食品中のバニリンをテストするには?

あらすじ:バニリンとエチルバニリン食品に独特のミルクの風味をもたらすことができ、彼らはより多くの乳製品、ベーカリー製品、飲料、食用油に使用されている間、食品や飲料に使用されています。しかし、バニリンやエチルバニリンを長期的に摂取すると、めまいや吐き気などの副作用が出て、人体に有害な場合がある。食品中のバニリンとエチルバニリンの含有量を分析し、規制する必要がある。

本論文では,そのための方法を検討するvanillinの判定近年の食品中のエチルバニリン、液体クロマトグラフィー、液体クロマトタンデム質量分析、ガスクロマトグラフィー、ガスクロマトタンデム質量分析など。それは異なる方法の特徴と違いを比較し、バニリンとエチルバニリンの決定のための簡単で、敏感で、迅速な検出方法の将来の開発のための理論的基盤を提供するために、食品業界の監督に重要な意味を持っています。食品産業の監督に大きな意味がある。

バニリンは天然に存在する天然香料であるまた、バニリンとバニリンとして知られている4-ヒドロキシ-3-メトキシベンズアルデヒドの学名(図1a)で、[1]は、それらに独特の乳白色の風味を与えるために食品に添加することができ、したがって、食欲を高める。エチルバニリン(ethyl vanillin)は、3-エトキシ-4-ヒドロキシベンズアルデヒド(図1 b)と呼ばれる合成香料で、バニリンの3 ~ 4倍の芳香族性を持ち、香りの持続時間が長い。

科学技術の発展と進歩に伴い、バニリンとエチルバニリンの生産量は年々増加しており、食品、飲料、香料、製薬業界などで広く使用されています。しかし、「"」「quantity"」の蓄積最終的には「品質」「品質」変化する。食品添加物として、バニリンおよびエチルバニリンは、国際機関および一部の国の規制の下で合理的に使用することが許可されています。しかし、「"」「quantity"」の蓄積最終的には「品質」「品質」変更、および過度の使用や過剰消費vanillinとethyl-vanillin人間の健康に影響を与えます健康実験的研究によると、バニリンとエチルバニリンを大量に使用すると、めまい、吐き気、嘔吐、呼吸困難、さらには肝臓や腎臓の機能を損傷させ、人体に非常に有害であることがわかっています[2-5]。

関連する実験では、バニリンの非有害な用量は体重あたり500ミリグラムであり、食品安全における食品添加物の使用のための現在の中国国家基準(gb2760-2014)に従っていることが示されていますより大きい幼児および幼児式のバニリンの最大使用レベルisは5 mg/100 mlであり、乳幼児用の穀物補助食品では7 mg/100 gである[6]。乳児および幼児に対する穀物ベースの栄養補助食品におけるバニリンの最大使用量は7 mg/100 gである[6]。近年では、風味ミルクパウダー"の事件;、チャーリー、必須oils"普遍的に大衆の関心を喚起、使用される场合vanillinとethyl-vanillin风料理は厳重に制限があり、なければならや使用する织机vanillinのや乳製品に含まれるethyl-vanillin、パン屋製品、菓子や飲料、食用油脂すべき最も重要な食品vanillinの使用とethyl-vanillinをモニターで監視した。乳製品、ベーカリー製品、飲料および食用油は、バニリンおよびエチルバニリンのレベルを監視するための主な焦点です。

の食品中のバニリンおよびエチルバニリンの測定方法論文では、高性能液体クロマトグラフィー(hplc)、高性能液体タンデム質量分析(hplc-ms / ms)、分光測光、電気化学、ガスクロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィタンデム質量分析(gc-ms / ms)、キャピラリ電気泳動などが報告されている[7-15]。本论文では、vanillin決定かつethyl-vanillinされた方法を要約する近年多い食品は、とメリットデメリットをにおける様々な手段を比較すると、を提供する資料未来軽量の発展敏感な方法広く使われvanillin決定理論支援食糧安全保障監査の影響です

1手法を用いる

1.1高性能液体クロマトグラフィー

高性能液体クロマトグラフィー(hplc)の原理は、サンプルを抽出し、液体クロマトグラフィーによって分離し、検出器、一般的に使用される紫外線検出器、ダイオードアレイ検出器などによって検出される。のバニリンおよびエチルバニリンの定量は通常、外部標準法によって行われる[7]。高性能液体クロマトグラフィー(hplc)の利点は、高速かつ高効率であり、簡単なマトリックスで食品や飲料中のバニリンおよびエチルバニリンの測定に適しています。

shanshan xiaoら[16]は、そのための方法を開発したバニリンとエチルバニリンの決定液体ソフトドリンク中抽出方法と移動相を最適化した高性能液体クロマトグラフィー(hplc)。簡便かつ迅速な方法で、バニリンおよびエチルバニリンの平均回収率は96.7%~100.4%であり、相対標準偏差(rsds)は3.53% ~ 4.70%、検出限界(lods)は0.5mg ~ kg-1であった。検出限界は0.5mg-kg-1であった。複雑なマトリックスを持つサンプルでは、高性能液体クロマトグラフィー(hplc)法は分離効果が低く干渉が強いため、適切な精製法の検討が必要です。

私たちがバニリンとエチルバニリン粉末状乳幼児向け」「道(タオBohuaら〔17〕亜鉛アセテート沈殿する使用卵白そして身支度をしてMAX-SPE列のサンプル、ほとんどの内の不纯物がサンプルの撤廃と唐の影響を大幅に縮小することで,基板の過程で判定する。しかし、バニリンおよびエチルバニリンの回収率は低く、82.1%から91.2%であった。

タンパク質沈殿の前処理方法では、測定する成分の一部が吸着して回収に影響を及ぼす可能性があることが報告されており、実際の試料量に応じてタンパク質沈殿剤の使用量を調整する必要がある[18]。chen jingら[19]は、n-ヘキサンとhlbの固相抽出カラムを比較したvanillinの判定牛乳等でethyl-vanillinや乳制品にそしてノマルヘキサンを選んだ脱脂加工清掃プロジェクトを液体chromatographic reversed-phase高い芸を確立(HPLC)方法枠が量子化の(LOQ)の0.2 mg kg-1、検出限界の検出(LOD)等の0.06 mg kg-1。高性能液体クロマトグラフィー(hplc)によるバニリンおよびエチルバニリンの測定では、測定の精度を確保するために、異なるサンプルマトリックスに適した抽出および精製方法を選択する必要があることがわかります。

1.2液体クロマトグラフィー・タンデム質量分析法(lc-ms / ms)

high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (hplc-ms)は、質的および定量的分析のための検出器として液体クロマトグラフィー分離と質量分析を行います[20]。hplc-msは、高感度、短時間分析、高選択性、高定性的精度を特徴とし、食品の安全性試験に広く使用されています。yang huameiら[4]は、超高性能液体クロマトグラフィー-エレクトロススプレーイオン化タンデム質量分析法(uplc-esi-ms / ms)を用いて測定したバニリンとエチルバニリンのレベル牛乳、ハム、メロンの種、米などで検出されたバニリン、エチルバニリンはそれぞれ0.082 ~ 53 mg—kg 1、10.0 ~ 6.8 mg—kg 1の範囲であった。

この方法は質量分析のための正イオン多反応モニタリング(mrm)モードを用いたエレクトロススプレーイオン化に基づいており、回収率は75.8%~116%の範囲であり、相対標準偏差(rsds)は1.58~4.01であった。の限界検出vanillinエチルバニリンはそれぞれ0.025 mg kg-1と0.015 mg kg-1で、注射針1本当たりの注射時間と分析時間は6分で、実験データから検出範囲が広く、分析速度が速く、感度と精度が高いことが示された。タオBohuaら〔17〕液体クロマトグラフや液体chromatography-tandem質量分析(LC-MS / MS)別れて分析乳幼児用调合粉ミルクサンプル粉比較、検出限界建造工法検出ときあの顷の二の代替工法やicmje会員検出限界が編集するLC-MS方法は、5 ~ 10倍以上LC-MS方法の検出時間LC-MS方法は約40%短い。

決定力vanillin液体chromatography-tandemで冷却・植物油でethyl-vanillinてあり質量分析(LC-MS / MS)れた柳Qiangxinほか[21]EMR-Lipid浄化を使って质干渉がなくなる脂质たサンプル、限度検出(LOD)等の金額よりこの方法が著しく低い国家基準方法が、BJS 201705、「子供を決定、メチルバニリンとエチルバニリンが食品中に含まれています「子供を。液体クロマトグラフィー-タンデム質量分析法(lc-ms / ms)は、ほとんどの食品中のバニリンおよびエチルバニリンの迅速な定性的および定量分析の要件を満たすことができます。

1.3ガスクロマトグラフ

ガスクロマトグラフィー(gc)は、気体を移動相として用いたクロマトグラフィー分離・分析法であり、簡便性、安定性、高感度、高選択性を特徴とし、揮発性、熱安定性の高い有機化合物の定量・定性的分析に適している[22]。meng qingshunら[23]が決定した米粉中のバニリンとエチルバニリンの内容ガス宇宙社内规格た方法で、その結果、検出限界等のvanillinで220 mg kg-1とethyl-vanillin vanillinの平均景気回复やethyl-vanillin 92.64% ~ 98.62%と92.56% ~ 99.36%、2.21%のRSDsと2.48%満足できる国家の標準GB / T274-1、およびの標準に会いGB / T274-2、それぞれのRSDs 2.48%、2.21桁を2倍にする。スピックバニリンとエチルバニリンの平均回収率は、それぞれ2.21%と2.48%であり、国家規格gb / t 27417-2017 " guidelines for confirmation and verification of conformity assessment chemical analysis methods "の要件を満たしています。

nie kun[24]大人はガスクロマトグラフィー法を確立したココナッツ水中のバニリンとエチルバニリンの決定。珪藻土solid-phase抽出方法に溜まる沈殿のタンパク質はたサンプルし簡素化し注文過程とより良い浄化効果を保証は適したバッチサンプルの決意やvanillinの平均景気回复ethyl-vanillin方法远距离魔95.3%から110.5% RSDsと1.2%水準から2.5%までの限界検出(LOD)が0.2 ~ 0.5 mg -kg-1ココナッツ水中のバニリンとエチルバニリンの毎日の検出を満たすことができます。rsd % 1.2 ~ 2.5でバニリンおよびエチルバニリンの平均回収率は95.3%~110.5%であり、検出限界は0.2 ~ 0.5 mg kg-1で、ココナッツミルク中のバニリンおよびエチルバニリンの毎日の検出を満たすことができる。shan zhichuら[25]は、黄ワイン中のバニリン含有量をガスクロマトグラフィーで測定した。エタノールを外した後、黄色、ワイン窒素に煽られる学者のvanillinを抽出サンプルエーテルを抽出溶剤、平均方法の景気回复远距离魔99.37%から103.32% RSDs 2.22 ~で367、mg-L-1当たりの検出は0.2点で限界がある。

1.4ガスクロマトグラフィタンデム質量分析法(gc-ms)

ガスクロマトグラフィー・タンデム質量分析法(gc-ms / ms)は、その高感度と高い干渉耐性の利点から、複雑なマトリックスや微量ターゲット成分を含む食品サンプルの分析に広く使用されています[26,27]。xuら[28]は、市販されている固体および液体ミルクティー中のバニリンおよびエチルバニリンをガスクロマトグラフィー質量分析法(gc-ms)で測定し、その化学構造からheadspace固相微抽出法(hs-spme)で対象化合物を抽出したバニリンとエチルバニリンの揮発性そして、3,4-メチレンジオキシアセトフェノン(3,4-メチレンジオキシフェニルケトン)を内部基準として定量した。

その結果が示された線形のvanillin(R2 = 0.9974)、ethyl-vanillin (R2 = 0.9987)は良くやって検出レンジの0.5-25.0µg。バニリンおよびエチルバニリンの検出限界は、液体試料(0.05 mg kg-1および0.03 mg kg-1)において、固体マトリックス(0.5 mg kg-1および0.3 mg kg-1)よりも低かった。バニリンとエチルバニリンの平均回収率は88.99%から105.15%であり、rsdsは2.35から9.26の範囲であった。この方法は簡単で正確で信頼性が高く、抽出過程に有機溶剤を必要とせず、環境や作業者にほとんど害がなく、市販のミルクティーに含まれるバニリンやエチルバニリンの測定に適しています。gao haiyan[29]は、cow&中のバニリンをガスクロマトグラフで測定した#39; sミルク複数の反応監視(MRM)モードには線形范囲は0.1-4.0たmg-L-1良い線形(R2 = 0.9998)、ラグの濃度は0.2 mg kg-1景気回复に79.1% ~ 86.2%と全国の3.3,もっとのRSD割限度も量子化(LOQ) 0.02 mg kg-1。定量化の限界は0.02 mg -kg-1であった。

peng feijinら[30]は、gcとgc-msを測定に用いたバニリンとエチルバニリンは飲料に含まれます、これらの実験の結果の検出結果GC GC-MSと同等でも似あったサンプルのにGC-MSの検出限界は4カ所GCに比べ(2 mg kg-1)という意志がは都合が良かったサンプルした低浓度とfalse-positiveの検出のサンプルを採取しvanillinというニュースが、中国産メラミン混入粉ミルク確定ガスchromatography-mass離イオン化法(GC-MS)開発した張Jianhuiらは[31]、新しい抽出とliquid-liquid方法抽出(LLE) -acceptance位相巻く(クォン・ホギュン)およびback-extraction(つもり)動作手順を簡単にするため設計し、その精度およびの感度方法に関する。線形範囲は0.2 ~ 10.0µg-mL-1良い線形(R2 = 0.9995)限度も検出は上mg-kg-1 (S / N = 3)。

GCと比べると、GC-MS減らしてマトリクス干渉、感度や精度の改善効果を同時に提供する豊かな情報ターゲットをさらに高め、さらに正確かつ描写に適したマイクロサンプルの決意コレステロールを低下さや濃度を追跡して方の採用条件バニリンの限界に関する国の基準ethyl-vanillin。

1.5視聴覚方法

電気化学的手法は、測定対象物質の濃度と化学セルの導電率や電位、電流との関係に基づいた分析手法である[32]。測定する電気的パラメータに応じて、電気化学的手法は、電圧測定、電気分解、導電率、電位分析に分類できます。電気化学的方法は、測定範囲が広く、計測が簡単で、低コスト、高感度、高精度であるため、食品品質試験に広く使用されています。

wangら[33]は、ナフィオン-グラフェン修飾電極を用いたエチルバニリン(ethyl vanillin)は、チョコレートの一種差動パルス溶存ボルタンメトリ法(dpsv)によって。陽極溶解ピークは、ph 1.98、0.83 vのb-r緩衝液にチョコレートサンプル溶液を60秒攪拌することによって得られた。ピーク電流は試料の質量濃度と直線的に相関していました(r2 =0.9995)。電流耸的は直線で真実でないことの濃度サンプル(R2 = 0.9995)の範囲2.4-8.2µg-mL-1、の结果とRSD %の様子はハードマルチコート(n = 15日基準)・・・。vanillinエチルの検出限界は0.076µg-mL-1とのが酒を混ぜの景気回复98.60%-101.38%た。siら[34]は、クッキー中のバニリンを測定するために、四酸化グラフェン/コバルト(co3o4 / gr / gce)電気化学センサーを開発し、スパイクしたサンプルの平均回収率は102.4%でrsdは147%であった。

これは、酸化することが判明したバニリンの現在値(ip)集中している増加し、電極は良好な線形性な反応を見せ濃度範囲0.1-80µmol-L-1、線形方程式Ip(µmol-L-1) = 0.1518C + 0.5103 (R2 = 0.997)、検出方法限度額を0.033µmol-L-1 (S / N = 3)。L-1 (S / N = 3)。センサによって測定された電気信号とバニリン濃度との相関関係により、サンプル中のバニリンの定性的および定量的分析を実現することができます。 lv yuら[35]は、電気化学的酸化処理を施したガラス状炭素電極がバニリンに対して良好な電気化学的応答を示し、2対の酸化還元ピークが存在することを発見した。そこで、チョコレート中のバニリンの含有量を決定するために、環状ボルタンメトリーおよび線形走査ボルタンメトリーを用いたバニリンの濃度は良好な直線性を示した酸化ピーク電流は1.0×10-6-2.0×10-4 mol-l-1の範囲で、検出限界(lod)は6.7×10-7 mol-l-1です。検出限界は6.7×10-7 mol-l-1 (s / n =3)であった。

クロマトグラフィー法と比較して、電気化学的手法には、高感度、良好な安定性、面倒な前処理が不要で、計測コストが低いなどの利点があり、実際のサンプルの検出への応用が期待されている。しかし、これらの方法には、センサの寿命が短い、頻繁な交換、電極修飾の面倒なプロセスなど、いくつかの制限があります。

1.6毛細血管電気泳動

毛細血管電気泳動(CEマーク)、別名高効率毛細血管電気泳動(HECE)はelectrophoretic技法荷电粒子分離効率的にもとで飛躍的に豊満や流通係数の動作応用電界毛細管の管とチャネル[36]「三権分立」。キャピラリー電気泳動はhplcよりも分解能が高く、溶媒消費量が少なく、前処理が比較的少ないため、複雑なマトリックスを持つ多くの食品や医薬品に適しています。

zhao jianfenら〔37〕が測定した白ウサギのミルクに含まれるバニリンの含有量食品添加物の使用のための衛生基準gb2760-2014に記載されているように菓子に200 mg - kg-1の最大許容使用レベルよりもはるかに低かった0.0254 mg - g-1、キャピラリー電気泳動によるキャンディ。xing xiaoping[38]は、30 mmol-l-1のホウ砂(ph = 9.24)ランニング緩衝液中のバニリンに対する銅電極の良好な応答を示した。バニリンは5.0×10-6~1.0×10-3 g-ml-1の範囲で良好な線形関係が認められ、検出限界は3.87×10-7 g-ml-1であった。実サンプルの回収率は96.5%~108.2%とまずまずであった。

yang guijunら[39]は、リン酸-ホウ砂緩衝装置を走行緩衝装置とするキャピラリーゾーン電気泳動装置として使用した飲料からバニリンを検出しますゼリーや砂糖漬けの果物のサンプルを、ワンショット注射で8分以内に分析を完了することができました。算出方法の線形範囲2.5-1000µg-mL-1良い線形(0.9986-0.9998 R2範囲)との平均景気回复が酒を混ぜサンプル远距离魔85.2%から100.3%にRSD◯◯≤6.98を(n = 5)と本発明の方法の検出限界0.25-10µg-mL-1。elbashirら[40]は、飲料、ゼリー、砂糖漬けの果物サンプル中のバニリンを測定するための迅速で簡単なキャピラリ電気泳動法を開発した。Elbashirら[40]迅速かつせる素朴な毛細血管電気泳動法な開発に同時分析、カフェインやvanillinでethyl-vanillinの飲料をはじめ、200 nmで検出され、3つの物质がうまく割り振られてい3ミン以内に破局。分離3人の線形被分析物は良くやって濃度範囲5µg-mL-1 (R2 >0.9986)、2.96%検出や量子化の限度額はさらにµの5.78 g-mL-1、。の限界検出(LOD)量子化との限界も2.96% (LOQ)、さらにµの5.78 g-mL-1、3被分析物の価格がそれぞれの景気回复の範囲85 ~ 108% (n = 3)。

1.7その他の検出方法

文献のレビューによると、上記の6つの一般的に使用されている検出方法に加えて、食品中のバニリンとエチルバニリンの方法紫外線分光光度計、表面増強ラマン散乱(sers)、フーリエ変換赤外分光計(ft-ir)などを含む。分光器(sers)、フーリエ変換赤外分光器(ft-ir)など。

分光測光法は、主に、測定対象物質が、例えば、特定の波長で又は特定の波長内で一定の吸光度値を有するという事実に基づく。バニリンは最大吸収波長を持つ436.0 nmで、これはシンプルで迅速なことが特徴です。uv分光光度法による穀物中のバニリンの測定に関するzhang yらの実験結果[41]によると、分光光度法の検出限界が高く、比較的バニリン含有量の多いサンプルに適している。

また、間の干渉によるものですvanillinとethyl-vanillin食品検査ではめったに使われない分光測光法では、この2つを区別することはできません。ラマン分光法の特徴はSurface-enhanced簡単携行性操作も被害は無く見本と異なっている,低・用量高感度を実現することができる現場運転区間検出対象物质の指紋を提供し、有望で、未来のアプリケーションを持つ食の安全分野の医疗费と保健と続いた。

wang shiら[42]は、aバニリンの決定のための迅速な方法また、表面増強ラマン分光法による大型乳児粉ミルク中のβ-バニリン。定性的手法は1149,1497,1575 cm-1におけるラマンシフト、定量的手法は1531 cm-1のピーク強度を用い、バニリンの1497 cm-1におけるピーク強度を標準化した。線形範囲は30 ~ 300µg-mL-1 R2 = 0.9913限度も検出10µg-mL-1。その結果、この方法はサンプル処理が簡単で、分析時間が短く(約5分)、信頼性が高いことがわかりました。

フーリエ変換赤外(ftir)分光法は、高分解能、良好な再現性、速い走査速度などの利点を持ち、様々な分野の物質の定性・定量分析に応用されています。chen dら[43]は、長距離ftir分光法を用いて粉ミルク系にドープされたバニリンを検出し、粉ミルクの複雑なマトリックスの粉ミルクへの干渉を低減した分析vanillinまた、バニリンの高感度検出を実現し、乳製品中のバニリンを迅速に検出する強力なツールとなることが期待されます。この方法は、乳製品中のバニリンを迅速に検出するための強力なツールとなることが期待されます。

本論文では、食品中のバニリンおよびエチルバニリンの検出、回収、rsdsおよびシングルニードルオンライン分析の限界を表1にまとめた。

表1食品中のバニリンとエチルバニリンの測定

2結論

現在、食品中のバニリンおよびエチルバニリンの検出方法より一般的なクロマトグラフィーです表1によれば、分かるように検出限度は一般chromatographic方法が高く、たりすると追加over-rangeの誤判サンプルの発展検出技術を使うことでliquid-liquid-mass離イオン化法(LC-MS)とgas-mass離イオン化法(GC-MS)食材分析に広く用いられている。結合技術は、宇宙を脱離イオン化しての補完機能を利用し、宇宙複雑なサンプルの高い分離力を組み合わせて独自の美点MS関連性が高い順で選択高感度の能力を相対的な分子大量や構造の情報を提供するために、著しくている検出限界を減らすという点で、このタイプの検出方法はひれ)だけでなく技術的に成熟しても正確な検出結果を達成した。しかし、クロマトグラフィーのサンプル前処理は電気化学やキャピラリー電気泳動よりも複雑で、ほとんどのサンプルを精製する必要があり、結果の精度にある程度影響を与える可能性があります。

また、単噴射サンプルの分析時間の観点からは、気相法や気法に比べて、液体法の分析時間が大幅に短く、液体法が一定の優位性を持っていることが示されたバニリンの迅速かつ効率的な測定エチルバニリンが食品に含まれています

電気化学的な検出方法の利点は、高感度、安定性、面倒な前処理が不要などです。しかし、電気化学センサは寿命が短く、頻繁に交換され、実際の検出プロセスにおける電極の変更も面倒です。簡単なサンプル前処理による表面強化ラマン分光法は、迅速、非破壊、およびトレース検出に幅広い用途があります。結論として、検出方法が異なると、適用範囲が異なり、長所と短所があります。時食品中のバニリンとエチルバニリンの分析と検出検査機関は、実際の実験条件や基板に応じて適切な検出方法を選択することができます。

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