利用DSA/TOF快速篩查摻雜了蘋果汁的石榴

資料顯示石榴汁對健康有益，因此需求量大。基于一個重要的科研機構對正宗石榴汁的研究結果表明：與其它受歡迎的水果相比，如葡萄、橘子和蘋果，石榴汁具有抗氧化活性。在過去的10多年中，石榴汁有益于人體健康的因素使其需求量不斷增加，從而導致石榴汁的成本顯著高于其它果汁，尤其與蘋果、橘子和葡萄汁相比。如此高的成本，從經濟利益方面誘導石榴汁造假。還有其它的造假原因，包括：客戶要求供應商降低成本；供應商可能摻假，以降低成本來維持相對可觀的利潤。另外，石榴汁造假原因是供不應求，從而誘導通過加入其它更便宜的果汁來擴大供應量。石榴汁的摻假通常是通過加入廉價的果汁來實現。石榴汁常見的偽品之一是一種更便宜的所謂添加果汁，如使用蘋果汁添加。使用蘋果汁摻假石榴汁的好處是，果汁是澄清的，且其中的糖分沒有發生很明顯的變化。有機酸的測定在石榴汁的真偽鑒定中起著根本性的作用，一種引起興趣的有機酸是蘋果酸。雖然其在蘋果汁和石榴汁中都存在，但是在蘋果汁中的含量很明顯比在石榴汁中含量高，在蘋果汁中的含量是4.5g/L，而在石榴汁中的含量為0.57g/L。因此，判斷石榴汁是否使用蘋果汁進行摻假，可以通過檢測果汁中蘋果酸的含量是否增加來實現。常規用于果汁中有機酸檢測方法是使用液相色譜（反相或離子交換）與UV檢測器或質譜儀聯用。該類測定技術昂貴或耗時，或者兩者兼而有之，并且需要大量的方法開發和樣品制備工作。在本應用文獻中，我們建立了使用AxION®直接樣品分析（DSATM）系統與AxION 2時間飛行（TOF）質譜儀聯用的方法，采用最小的樣品制備，根據穩定的同位素稀釋，快速測定用蘋果汁摻假的石榴汁。

實驗部分石榴汁和蘋果汁樣品均是從當地市場上購買。兩種果汁均用水稀釋200倍，并加入氘代蘋果酸作為內標物質，其濃度為0.005g/L。兩種果汁以不同的比例進行混合，以模擬石榴汁中摻雜不同濃度蘋果汁的樣品，加入蘋果汁的量分別為5,10,20,30和50%。在本應用文獻中，氘代的蘋果酸分別加入石榴汁、蘋果汁及它們以不同比例混合的樣品中，以對各樣品中蘋果酸的量進行定量分析。每個樣品用滴管直接移取10μL點于AxION DSA系統的不銹鋼靶板上，在電離和分析之前，靶板的位置經過優化。DSA/TOF的實驗參數如下所示：電暈電流5μA，加熱溫度300oC，輔助氣（N2）溫度為25oC。AxION 2TOF MS 使用負離子采集模式，飛行電壓為8000V。分析時毛細管出口電壓為-80V，質譜采集的質量范圍為50-700m/z，采集速率為5 spectra/s，每個樣品的分析時間少于15s。為了獲得較高的質量準確度，AxION 2TOF在每個樣品分析之前以10μl/min注射校準溶液進行校準。

結論添加了內標物質（氘代蘋果酸）的石榴汁、蘋果汁及它們以不同比例混合的樣品除了進行稀釋處理外，未做更多的樣品制備，直接被DSA/TOF進行分析。圖1和2是分別DSA/TOF使用負離子采集模式分析用水稀釋200倍的石榴汁和蘋果汁樣品的色譜圖，該兩個樣品中分別加入0.005g/L的內標物質（氘代蘋果酸）。圖1和圖2結果顯示，石榴汁和蘋果汁樣品中蘋果酸與加入的氘代蘋果酸內標物質的比例分別為0.575、3.453。在本應用文獻中，我們使用了穩定同位素標記的化合物作為被分析物（蘋果酸）的內標，其具有與被分析物相同的結構性質，因此，可以假定被分析物與內標物具有相似的電離效率。基于這樣的假設和稀釋倍數的計算，石榴汁和蘋果汁中蘋果酸的含量分別為0.575和3.453g/L。使用內標和不使用內標，測定的相對標準偏差分別為2%和20%。該結果顯示，加入內標物質，增加了DSA/TOF測定的準確度。表1顯示，DSA/TOF測定的蘋果酸的含量與文獻報道的石榴汁和蘋果汁樣品中的含量一致。圖3顯示，石榴汁中蘋果酸的含量隨著摻雜蘋果汁的量增加而增加，且線性關系良好，R2=0.9997。利用DSA/TOF，我們能夠測定石榴汁中摻雜了5%甚至更多蘋果汁的樣品。表2顯示測定的石榴汁樣品中蘋果酸的含量與其中添加蘋果汁的量之間有良好的相關性。