北方伟业计量集团有限公司
生物胺(biogenic amines,BAs)是一类低分子质量含氮有机碱,由动植物及微生物产生,并且在自然界中被普遍发现。目前被发现的BAs共有3大类,主要有脂肪族的腐胺(putrescine,Put)、尸胺(cadaverine,Cad)、精胺(spermine,Spe)和亚精胺(spermidine,Spd),芳香族的酪胺(tyramine,Tyr)和β-苯乙胺(β-Phenethylamine,β-Phe),杂环族的组胺(histamine,His)和色胺(tryptamine,Try),以及近些年在章鱼唾液中被发现的章鱼胺。BAs本身在机体中发挥多种生理功能,是正常的活性物质,并在生命活动中起着重要作用。然而,身体对BAs具有一定的耐受力,当质量浓度过高身体就会出现偏头痛、胃部痉挛、呕吐、腹泻、过敏等中毒症状。食品及药物管理局(Food and Drug Administration,FDA)指出食物中His质量分数超过500 mg/kg就会对人体健康构成威胁,质量分数达到800 mg/kg的Tyr是有毒的,食物中总胺质量分数范围不应超过1 000 mg/kg。BAs的形成主要与氨基酸的脱羧反应和醛的胺化反应有关。食品发酵过程中微生物代谢的氨基酸脱羧酶作用于多种氨基酸,使其脱去羧基形成BAs,这是发酵食品中BAs的主要来源。因此,氨基酸、微生物以及氨基酸脱羧酶成为BAs产生的必备条件。
调查发现,酱油、虾酱和干腌鱼等发酵食品中BAs水平较高。酱油是以大豆、小麦、面粉或麦麸为原辅料,通过微生物发酵得到的液态调味品,氨基酸较丰富。丰富的氨基酸为酱油提供独特鲜味的同时也为BAs的形成提供可能。再加上酱油发酵体系复杂,微生物种类繁多,不同微生物间的相互作用、代谢途径尚不完全明确,不能确切说明哪些参与了酱油发酵的微生物具有氨基酸脱羧酶分泌能力。酱油中常见的BAs有8种:Try、β-Phe、Put、Cad、His、Tyr、Spd和Spe,这使得酱油具有一定的健康风险,随着人们对健康生活的要求不断提高,酱油的食用安全性也得到了越来越多的关注。酱油在世界上占有重要地位并在我国市场上需求量大,因此,为消费者提供安全可靠的可食用酱油意义重大。本文以华南地区生产的高盐稀态酱油为主要研究目标,研究了高盐稀态酱油中8种常见的BAs,并分析了相同品牌的不同等级间、相同等级的不同品牌间酱油中BAs组分的差异。为华南地区酱油的食用安全提供依据,为酱油工业中BAs调控技术的研究提供一定参考。
实验材料部分自购于广州市区各大小超市,部分取样于广州市如丰果子调味食品有限公司。
丹磺酰氯(纯度>99%)、BAs标准品、内标物(1,7-二氨基庚烷),Simga公司;乙腈、甲醇(色谱纯),迈瑞达公司;乙酸铵(色谱纯),麦克林公司;谷氨酸钠,美国MYM公司;碳酸氢钠,天津百世化工有限公司;氢氧化钠,广东铭固化学科技有限公司;37%盐酸、硫酸铵,天津福晨化学试剂厂。
LC-20A型高效液相色谱仪(配有紫外检测器),日本岛津公司;MD200型氮吹仪,杭州奥盛仪器有限公司;pH计,梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;TU-1901型双光束紫外可见分光光度计,北京普析通用仪器有限责任公司;涡旋振荡仪,海门市其林贝尔仪器制造有限公司。
采用丹磺酰氯柱前衍生法,ZORBAX Eclipse XDB-C18色谱柱分离,高效液相色谱-紫外检测器检测,内标法定量。
根据YU等方法稍有改进,BAs标准混合使用液及标准系列溶液的配制:准确称取各BAs标品适量,于10 mL容量瓶中,用0.1 mol/L盐酸溶液稀释至刻度,混匀,使质量浓度分别为1.0、2.5、5.0、10.0、15.0、25.0、50.0 mg/L,临用现配。内标标准储备溶液及标准使用液的配制:准确称取内标标准品适量,用0.1 mol/L盐酸配制成内标使用液(100 mg/L),临用现配。
准确量取1.0 mL样品于15 mL离心管中,先后加入100 mg/L内标溶液250 μL、饱和碳酸氢钠溶液1 mL、1 mol/L氢氧化钠溶液100 μL、衍生试剂1 mL,涡旋振荡,1 min后置于60 ℃恒温水浴锅中衍生15 min,取出,分别加入100 μL谷氨酸钠溶液,混匀,再置于60 ℃恒温反应15 min,取出冷却至室温,加入1 mL超纯水,涡旋振荡1 min,40 ℃氮气去丙酮(约1 mL),加入0.5 g氯化钠,涡旋振荡至完全溶解,再加入5 mL乙醚,涡旋振荡2 min,静置分层,转移上层乙醚于15 mL离心管中,下层再次萃取,合并2次乙醚萃取液,40 ℃水浴下氮气吹干。加入1 mL乙腈振荡混匀,使残留物溶解,0.22 μm滤膜针头滤器过滤,待测。相同方法衍生标准品溶液。
色谱柱为ZORBAX Eclipse XDB-C18柱(4.6 mm×250 mm,5-Micron),紫外检测波长:254 nm,进样量:20 μL,流动相A:90%乙腈/10%(含0.1%乙酸的)0.01 moL/L乙酸铵溶液,流动相B:10%乙腈/90%(含0.1%乙酸的)0.01 moL/L乙酸铵溶液,流速:1.0 mL/min。洗脱程序见下表1。
标准品衍生物图谱如图1所示,在上述梯度洗脱条件下,8种BAs衍生物分离效果佳,峰形较好。按出峰时间先后顺序各峰分别为Try、β-Phe、Put、Cad、内标物(1.7-二氨基庚烷)、His、Tyr、Spd和Spe的衍生物。
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根据YU等方法稍有改进,BAs标准混合使用液及标准系列溶液的配制:准确称取各BAs标品适量,于10 mL容量瓶中,用0.1 mol/L盐酸溶液稀释至刻度,混匀,使质量浓度分别为1.0、2.5、5.0、10.0、15.0、25.0、50.0 mg/L,临用现配。内标标准储备溶液及标准使用液的配制:准确称取内标标准品适量,用0.1 mol/L盐酸配制成内标使用液(100 mg/L),临用现配。
了解更多> >每个酱油样品中均有至少5种BAs检出,并且其含量在被测样品中具有较大差异。对数据进行简单统计,如表2所示,30个样品中检出His、Spd的均有26个样品,各占86.7%;Spe有25个,占83.3%;Put和Cad检出数各为29,占96.667%;Try、β-Phe和Tyr均有检出;其中8种BAs的总含量平均值为333.681 mg/L,范围在17.440~1156.243 mg/L;可以看出β-Phe、Put、Cad、Tyr、Spd和Spe是市售酱油中主要的BAs。
了解更多> >BAs的产生要具备3个条件:游离氨基酸、能够产生基酸脱羧酶的微生物以及适合微生物分代谢产生氨基酸脱羧酶的条件。影响发酵酱油中BAs含量的主要因素有微生物的数量种类、酱醪的pH、发酵温度、含盐量和原料,可能不同品牌酱油的发酵工艺、环境、微生物种类和数量都存在一定差异,这导致了不同品牌酱油间各BAs含量存在较大差异。总胺含量在WES、WTS2和WYS中最高,总胺含量均超过1 000 mg/L,3个样品均来自于W牌,W牌酱油发酵工艺有待改进。
了解更多> >同一品牌的不同等级酱油中BAs组分有显著性差异,相同等级的不同品牌酱油中BAs组分也有显著差异,说明品牌和等级对BAs在市售酱油中的富集具有显著影响。β-Phe、Try、Spe、Spd和Tyr是不同等级和品牌酱油的共同差异组分,对不同等级和品牌酱油中BAs的组成具有重要影响。
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