高效液相色谱法测定鸡精中7种鲜味剂
作者: 欧廷峰 曹聪聪*
摘 要:目的:建立高效液相色谱法检测鸡精中7种鲜味剂的方法。方法:采用高效液相色谱法,用反相C18柱色谱柱分离,以甲醇-磷酸二氢钠水溶液为流动相,梯度洗脱二极管阵列检测器检测。测定鸡精中的7种鲜味剂的含量。结果:待测样液中鲜味剂的响应值在标准曲线范围内,在优化后的液相色谱条件下,7种鲜味剂分离效果良好,鸡精样品中检测出鸟苷酸(Guanosine-5’-monophosphate Disodium Salt,GMP)和肌苷酸(Inosine Monophosphate,IMP)。IMP测定的相对标准偏差在0.78%~1.25%,平均回收率在99.97%~100.00%;GMP测定的相对标准偏差在1.05%~3.01%,平均回收率在99.85%~100.22%。准确度、精密度均满足分析要求,分析结果准确度及精密度高。结论:本次研究有助于更好地指导鸡精的生产和产品质量的控制,具有一定的研究价值。
关键词:鲜味剂;高效液相色谱;鸡精
Abstract: Objective: To establish a HPLC method for the determination of 7 kinds of umami agents in chicken essence. Method: The separation was carried out by high performance liquid chromatography (HPLC) with reversed phase C18 column. The aqueous solution of methanol-sodium dihydrogen phosphate was used as mobile phase, and the detection was carried out by gradient elution diode array detector. The content of 7 kinds of umami agents in chicken essence was determined, and the existence of other nucleotides was also determined. Result: The response values of the umami agents in the samples fell within the range of the standard curve. Under optimized liquid chromatography conditions, the seven umami agents were well separated. Specifically, Guanosine-5’-Monophosphate Disodium Salt (GMP) and Inosine Monophosphate (IMP) were detected in the chicken essence samples. The relative standard deviation (RSD) for IMP was between 0.78% and 1.25%, with an average recovery rate of 99.97% to 100.00%. For GMP, the RSD ranged from 1.05% to 3.01%, and the average recovery rate was between 99.85% and 100.22%. These results indicate that the method’s accuracy and precision meet the required analytical standards. Conclusion: This study is helpful to better guide the production of chicken essence and product quality control, and has certain research value.
鲜味剂作为提升食品风味的重要成分,依据化学结构可分为氨基酸类(如L-谷氨酸、L-茶氨酸)、核苷酸类(包括肌苷酸、鸟苷酸等6种衍生物)、有机酸类及复合型制剂4大类[1]。这些物质不仅赋予食物鲜味,还具备生理调节功能,核苷酸和氨基酸可通过平衡肠道微生物群落、增强免疫力等方式促进健康,但其摄入量需严格把控。过量摄入可能导致健康风险,尤其在调味品中若含量超标可能引发潜在安全问题[2]。因此精准检测食品中鲜味剂的含量,既是控制生产工艺的关键环节,也是保障消费者健康的核心措施[3]。国内外测定鲜味剂方法包括分光光度法[4]、高效液相色谱法等[5]。分光光度法操作简单但灵敏度低,易受干扰;高效液相色谱法精度高,但设备昂贵、前处理复杂且耗时长。复杂食品基质中成分干扰大、多组分同步检测能力不足、部分方法缺乏国际统一标准等问题普遍存在[6]。基于上述背景,本研究采用高效液相色谱法对鸡精中鲜味剂进行检测,利用色谱柱的分离作用,有效地避免其他组分的干扰作用,并能对鲜味剂进行准确定量,对于评价鲜味剂在调味品中的含量是否符合行业标准具有重要意义。
1 材料与方法
1.1 材料与设备
鸡精,加加食品集团股份有限公司;甲醇(色谱纯),上海迈瑞尔;乙腈(色谱纯),上海迈瑞尔;磷酸二氢钠(色谱纯),苏州天可贸易有限公司;鸟苷酸、肌苷酸、尿苷酸、腺苷酸、L-4,5乳清酸、L-茶氨酸、胞苷酸,均购自Sigma公司。
高速离心机(TGL16),北京时代北利离心机有限公司;电子分析天平(AUW220),上海燕恒实业有限公司;涡旋仪(WorteX.GeniZ),北京优晟联合科技有限公司;超声仪(TI-H-15),美国汉斯福特科技有限公司;超高效液相色谱仪(Waters Acquity UPLC),沃特世科技(上海)有限公司;纯水仪(milli-QA10),上海和泰。
1.2 溶液配制
1.2.1 标准品配制
分别精密称取鸟苷酸、肌苷酸、尿苷酸、腺苷酸、L-4,5乳清酸、L-茶氨酸、胞苷酸10 mg,加75%甲醇溶解后定容至10.0 mL混匀,作为标准溶液备用,进样前用0.45 μm微孔滤膜过滤后待测。
1.2.2 鸡精样品的前处理
取1 g鸡精样品(精确至0.01 g)样品于具塞塑料离心管中,加水超声提取10 min定容至100 mL容量瓶中,然后以8 000 r·min-1离心10 min,取上清液l mL过微孔滤膜(0.45 μm)后,供高效液相色谱仪测定[7]。
1.3 色谱条件
色谱条件:色谱柱:反相C18柱;柱温:30 ℃;流速:0.4 mL·min-1;进样量:10 μL;波长:210 nm;流动相:A相为磷酸二氢钠溶液,B相为甲醇,洗脱方式:梯度洗脱[8]。
2 结果与分析
2.1 检测波长的确定
由于L-4,5乳清酸、L-茶氨酸这两种核苷酸在254 nm波长下不能出峰,而在210 nm波长进行测定能出峰,所以检测波长选择210 nm。此条件下对混标和鸡精样品进行测定。测得波长254 nm和210 nm的光谱图分别见图1和图2。
2.2 洗脱梯度的确定
根据各标准品出峰时间以及出峰峰形来调整洗脱梯度比例,使各个峰分离度在90%以上。本文采用两种洗脱方式进行实验(两种洗脱方式见表1和表2),在分离效率方面,优化后洗脱程序在0~0.8 min将流动相B从1%升至5%,延缓弱保留组分的洗脱,减少早期峰重叠风险;在0.8~2.0 min,流动相B比例从5%快速升至99%,通过提高强保留组分的洗脱速度,减少峰展宽,同时避免过度延长总运行时间。峰形优化方面,优化后洗脱程序在0.8~2.5 min设置高的流动相B比例,覆盖多数鲜味剂的保留时间窗口,减少共洗脱现象,使各峰分离度在90%以上。结果确定最优洗脱梯度为表2的洗脱梯度。
2.3 标准曲线以及检出限
基于7种鲜味剂有不同的检出限,配制肌苷酸、尿苷酸、腺苷酸、胞苷酸质量浓度为0.025~0.250 mg·L-1,L-4,5乳清酸质量浓度为2~12 mg·L-1,鸟苷酸和L-茶氨酸质量浓度为0.1~1.2 mg·L-1的混合标准系列工作溶液。在优化好的条件下浓度由低到高测量,以鲜味剂的浓度为横坐标,对应的峰面积为纵坐标绘制标准曲线,并计算标准回归方程。结果显示7种鲜味剂在各自浓度范围内线性关系良好。以信噪比的3~5倍检出限为宜,稀释混合标准溶液,直到确定7种标准品的检出限。具体见表3。
2.4 加标回收与精密度
选取鸡精样品(样品中未检测出尿苷酸、腺苷酸、L-4,5乳清酸、L-茶氨酸和胞苷酸)进行低(0.3 mg)、中(0.6 mg)、高(1.2 mg)3个浓度加标回收实验,每个浓度进行3次平行检测。结果显示,7种鲜味剂平均回收率在97.30%~100.83%,相对标准偏差在0.78%~3.01%,方法回收率和精密度均良好。具体见表4。
3 结论与讨论
目前国内外用于鸡精中鲜味剂含量检测的方法,主要是紫外分光光度法和高效液相色谱法。紫外分光光度法简单、快捷、成本低廉,而且重现性好,回收率高,但是仅限于纯品检测[9]。在检测鸡精时,紫外分光光度法易受其他核酸物质的干扰,造成检测结果与实际值偏差过大[10]。而高效液相色谱法可以利用色谱柱的分离作用,通过液液反复分配,有效避免其他组分的干扰作用,因此现如今检测鸡精中的鲜味剂主要为高效液相色谱法[11-12]。
在本次研究中,以甲醇-磷酸二氢钠水溶液为流动相,用反相C18柱色谱柱分离,使用二极管阵列检测器检测,实验结果显示最佳检测波长为210 nm,在最优洗脱梯度条件下对市售鸡精样品进行测定,发现样品中含有鸟苷酸和肌苷酸,没有检测出其他核苷酸,可能是含量极少所选择的方法检测不出或样品中不含有,在本次测定中几种核苷酸能够达到较好的分离效果,准确度、精密度均满足分析要求。最后加标回收实验结果显示肌苷酸回收率在99.97%~100.00%,鸟苷酸回收率在99.85%~100.22%。就发展趋势而言,我国传统调味品如酱油、醋、味精等正处于更新换代和功能细分的过程当中,而鸡精作为一种新型复合调味料,相对于味精而言,不仅具有鲜味性、鸡味性、口味复合化、营养性等特性[13-14]。因此准确研究鸡精中的鲜味剂的含量,对于评价呈味核苷酸在调味品中的含量是否符合行业标准具有重要意义。
综上所述,本次研究利用高效液相色谱法,通过对色谱条件的优化,对鸡精样品中的鲜味剂进行检测,组分分离度较好,说明该方法具有较高的准确度以及精密度,是用于鸡精质量检测较好的方法。
参考文献
[1]孙式兴.食品工业中的鲜味物质概述[J].现代食品,2021(9):6-8.
[2]来凤堂,郝武斌,化雪雪,等.复合调味料鸡精的质量安全问题及对策[J].中国食品工业,2021(13):68-69.
[3]石庆安.呈味核苷酸产品在鸡精生产中的应用研究[J].现代食品,2019(12):92-94.
[4]陈洁.分光光度法测定鸡精调味料中呈味核苷酸二钠含量的不确定度评估[J].现代食品,2021(6):199-201.
[5]洪文龙,杜若滢,顾会会,等.11种加工食品中多种核苷/核苷酸同步定量分析的超高效液相色谱-质谱法方法建立[J].食品科技,2024,49(5):299-306.
[6]杨露,谭会泽,温志芬,等.鸡肉中鲜味核苷酸测定方法研究[J].粮食与饲料工业,2021(5):63-65.
[7]陈柔含,张维谊,马颖清,等.高效液相色谱法同时测定畜禽产品中9种呈味核苷酸方法的建立和应用[J].农产品质量与安全,2024(3):41-48.
[8]尚晓睿,陈柔含,邓波,等.高效液相色谱-紫外检测法同时测定水产品中9种呈味核苷酸[J].分析试验室,2024,43(12):1763-1770.
[9]王燕姣,张彦军,洪霞,等.紫外可见分光光度法测定鸡精调味品中呈味核苷酸二钠的不确定度评定[J].食品安全质量检测学报,2019,10(15):4921-4925.
[10]王年久.呈味核苷酸在酱油中溶解稳定性研究及其感官分析[J].湖北农业科学,2022,61(20):133-135.
[11]李慧,张应杰,母运龙,等.同时测定肉制品中多种核苷酸的HPLC方法研究[J].中国调味品,2022,47(10):155-160.
[12]徐祥,谷贵章,尚佳宇,等.低盐雪菜中呈味核苷酸关联物的检测及贮藏过程中的变化[J].食品科学,2024,45(4):315-322.
[13]李学鹏,谢晓霞,朱文慧,等.食品中鲜味物质及鲜味肽的研究进展[J].食品工业科技,2018,39(22):319-327.
[14]于芳珠,薄存美,刘登勇.食品中鲜味物质研究进展[J].食品安全质量检测学报,2020,11(16):5554-5561.
作者简介:欧廷峰(2004—),男,湖南邵阳人,本科在读。研究方向:食物中毒调查研究。
通信作者:曹聪聪(1993—),女,湖北黄冈人,本科,讲师。研究方向:口腔修复技术。E-mail: 771361852@qq.com。