乳剂及粉剂特殊医学用途全营养配方食品中硝酸盐污染分析
作者: 周小清 蔡霞 秦菊香 胡慧
摘 要:采用离子色谱法对来自3家生产企业的3款粉剂和2款乳剂共50批次特殊医学用途全营养配方食品中硝酸盐的含量进行分析。试样经溶解、超声提取、沉淀蛋白、0.22 μm滤膜过滤、C18 SPE小柱除杂等步骤后,采用Dionex IonPac AG19(4 mm×50 mm)(保护柱)-Dionex IonPac AS19(4 mm×250 mm)(分离柱)进行分离分析。3款粉剂配方特殊医学用途全营养配方食品中硝酸盐的含量在18.52~39.23 mg·kg-1,2款乳剂配方的硝酸盐含量在5.46~11.37 mg·kg-1,所检产品均受到不同程度的硝酸盐污染,但均符合
100 mg·kg-1安全限量要求。对其中一款特殊医学用途全营养配方食品所用的乳清蛋白粉和酪蛋白原料进行检测,硝酸盐含量分别为21.01 mg·kg-1和42.18 mg·kg-1,结合该产品中乳清蛋白粉投料比在20%左右,推断该产品中乳清蛋白粉的硝酸盐贡献作用达到20%,侧面表明物料代入是所测产品硝酸盐污染不可忽视的原因之一。
关键词:硝酸盐;特殊医学用途配方全营养食品;离子色谱
Assessment of Nitrate Contamination in the Complete Nutrition Food for Special Medical Purposes of Powder Formulation and Emulsion Formulation
ZHOU Xiaoqing, CAI Xia, QIN Juxiang, HU Hui*
(Taizhou Food Inspection Institute, Key Laboratory of Market Supervision of Jiangsu Province (Risk Identification and Key Analysis Technology of Food for Special Medical Purpose), Taizhou 225300, China)
Abstract: The nitrates in fifty batches of complete nutrition foods for special medical purpose (FSMP), which were composed of three types of powder formulation and two types of emulsion formulation that provided by three manufacturing enterprises, were analyzed with ion chromatography. After a series of simple and necessary pretreatments including dissolution, ultrasonic extraction, protein precipitation, and filtration with 0.22 μm filter membrane and C18 SPE column, the nitrates were separated by Dionex IonPac AG19 (4 mm×50 mm) (guard column)-Dionex IonPac AS19 (4 mm×250 mm) (separator column) before the analysis. The nitrates ranged from 18.52 mg·kg-1 to 39.23 mg·kg-1 in the three types of FSMP of powder formulation and 5.46 mg·kg-1 to 11.37 mg·kg-1 in the two types of FSMP of emulsion formulation. The results showed that nitrate contamination occurs in all the test samples but lower than the maximum contaminant level (100 mg·kg-1). The nitrates in whey protein powder and casein protein, two commonly used ingredients in complete nutrition food for special medical purpose, were also analyzed, which were 21.01 mg·kg-1 and 42.18 mg·kg-1 separately. Combined with the fact that the feeding ratio of whey protein powder in the product was around 20%, it was inferred that the nitrate contribution of the whey protein powder in the product had reached 20%, which indicated that the substitution of materials was the cause of nitrate contamination of the product under test.
Keywords: nitrates; complete nutrition food for special medical purpose; ion chromatography
硝酸盐是自然界尤其植物体内广泛存在的一种无机盐形式,由于蔬菜和水果对土壤中的氮肥具有很强的富集作用,蔬菜和水果中硝酸盐含量较高是已经认证的事实。已有的研究认为,植物、霉菌以及人的口腔和肠道细菌均可以将硝酸盐转化为亚硝酸盐,所以硝酸盐的过量摄入会产生等同于亚硝酸盐的毒性危害[1]。随着特殊医学用途配方食品(Food for Special Medical Purpose,FSMP)行业的快速发展,我国在近十年先后颁布了一系列FSMP生产、注册、检验等配套规范措施,用于指导特医企业研发与生产,如《食品安全国家标准 特殊医学用途配方食品通则》(GB 29922—2013)、《食品安全国家标准 特殊医学用途婴儿配方食品通则》
(GB 25596—2010)、《食品安全国家标准 特殊医学用途配方食品良好生产规范》(GB 29923—2013)以及将于2024年9月6号开始实施的新版《食品安全国家标准 特殊医学用途配方食品良好生产规范》
(GB 29923—2023)等。由于特殊医学用途全营养配方食品从生产工艺、营养配比的方面都接近于婴幼儿配方食品,因此污染物指标也有所借鉴,《食品安全国家标准 食品中污染物限量》(GB 2762—2022)明确规定特殊医学用途婴儿配方食品的硝酸盐限量值为
100 mg·kg-1,特殊医学用途配方食品(除婴儿配方之
外,且除了配方中添加蔬菜和水果的产品之外)的硝酸盐限量值也为100 mg·kg-1。
虽然特医食品已经发展了近二十年,但是关于FSMP的质量检验检测方法,大部分还是借鉴婴幼儿食品、乳及乳制品的一些方法,部分项目如低聚半乳糖,目前还存在国标方法空白,同样FSMP中硝酸盐的检测也是参照《食品安全国家标准 食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》(GB 5009.33—2016)中乳及乳制品的检测方法。食品中硝酸盐的测定原理主要有3种:①用镉柱将硝酸盐还原成亚硝酸盐,再与盐酸萘乙二胺耦合成紫红色染料,通过分光光度计进行测定[2];②采用离子对试剂与硝酸根离子形成中性缔合物[3]或者将硝酸根衍生成有紫外吸收的化合物[4],最后用高效液相色谱-紫外检测器分离检测;③选择合适的阴离子色谱柱采用离子色谱法进行检测[5-6]。其中①和③都是GB 5009.33—2016中现行的方法,鉴于分光光度法需要用镉柱还原,操作烦琐且针对特医产品基质的还原效率有待验证,离子色谱法是测定硝酸根离子最简便、最常用的方法。本文主要对GB 5009.33—2016中离子色谱法做一些调整与改善,并对大批量研究待注册阶段的特殊医学用途全营养配方食品中硝酸盐含量进行测定,对积累的数据进行统计及分析,探查特殊医学用途全营养配方食品中硝酸盐污染程度及风险点。
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂
美国戴安ICS-5000离子色谱仪,配RCF淋洗液发生器,AERS 500 4 mm抑制器,电导检测器;EGC KOH淋洗液,Dionex IonPac AS19(4 mm×
250 mm)分离柱和IonPac AG19(4 mm×50 mm)保护柱,C18 SPE小柱(300 mg),希波氏;乙酸(色谱纯),TEDI试剂;超纯水,millpore mili-Q超纯水制备系统提供;硝酸根标准溶液(1 000 μg·mL-1):GBW(E)082685,坛墨质检研制;婴幼儿乳粉中亚硝酸盐和硝酸盐质控样品为英国政府化学家实验室(LGC)研制,生产批号为202202-01,硝酸盐指示值为38.6 mg·kg-1,质量控制范围为31.5~45.7 mg·kg-1。
3款粉剂和2款乳剂共50不同批次特殊医学用途全营养配方食品为本中心所受理的委托检验样品。
1.2 试验方法
(1)标准试剂配制。将硝酸根标准试剂经过适当稀释配制成0.25 mg·L-1、0.50 mg·L-1、0.80 mg·L-1、
1.00 mg·L-1和2.00 mg·L-1的标准系列。
(2)样品处理。依据GB 5009.33—2016中相关要求进行,具体过程:粉剂称取2.5 g,乳剂称取10 g至100 mL容量瓶中,用80 mL温水溶解,并超声0.5 h,加入2.0 mL 3%乙酸溶液并用水定容至刻度,放置于4 ℃冷藏沉淀30 min,沉淀完成后,依次用中速滤纸、0.22 μm滤头过滤、C18 SPE小柱(已经事先用10 mL甲醇、15 mL水通过并静置活化30 min)除杂。同步操作空白,最后所得待测溶液用于离子色谱测定。
(3)仪器方法。采用8 mmol·L-1 KOH淋洗液
1.0 mL·min-1流速等度淋洗30 min,抑制电流20 mA,
进样量25 μL。
2 结果与分析
2.1 试验注意事项
离子色谱法测定硝酸根有一些干扰因素,在检测过程中,应注意以下几点。
(1)在国标方法中,硝酸根与亚硝酸根同时测定,如果样品氯离子含量大于100 mg·L-1,则需要利用Ag柱和Na柱除氯,避免氯离子对亚硝酸根离子产生干扰。虽然本试验中的样本氯含量很高(氯含量为500~800 mg/100 g),主要在4~8 min出峰,但是硝酸根离子在10 min左右被洗脱出来(标准物质、质控样、空白、样品图谱分别见图1~图4),对硝酸根的检测不产生影响,因此本试验中省略银柱和钠柱除氯这个步骤,简化前处理过程的同时,也能降低硝酸根在前处理过程中的损失与污染。
(2)试验过程中需要避免硝酸根污染,试验器皿不应与元素检测使用器皿混用,所用试剂(水、乙酸)、耗材(滤纸、滤头、固相萃取小柱)都应重视其本底值是否异常。正常超纯水空白在0.02 mg·L-1左右,样品空白在0.05 mg·L-1左右,如果空白样品测出硝酸根含量超过0.1 mg·L-1,则认为是异常,需要重新测定空白。