋白質黏結力,使淀粉粒子 相互結合,分散滲透至蛋白質的網狀結構中,形成質地致密的面團,表面光滑而具有光澤;②形成穩定的面團膠體,防止 可溶性淀粉滲出》③增加產品的保水性,使水分均勻保持于 面團中,防止干燥;④提高面團的延展性;⑤使原料中的油脂 成分穩定地分散至面團中,制作以小麥粉、紅薯、玉米、燕麥、 馬鈴薯等為原料的面條、粉絲、粉條、粉皮時,可提高產品的 筋力,增強耐煮性聚丙烯酰胺簡稱PAM,由丙烯酰胺單體聚合而成,是一 種水溶性線1!高分子物質。主要用作絮凝劑,用于石油工 業、紡織工業、造紙X業等。聚丙烯酰胺常含有丙烯酰 胺單體,丙烯酰胺具神經毒作用,BI引起疲嗜睡、手指麻木, 位置性震顫,步態紊亂,肌肉萎縮,肌肉無力,手出汗脫屑以 及接觸性皮炎等[5],屬中等毒類,具有牛殖毒性、致突變性、 致癌性。因此,中a明確規定聚丙烯酰胺不允許作為食品添 加劑使用^。但由于聚內'烯酰胺具有比聚丙烯酸鈉更好的 增筋效果,一些不法廠家為/使自己的產品更好銷售,不顧 國家標準的規定違規使用聚丙烯酰胺來代替聚丙烯酸鈉。 目前,檢測聚丙烯酰胺的方法有溴氧化一可見光譜法[7]、凝 膠色譜分析方法[8]等。但溴氧化一可見光譜法測試的干擾 因素多、步驟繁瑣、測試精確度低、應用范圍窄,由于聚丙烯 酰胺和聚內烯酸鈉的部分分子量有交叉,采用凝膠色譜分析 方法也難以分離鑒定。
本試驗通過熒光衍生劑氣甲酸芴甲酯(FMOC-C1)柱前 衍生,高效液相色譜熒光檢測器檢測,建立了面粉增筋劑聚 丙烯酸鈉中聚丙烯酰胺含量的測定方法。該方法抗干擾性 強,重現性好,靈敏度高,為產品質量執法與檢驗提供了技術 方法和依據。
1材料與方法1.1試驗儀器與試劑高效液相色譜儀:Alliance? 2695(配2475熒光檢測器>, 美國沃特世公司I電子分析天平:BT 224S,德國賽多利斯;渦旋混勻器:XH-B型,江蘇康健醫療用品有限公司* 高速離心機:TGL-16B,上海安亭科學儀器廠;試驗用水:Milli-Q Academic超純水發生器制備的超 純水;乙腈:色譜純,山東禹王》
硼砂:分析純,國藥集團;二氣甲烷:分析純,W藥集團;丙酮:分析純,國藥集團;氣甲酸芴甲酯(FMOC-C1〉衍生劑:美國Fluka公司》
聚丙烯酰胺(含量>85. 0% ,平均分子量>300萬):國藥 集團;聚丙烯酸鈉(固含量>40. 0%,分子董>3 X107):國藥 集團。
1.2方法1.2.1聚W烯酰胺標準溶液準確稱取20.0 mg聚丙烯酰 胺標準品,加人80 mL水,超聲30 min,放置過夜,用水定容 至100 mL,混合搖勻,準確移取適最標準貯備液,用水稀釋 成4~400 pg/mL的標準系列。
1.2.2樣品處理方法稱取0. 200?0? 500 g樣品,置于 100 mL容量瓶中,加人80 mL水,超聲提取30 min,放置過 夜充分分散,加水定容并搖勻,倒人2 mL離心管中 15 000 r/min離心5 min,準確移取400 pL上清液于2 mL 離心管中。依次加人2005%棚砂溶液和200 pL lg/L氯甲酸芴甲酯(FMOC-C1)內酮溶液,渦旋混勻,放置10 min,加 人500 pL二氣甲燒?S旋萃取1 min, 15 000 r/min離心 5 min,吸取h層溶液用〇。 45 pm尼龍濾膜過濾后測試。 1.2.3標準品處理方法準確移取400標準溶液于2 mL離心管中,加人200 pL 5%硼砂溶液和200斗1 g/L 氯甲酸芴甲酯(FMOC-C1)丙酮溶液,渦旋混勻,放置10 min, 加人500 pL二氯甲烷渦旋萃取1 min, 15 000 r/min離心 5 min,吸取上層溶液用0. 45尼龍濾膜過濾后測試。
1.2.4液相色譜分析條件色譜柱:YMC-Pack Diol-300, 5 fun, 300X8.0 mm l.D.;柱溫:3〇突光檢測波長:激發波長為268 mn,發射波長為315 mn;進樣最:20 pL;流速: l.OmL/min;流動相:0. 075 mol/L磷酸二氫鉀溶液:乙 腈=96 : 4;洗脫方式:等度洗脫。
2結果與討論2.1色譜條件選擇由于聚丙烯酰胺分子量較大ft極性較強,在C1S色譜柱 上難以保留,無法進行有效分離檢測。有報道191采用250 X4.6mm Did二醇基柱來檢測聚丙烯酰胺濃度,檢測波長為 200 nm,但在該波長下,對基質較復雜的樣品極易產生干擾。 因此。最好能尋找到一種能弓聚閃烯酰胺反應生成穩定熒光 產物的試劑。FMOC-C1和Waters accq-tag衍牛劑作為常用 的氨基酸衍牛。劑u°],能與氣基反應生成穩定的熒光產物。 本試驗參照SN/T 1923 —一2007標準中草It膦使用 74萬方數據FMOC-C1的衍生化條件[11]和Waters公佑酸的accq-tag 衍生化條件[12]對聚丙烯酰胺衍生后進行檢測。分別采用 (:,8色譜柱、TSK,G4000PW凝膠色譜柱和YMC-Pack Did 二醇基柱來分離兩種衍生劑的衍生產物,結果只有采用 FMOC-C1衍生的產物能通過YMC-Pack Diol二醉基柱來有 效分離。采用 YMC-Pack Diol-300,5 ftm,300X 8_ 0 mm I. D 色譜柱,試驗同時比較了用〇,〇。 〇5,〇。 075,0. 1,0. 15 mol/L 磷酸二氫鉀溶液為流動相的分離效果并調節與乙腈的比例, 最終確定以〇, 075 mol/L磷酸二氫鉀溶液|乙腈=96 I 4為 流動相,流速為1. 〇 mL/min,柱溫為30 t,在該條件下聚丙 烯酰胺衍生產物與雜質能有效分離并具有良好的靈敏度。 采用Wat?S2475熒光檢測器掃描后發現在激發波長 268 nm、發射波長315 rnn處,聚丙烯酰胺衍生產物具有最 大響應值(見圖1,圖2)。水、聚丙烯酸鈉和聚丙烯酸鈉添加 聚丙烯酰胺的衍生物分離譜圖見圖3。
圖2聚丙烯酰胺標準品液相色譜圖 Figure 2 HPLC chromatogram of standard sample for polyacryiamide( PAM)
2.2前處理條件選擇2.2.1提取方法聚丙烯酸鈉和聚丙烯酰胺均易溶于水, 由于分子量較大,在水中的分散速度均較慢。試驗表明經放As、善 A^E^ge-o5-置過夜后聚丙烯酸鈉和聚丙烯酰胺水溶液均成為均勻的、幾 近透明的粘稠液體。為了加快聚內烯酰胺的溶出,采用先超 聲振蕩30 min再放置過夜分散的提取方法。由于聚丙烯酸 納和聚丙烯酰胺溶液在濃度較大時成為非常粘稠的液體,無 法用濾膜過濾,直接進樣會造成色譜柱堵塞,因此,將樣品取 樣量定為 〇。200~0.500 g。
5.0010.0015.00 20.0025.0030.00保留時間 Retention time/min(a) HjO50.00-積為縱坐標,濃度為橫坐標做標準工作曲線,得到聚丙烯故 胺的線性方程為A = 24 900. C+76.8,r = 0.999 89。檢出 限以信噪比S/N為3時對應的目標物濃度確定,當取樣量為0.2 g時,該方法對面粉增筋劑中聚丙烯酰胺的檢測限為 0? 2 g/kg。
>50.00SiI 050.00圖4聚丙烯酰胺衍生反應液凈化前后液相色譜圖比較 Figure 4 HPLC chromatogram of derivatization reaction solutions of PAM2.4回收率和精密度試驗取空白增筋劑聚丙烯酸鈉樣品進行標準添加試驗,每個 添加tt做6個平行試驗,試驗結果見表1。
圖3純水、聚丙烯酸鈉空白樣品和聚丙烯 酰胺空白加標液相色譜圖 Figure 3 HPLC chromatogram of H20 (a),PAANa sample(b) and spiked sample of PAANa with PAM (c)
2.2.2衍生化時間和衍生產物穩定性本試驗研究了衍生 時間的選擇,發現衍生10,30 min和24 h所得聚丙烯酰胺峰 髙均相同,因此確定衍生時間為10 min,衍生產物穩定時間 在24 h以上。
2.2.3凈化方法FM0C-C1作為柱前衍生化試劑具有一 個明顯的缺點就是在水溶液中過量的FM0C-C1水解成 FMOC-OH和二酰化產物,對檢測構成很大的干擾。本 試驗研究發現,采用二氯甲烷萃取的方法一次就能有效降低 過量衍生劑的干擾(見圖4)。
2.2.4抗干擾能力為檢驗該方法的抗干擾能力,對增筋 劑中常用的偶氮甲酰胺、活性磷酸鹽、變性淀粉、黃原膠等添 加劑依照該方法條件進行試驗,發現上述添加劑均不影響聚 丙烯酰胺的檢測。
2.3標準曲線繪制與檢測限配制4. 28?428 pg/mL的聚丙烯酰胺標準溶液,以峰面表1空白增筋劑樣品的加標回收率和精密度Table 1 The recovery and precision in the flour gluten fortifier (PAANa) sample (? = 6)
添加濃度/(g ? kg-1)實測濃度/ (g ? kg_1)回收率/%相對標準偏差/%2. 141.8385.54.710. 709. 4087.93.842. 8038. 9090.93. 12.5實際樣品檢測采用該方法抽取面制品加工企業共計20份添加劑樣品 進行r檢測,共檢出了 3份含聚丙烯酰胺的樣品,含最在 42%~85% 之間 ?
3結論通過熒光衍生劑氯甲酸芴甲酯(FMOC-C1)柱前衍生,高 效液相色譜熒光檢測器檢測,建立了曲粉增筋劑聚丙烯酸鈉 中聚內烯酰胺含量的測定方法。該方法操作簡單、抗干擾能 力強、靈敏度高,可有效滿足檢驗部門、食品衛生質M檢驗部 門對面粉增筋劑聚內烯酸鈉中聚丙烯酰胺的快速檢測,為嚴 格食品添加劑質量監管,保障人民健康提供了必要的技術 支持。(下轉第119頁)
2.3產品質置指標2.3.1感官指標產品呈淡黃色;具有發酵乳的乳香、南瓜蘋果的果香、以 及略微的酒香,酸甜適a、質地細膩、柔和爽口,無異味;均勻 細膩,無分層,無凝塊。
2.3.2理化指標蛋白質含量>1.0%;臘肪含量>1.0%;酸度多70°T;酒 精度為0.6%。
2.3.3微生物指標細菌總數<100 CFU/mL;大腸菌群<3 MPN/100 mL; 致病菌未檢出。
2.3.4保質期4 X:冰箱保存21 d。
3結論(1)最優復合果蔬汁發酵條件為:南瓜:蘋果=1 : 3, 接種量8% ,發酵天數3 d,糖度為8 Brix,(2)復合型乳酸菌飲料的最佳配方為:酸奶32.0%、復 合發酵果汁8.0%、蔗糖10.0%、復合酸(檸橡酸:蘋果酸| Vc = 8 : 1 > 0. 5)0.14% ,復合穩定劑(CMC:黃原膠=2 ■ 1) 0.30%。產品呈淡黃色,口感細膩、潤滑,并具南瓜蘋果香、 酒香及奶香等多種特殊香味。
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