豆类制品发酵对丙酸盐项目测试的影响研究

丙酸盐是一种国内外普遍使用的食品、饲料防霉保鲜剂，其毒性远低于苯甲酸钠，又较山梨酸钾便宜得多，同时也是人体代谢的中间产物，因此成为食品中应用较多的添加剂。《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》（GB 2760—2014）规定，豆类制品中丙酸（以丙酸计）最大使用量限值为2.5g/kg。

之前，美国哈佛大学公共卫生学院的一项研究显示，丙酸盐可能是一种“代谢干扰物”，会增加人类患糖尿病和肥胖症的风险，过量摄入可能对人体健康造成不良影响。所以，丙酸盐含量是各级市场监管部门在食品抽检中需要重点监控的项目之一。

在检测各类食品中的丙酸盐项目时，豆类制品的检测数据多有异常，同一样品在不同时间进行多次检测，有时数据超出丙酸盐的添加限值，有时则未检出。根据称样、实验前处理的间隔差异与数据呈现规律猜测，豆类制品样品匀质称样后常温放置会自行发酵产生丙酸，且其产量与放置（发酵）时间有关。由于丙酸可天然存在于多种动物、植物及发酵食品中，食物中的丙酸除了人为添加，还可能来自食品原料本身，由微生物发酵代谢生成。因此，研究人员有必要确定发酵豆制品中丙酸自然产生的本底含量，避免与国家标准冲突，造成误判。本研究以豆类制品“百叶”为对象，分析了豆类制品发酵对丙酸盐含量的影响。

1. 材料与方法

1.1 材料与试剂

丙酸标准品（CAS No.79-09-4，纯度99%），AccuStandard品牌；硫酸（GR级），国药集团化学试剂有限公司；甲醇（HPLC级），迪马科技有限公司；正己烷（HPLC级），迪马科技有限公司；50%硫酸溶液：取100mL硫酸缓慢倒入盛有100mL水的250mL容量烧杯中，搅拌混匀，冷却备用；实验用水均为一级水，符合GB/T 6682—2008要求。

1.2 仪器与设备

Agilent7890气相色谱仪配FID检测器，安捷伦科技（中国）有限公司；ME204E分析天平，梅特勒-托利多仪器上海有限公司；Milli-Q型超纯水仪，密里博（中国）有限公司；100μL、1000μL、5mL移液枪，德国Eppendorf公司；其他为实验室常用仪器设备。

1.3 方法

1.3.1 标准储备液配制（50mg/mL）。准确称取（0.5000±0.0500）g丙酸，用超纯水溶解，并定容至10.0mL，该溶液的标称浓度为50g/L（实际浓度以称量结果计算为准）。

1.3.2 标准曲线溶液的配制。按表1配制5种标准曲线溶液。

1.3.3 标准曲线检查点的配制。重复1.3.1和1.3.2中的操作，另配一套标准曲线检查点。

1.3.4 样品处理。把百叶放入料理机进行匀质处理，称取（1.0000±0.1000）g样品于15mL离心管中，先加入5.0mL甲醇，再缓慢加入1.0mL超纯水和1.0mL 50%硫酸溶液。

1.3.5 衍生。将离心管瓶口旋紧，摇匀，50℃水浴1.5h，冷却后加入3mL正己烷，摇匀，静置分层（如果静置分层不明显，可放至离心机中离心分层），取上清液于进样小瓶中，待上机分析。

1.3.6 标准工作液、标准曲线检查点处理。准确吸取不同浓度的标准工作液各1.0mL、标准曲线检查点1.0mL，分别置于15mL离心管中，先加入5.0mL甲醇，再缓慢加入1.0mL 50%硫酸溶液，按照1.3.5的衍生步骤操作。标准工作液理论含量为100、500、1000、1500、2500μg，标准曲线检查点的理论含量为1000μg（实际浓度以称量结果计算为准）。

1.3.7 仪器分析参数及丙酸色谱图。用气相色谱（GC）进行检测时，具体的仪器参数如表2所示，同时绘制出丙酸色谱图，如图1所示。

2. 结果与分析

实验1：将豆类制品百叶用料理机进行匀质处理后，同时称量多个样品并全部放置在冷冻冷库（-18±4）℃中保存，每天拿出2个平行样品置于实验室常温条件下（实验时间在7月，实验室温度在25℃—30℃），放置（发酵）相应天数后同时进行实验前处理后上机分析，观察丙酸含量与常温放置（发酵）天数的关系，相关数据见表3及图2。

根据实验1数据可知，百叶的丙酸含量确实与放置（发酵）时间有关，随着放置时间的增长而增加，到一定天数后趋于平稳（可能与抑制性代谢产物积累和样品含量有关）。

实验2：鉴于豆类制品中丙酸的产生可能与微生物发酵有关，许多细菌代谢都能产生丙酸，丙酸主要由丙酸杆菌发酵产生，而丙酸杆菌是一种革兰氏阳性细菌，该菌在中性pH环境和30℃—37℃温度条件下适合生长。所以，实验2以放置（发酵）温度为切入点，探究低温条件下豆类制品中丙酸含量与放置（发酵）天数的关系。

将豆类制品百叶用料理机进行匀质处理后，再将制备好的待测样品全部放置在冷藏冷库（0℃—8℃）中保存，每天拿出2个平行样放置在冷冻冷库（-18±4）℃中保存，待放置（发酵）相应天数后同时进行实验前处理后上机分析，观察丙酸含量和冷藏放置（发酵）天数的关系，相关数据见表4。

根据实验2的数据可知，百叶匀质处理后在冷藏冷库（0℃—8℃）中放置保存，随着放置时间延长，丙酸含量增长较为缓慢。

3. 结论与讨论

丙酸盐作为一种食品防腐剂，是食品抽检的重点监测项目。在抽检中发现，豆类制品中的丙酸盐（以丙酸计）项目经常出现数据不准确的异常状况。本研究选择一种豆类制品百叶作为实验主体开展了两个实验：一个实验研究丙酸含量和常温放置（发酵）天数的关系，另一个实验研究丙酸含量和冷藏放置（发酵）天数的关系。结果表明，豆类制品的丙酸含量在常温情况下会随放置（发酵）天数的增长而增加，而在冷藏（0℃—8℃）情况下增加缓慢。鉴于以上结果，为避免误判，监管部门应将抽检样品放置在冷藏（0℃—8℃）甚至冷冻（-18±4）℃环境，实验室的样品制备、称量和实验前处理等环节都应该快速且及时完成，以便得到更为精准的检测结果。

作者简介：李亚勇（1990—），男，汉族，江苏南通人，工程师，大学本科，研究方向为食品样品的制备处理与检测。