酱油中生物胺快速检测方法的建立和应用

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生物胺是一类含氮低分子有机碱,具有促进机体生长代谢、调节神经活动等重要生理功能,但过量摄入生物胺会引起头疼、胸闷和低血压等问题,情况严重时甚至会伤害心血管系统和神经系统,可见准确测定食物中生物胺含量显得尤为重要。丹磺酰氯法是目前最常用的生物胺检测方法,但其也存在衍生化时间长,试剂消耗量大且不能进行在线衍生化检测的缺点。邻苯二甲醛法为目前常用的生物胺在线衍生化检测方法,但可检测生物按类型数量有限,衍生化产物稳定性差。因此,建立操作简便、检测迅速、结果稳定、通用性强的生物胺检测方法具有重要的实用价值。本论文在建立高效液相色谱离线和在线衍生化同时检测9种生物胺的方法基础上,收集检测分析了市售51种酱油的生物胺种类及含量,并研究了酱油发酵过程中生物胺含量的变化,以期为酱油酿造过程中控制生物胺生成提供理论和方法的指导。以9种生物胺的响应值为指标,通过单因素实验,优化了衍生化温度、时间、p H以及4-氟-3-硝基三氟甲苯(FNBT)用量,结果表明:样品经60℃避光水浴加热30分钟,冷却至室温后,8000 r/min离心10分钟,取20μL底部液滴溶于1 m L甲醇中,过0.22μL滤膜,即可进行液相色谱分析;采用乙腈和超纯水作为流动相对色谱柱(ZORBAX Eclipse XDB-C18(4.6×250 mm,5μm))进行40分钟梯度洗脱,9种生物胺可在32分钟内得有效分离,线性范围为0.5-100.0 mg/L,检出限(S/N=3)为0.013-0.089 mg/L。以5,10,15 mg/L三个水平加标,平均回收率为92.69%-101.44%,相对标准偏差(RSD)位于1.15-4.27%之间。由此可见,本方法衍生化操作简单,试剂消耗量小,线性范围广,准确度高和精密度高。以可编程的自动进样器为基础,建立了两种FNBT在线柱前衍生化方法。酱油样品稀释后过0.22μL滤膜,加入液相小瓶中待测;通过自定义自动进样器程序,20μL样品、10μL衍生化试剂、1μL催化剂同时进入自动进样器样品环中进行衍生化反应。第一种方法:样品在附加恒温加热设备的样品环中60℃反应20分钟,随后进入色谱柱进行分析;第二种方法:将原样品环替换为一个装有两个样品环的十通阀,由阀切换控制接入自动进样器的样品环。当前样品经色谱柱进行分析的同时,下一针样品在样品环进行衍生。结果显示:第一种方法线性范为0.5-100.0 mg/L,检出限(S/N=3)为0.013-0.082mg/L,以5,10,15 mg/L三个水平加标,平均回收率位于92.25-100.76%之间,RSD在1.15-4.27%之间。第二种方法线性范围为0.5-100.0 mg/L,检测限为0.014-0.099mg/L,以5,10,15 mg/L三个水平加标,平均回收率为92.49-100.17%之间,RSD在1.34-2.46%之间。第一种在线衍生方法精密度比离线衍生方法更高,试剂消耗量更低,人工操作步骤更少,但要求HPLC自动进样器支持用户自定义进样程序。第二种在线衍生方法检测速度比第一种在线衍生方法更快,但需要用装有两个样品环的十通阀替换原样品环。收集分析了51种市售酱油中生物胺含量,总生物胺含量范围为94.88-1898.17mg/L。每种样品中至少检测出五种生物胺,其中腐胺、组胺和酪胺含量最高。不同国家及地区采用不同生产方式导致了酱油样品之间生物胺含量水平差异较大。总体而言,中式酱油的等级越高,其生物胺含量也越高,且中式低盐固态酱油中生物胺含量明显低于高盐稀态酱油;而日式酱油生物胺含量低于中式酱油,并且发现酱油样品中生物胺含量与氨基酸态氮含量和挥发性盐基氮含量具有一定的相关性。跟踪分析了实验室条件下酱油发酵过程中生物胺含量的变化情况,研究发现酱醪的起始p H约为5.8,并随着发酵时间的延长而逐渐降低至5.2左右。在发酵前期,酱醪p H下降较快,生物胺含量在发酵第10~60天快速增长,在60左右达到峰值,随后部分生物胺含量略有下降,腐胺、组胺和酪胺是实验室条件下酱醪中含量最高的生物胺。
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