学院研发新方法能准确有效检测经硫磺防腐剂处理的食品及中草药

2024年7月29日

教学科研部助理教授许军的研究团队研发出一种全新方法,透过「色氨酸磺酸盐」作为一种新的化学标记,检测经硫磺防腐剂处理的食品及中草药。与现有测试相比,这种新方法能更准确、快速且有效地为大量样本进行检测。是项研究有助提升食品安全和加强质量保证,为业界提供有用的工具以检查经硫磺处理的食品和中草药。研究成果已于国际科学期刊《Food Chemistry》发表。

硫磺熏蒸和添加亚硫酸盐等硫磺处理,是食品和中草药业界常用的防腐方法。然而若摄取过量的亚硫酸盐防腐剂,可能导致呼吸道疾病,影响食物的营养价值和食用安全。

亚硫酸盐测试乃目前检测经硫磺处理的食品和中草药中亚硫酸盐残留量最常用的方法。但亚硫酸盐的化学特性不稳定,或会导致检测结果失准。亚硫酸盐测试还需要大量人手和时间,且每次只能分析一个样本,较难进行大批量检测。此外,对于含有丰富硫化合物的食物,亚硫酸盐测试可能会得出假阳性结果。

为寻找更准确有效的检测方法,研究团队利用非标靶代谢组学方法,在经硫磺熏蒸的样本中均鉴定出一种名为色氨酸磺酸盐的化合物。色氨酸是在许多食物中天然存在的氨基酸,它会与亚硫酸盐产生化学反应,产生色氨酸磺酸盐。

研究团队采用色氨酸磺酸盐测试,为20种食品进行比较实验。结果发现所有经硫磺熏蒸的食品样本都含有色氨酸磺酸盐,但未经熏蒸的样本中则没有找到色氨酸磺酸盐,显示这种化合物有潜力成为辨别经硫磺处理和未经硫磺处理食品的特定化学标记。

研究团队对50个食品和中草药样本同时进行色氨酸磺酸盐测试和亚硫酸盐测试。结果发现,除了粟粉、杨桃干、芒果干、雪耳、蒜头和洋葱共六个食物样本,两种测试结果大致相同。粟粉、杨桃干、芒果干、雪耳的色氨酸磺酸盐检测呈阳性,蒜头、洋葱呈阴性;亚硫酸盐测试却得出相反的结果。

由于含硫化合物本身存在于蒜头和洋葱,其亚硫酸盐测试结果呈阳性,显然并非因硫磺处理所致。由此可见,对于本身存在含硫化合物的食品而言,色氨酸磺酸盐测试是检测硫磺的更可靠方法。至于另外四个食物样本检测结果的差异,研究团队推断由于亚硫酸盐不稳定,食物样本经历高温和长时间储存,会令亚硫酸盐检测出现假阴性结果。

在另一项实验中,研究团队发现,经硫磺熏蒸的姜、山药和人参中的亚硫酸盐残留量,于储存一段时间后或加热后会大量下降,但它们的色氨酸磺酸盐含量则保持稳定。这些结果显示残留在食品中的亚硫酸盐,其不稳定性可导致假阴性结果。相反,色氨酸磺酸盐在加热和储存过程中表现更稳定,反映它是检测硫磺处理的更佳化学标记。

在测试程序方面,色氨酸磺酸盐测试能更快速和更自动化。它包括1小时的超声波萃取和两分钟的质谱分析程序,可同时处理多批样本。亚硫酸盐测试则需要2.5小时的人手操作,只包括单一样本的回流萃取和滴定程序。

许军博士指出:「我们的研究显示,色氨酸磺酸盐是一种有高度特定性的化学标记,可提高经硫磺处理食品和中草药检测的准确性和效率。它特别适合于检测大批量样本,有潜力在现有的测试方法以外,为业界提供另一个更具成本效益的检测方案。」

学院期待研究团队希望进一步开发色氨酸磺酸盐测试,日后可转化作商业用途。

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许军博士(左)及陈锦津先生(右)研发的色氨酸磺酸盐测试,能更准确有效地检测经亚硫酸盐防腐剂处理的食品及中草药。