一、摘要

在食品制造中，顏色添加劑被廣泛使用，因?yàn)槟承╊伾ǔＥc特定的味道相關(guān)聯(lián)。在其歷史過(guò)程中，為了降低其成本，顏色添加劑經(jīng)常被其他化合物污染，這使得對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)變得至關(guān)重要。在今天，由于許多顏色添加劑來(lái)源于天然物質(zhì)，農(nóng)藥含量成為一個(gè)關(guān)注點(diǎn)。為了測(cè)量農(nóng)藥含量，通常采用QuEChERS樣品制備法提取食物中的農(nóng)藥，這些方法通常是手動(dòng)的，并且往往浪費(fèi)且耗時(shí)。在本研究中，我們使用了CEM公司的EDGE^®自動(dòng)化提取系統(tǒng)來(lái)從美國(guó)分析化學(xué)家協(xié)會(huì)（AOAC）顏色添加劑社區(qū)提供的各種顏色添加劑中提取農(nóng)藥。對(duì)各種基質(zhì)的提取效率進(jìn)行了評(píng)估，發(fā)現(xiàn)EDGE能夠從顏色添加劑中提取出農(nóng)藥，并具有良好的回收率和標(biāo)準(zhǔn)偏差。對(duì)于希望實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥提取自動(dòng)化的實(shí)驗(yàn)室來(lái)說(shuō)，EDGE是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。

二、引言

食品中的顏色添加劑是食品工業(yè)的重要組成部分，因?yàn)橄M(fèi)者常常將某些顏色與特定的食物和風(fēng)味聯(lián)系起來(lái)。過(guò)去，食品顏色添加劑常常被其他物質(zhì)摻雜以降低成本。因此，為了防止添加劑造成傷害，監(jiān)測(cè)其安全性有著悠久的歷史。現(xiàn)代對(duì)食品顏色添加劑的擔(dān)憂之一是它們含有的農(nóng)藥水平。許多食品顏色添加劑源自商業(yè)種植的天然產(chǎn)品，這使得它們?nèi)菀资艿睫r(nóng)藥污染。此外，許多顏色添加劑是濃縮提取物，這可能增加了農(nóng)藥的濃度。為了分析這些添加劑中的農(nóng)藥含量，通常使用像QuEChERS這樣的提取技術(shù)來(lái)提取樣品。QuEChERS樣品制備方法傳統(tǒng)上使用乙腈和鹽從食品基質(zhì)中提取農(nóng)藥。這種方法是手動(dòng)操作的，并且每個(gè)樣品會(huì)產(chǎn)生幾件廢物。因此，需要生成更少?gòu)U物且自動(dòng)化的替代提取方法。

在本應(yīng)用報(bào)告中，使用了CEM公司的EDGE自動(dòng)提取系統(tǒng)，從Restek公司提供的不同一致性（包括粉末和油樹(shù)脂）的幾種食品顏色添加劑中提取農(nóng)藥，這些添加劑包括胭脂紅、姜黃素、葉綠素銅鈉、降胭脂紅、奶酪色、胡蘿卜油樹(shù)脂、胭脂樹(shù)和辣椒提取物。通常，這些基質(zhì)被視為難以處理。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)添加物摻入實(shí)驗(yàn)，EDGE展示了能夠以高提取回收率（60-125%）和小于20%的良好標(biāo)準(zhǔn)偏差來(lái)提取干燥和油樹(shù)脂顏色添加劑。

這些提取回收率和標(biāo)準(zhǔn)偏差符合AOAC顏色添加劑社區(qū)提出的要求，使EDGE成為自動(dòng)化農(nóng)藥提取的潛在解決方案。

三、材料與方法

顏色添加劑樣品（包括胭脂紅、姜黃素、葉綠素銅鈉、降胭脂紅、奶酪色、胡蘿卜油樹(shù)脂、胭脂樹(shù)和辣椒提取物）由AOAC顏色添加劑社區(qū)提供。農(nóng)藥摻入混合物由Restek提供。乙腈、乙酸、丙酮、甲醇和石油醚從Sigma購(gòu)買。其他用品由CEM提供。每種樣品類型根據(jù)表1中指示的樣品質(zhì)量、摻入質(zhì)量和額外吸附劑略有不同地進(jìn)行準(zhǔn)備。樣品連同其額外的吸附劑一起直接稱重到裝有S1 Q-Disc Stack的Q杯中。每個(gè)樣品通過(guò)AOAC顏色添加劑社區(qū)提供的定制混合液，按扌旨定量摻入每種農(nóng)藥。樣品制備三份。每個(gè)提取瓶也配備一個(gè)Q-Shield。準(zhǔn)備好的Q杯和提取瓶放入EDGE架上，然后將架子放入EDGE設(shè)備中。使用表2中指示的基質(zhì)運(yùn)行EDGE方法，采用含有1.0%乙酸（體積比）的乙腈作為提取溶劑，并按照表1中的攪拌方向進(jìn)行操作。

表1. Q杯準(zhǔn)備與EDGE中的攪拌

表2. EDGE方法參數(shù)

四、分析

從每個(gè)提取物中取1 mL轉(zhuǎn)移到一個(gè)棕色小瓶中，然后取10 µL樣品直接注入到連接Waters XEVO TQD質(zhì)譜儀的Waters Acquity H Class UPLC系統(tǒng)，未進(jìn)行稀釋。使用Restek Raptor ARC-18色譜柱（2.7 µm, 100 x 2.1 mm）對(duì)農(nóng)藥進(jìn)行分離，流動(dòng)相為4 mM甲酸銨和0.1%甲酸的水溶液（流動(dòng)相A）以及4 mM甲酸銨和0.1%甲酸的甲醇溶液（流動(dòng)相B），流速為0.25 mL/min，按照表3中的程序進(jìn)行操作。同時(shí)，也通過(guò)各自的多反應(yīng)監(jiān)測(cè)（MRM）轉(zhuǎn)換進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

表3. 用于分離農(nóng)藥的UPLC梯度

五、結(jié)果

每個(gè)摻入樣品與提取后摻入樣品進(jìn)行比較，以評(píng)估回收數(shù)據(jù)。每種粉末基質(zhì)和降胭脂紅的回收數(shù)據(jù)如表4所示。對(duì)于這些基質(zhì)，篩選了54種化合物，可接受的回收范圍為60%-125%。對(duì)于胭脂紅，其中53種化合物的回收值在可接受范圍內(nèi)，只有一種化合物的標(biāo)準(zhǔn)偏差大于20%。對(duì)于姜黃素，49種化合物的回收值在可接受范圍內(nèi)，所有化合物的標(biāo)準(zhǔn)偏差都在理想范圍內(nèi)。對(duì)于葉綠素銅鈉，53種化合物的回收值在可接受范圍內(nèi)，只有一種化合物的標(biāo)準(zhǔn)偏差大于20%。對(duì)于降胭脂紅，所有54種化合物的回收值均在可接受范圍內(nèi)，且只有一種化合物的標(biāo)準(zhǔn)偏差大于20%。因此，EDGE能夠從粉末顏色添加劑中提取農(nóng)藥。

每種油樹(shù)脂的回收數(shù)據(jù)如表5所示。對(duì)于每種油樹(shù)脂，分析了58種農(nóng)藥。對(duì)于奶酪色，54種化合物的回收值在可接受范圍內(nèi)，51種化合物的標(biāo)準(zhǔn)偏差低于20%。對(duì)于胡蘿卜油樹(shù)脂，56種農(nóng)藥的回收值在可接受范圍內(nèi)，53種化合物的標(biāo)準(zhǔn)偏差低于20%。對(duì)于胭脂樹(shù)，55種化合物的回收值在可接受范圍內(nèi)，53種化合物的標(biāo)準(zhǔn)偏差低于20%。對(duì)于辣椒提取物，57種農(nóng)藥的回收值在可接受范圍內(nèi)，53種化合物的標(biāo)準(zhǔn)偏差低于20%。基于這些數(shù)據(jù)，可以證明EDGE能夠提取被認(rèn)為是難以處理的油樹(shù)脂，并且具有高回收率和理想的標(biāo)準(zhǔn)偏差。

表4. 胭脂紅、姜黃素、葉綠素銅鈉和降胭脂紅的回收數(shù)據(jù)

表5. 奶酪色、胡蘿卜油樹(shù)脂、胭脂樹(shù)和辣椒提取物的回收數(shù)據(jù)