同時檢測食品中的丙烯醯胺和雜環胺的方法
2023-09-23 02:48:15
專利名稱:同時檢測食品中的丙烯醯胺和雜環胺的方法
技術領域:
本發明屬於食品安全技術領域,具體涉及一種同時檢測食品中的丙烯醯胺和雜環胺的方法。
背景技術:
丙烯醯胺(Acrylamide,簡稱AA)是一種不飽和醯胺,呈無色透明狀結晶,室溫下穩定,易燃,毒性很大,對中樞神經系統有危害,且可能致癌。2002年4月瑞典國家食品管理局和斯德哥爾摩大學研究人員率先報導,在一些油炸和燒烤的澱粉類食品,如炸薯條、炸土豆片等中檢出丙烯醯胺,而且含量超過飲水中允許最大限量的500多倍。之後挪威、英國、瑞士和美國等國家也相繼報導了類似結果。中國專利文獻CN101303304A公開了一種食品中丙烯醯胺的檢測方法,包括:樣品前處理:將研磨成粉的樣品放入容器中,加入正己烷,超聲脫脂後,吹乾殘留的正己烷,得產物A。丙烯醯胺的提取:在產物A中加入氯化鈉溶液,超聲萃取,離心後的殘渣用氯化鈉溶液重複萃取一次,合併萃取液。在萃取液中加入氫氧化鈉溶液,再加入次氯酸鈉溶液,反應後的混合溶液用磷酸鹽緩衝溶液調節混合溶液為鹼性,最後加入螢光胺溶液,混勻反應。將所得混合液放入螢光儀中檢測。雜環胺是一類在肉類、家禽、魚類等蛋白質豐富的食物烹調加工時產生的具有致突變性、致癌性的物質。至今已從烹調食品中分離鑑定了 20多種雜環胺,主要包括氨基咔啉類和氨基咪唑氮雜芳烴類,而氨基咪唑氮雜芳烴類又包括喹啉類(如2-氨基-3-甲基咪唑[4,5-f]喹啉,簡稱IQ)、喹喔啉類(如2-氨基-3,8-二甲基咪唑[4,5-f]喹喔啉,簡稱MeIQx)以及吡啶類(如2-氨基-1-甲基-6-苯基咪唑[4,5_b]吡啶,簡稱PhIP)。《現代科學儀器》2010年12月第6期第145 149頁公開了一種食品中雜環胺檢測的分析方法,包括樣品前處理方法和檢測方法。其中樣品前處理方法包括液液萃取、超臨界流體萃取、固相微萃取以及在線串聯液液萃取和固相萃取等,檢測方法則包括氣相色譜-質譜法(GC-MS)和高效液相色譜-質譜法(LC-MS)兩種。其中高效液相色譜-質譜法中的質譜法主要是熱噴霧質譜(TS1-MS)、電噴霧質譜(ES1-MS)或者大氣壓化學電離質譜(APC1-MS)o目前,尚未發現將加速溶劑萃取以及離子阱-飛行時間串聯質譜應用到同時檢測食品中的丙烯醯胺和雜環胺上的文獻報導。
發明內容
本發明的目的在於解決上述問題,提供一種同時檢測食品中的丙烯醯胺和雜環胺的方法。實現本發明目的的技術方案是:一種同時檢測食品中的丙烯醯胺和雜環胺的方法,具有以下步驟:①樣品前處理。
採用加速溶劑萃取技術對含有丙烯醯胺和雜環胺的待測樣品進行樣品前處理。其中,採用的萃取溶劑為乙腈、乙腈/ 二氯甲烷、乙酸乙酯、二氯甲烷/丙酮、或者甲苯/ 二氯甲燒,萃取的溫度為60 V 120°C。由於萃取溶劑的種類對於目標物的提取效率有著顯著影響。因此,為了降低基質幹擾,從而獲得較佳的提取效率,步驟①中採用的萃取溶劑優選乙腈或者乙腈/ 二氯甲烷;而為了進一步降低基質幹擾,從而獲得最佳的提取效率,步驟①中採用的萃取溶劑優選乙月青。萃取的溫度同樣也是加速溶劑萃取技術中一個重要參數,提高萃取溫度可以降低萃取溶劑的粘度和表面張力,增強萃取溶劑浸潤基質和溶解目標分析物的能力,從而提高目標物的溶出率;但是較高的溫度也會帶來選擇性降低、目標物降解等不足。因此,為了獲得較佳的目標物的溶出率以及較低的目標物的降解,萃取的溫度優選75 °C 85 °C ;而為了獲得最佳的目標物的溶出率以及最低的目標物的降解,萃取的溫度更優選80°C。由於食品基質較為複雜,直接萃取得到的萃取液不是很清亮,回收率欠佳,因此,步驟①的樣品前處理還包括在萃取前向萃取溶劑中加入氧化鋁,這樣可以對待測樣品進行淨化,有效吸附食品中的油脂等雜質,從而降低萃取液的雜質。而經氧化鋁淨化後得到的萃取液無需採用其它淨化措施(如固相萃取等)便可獲得理想的結果。氧化鋁的加入量較低的話,淨化效果不佳;氧化鋁的加入量較高的話,不但淨化效果沒有明顯改變,反而增加了對目標物的吸附,從而降低了萃取效率。因此,為了在獲得較佳的淨化效果的同時降低對目標物的吸附,氧化鋁的加入量為待測樣品重量的I 3倍,而當氧化鋁的加入量為待測樣品重量的2倍時,萃取液最為清亮,目標物的萃取效率也最高。只進行一次萃取,還有部分目標物殘留在萃取池中,萃取效果不理想;而重複萃取2次後,即可達到萃取平衡,獲得最佳的萃取效果。因此,上述步驟①的樣品前處理的萃取次數為2次,也即再重複萃取I次。②超高效液相色譜。色譜條件如下:色譜柱為Shim-pack XR-ODS色譜柱、XTerra MS C18色譜柱、LunaPFP (2)色譜柱或者Alltima C18色譜柱。柱溫為20°C 40°C。流動相體系為甲酸、乙腈、甲酸-乙腈、甲酸-甲醇、乙酸-乙腈或者甲醇-水;其中甲酸的濃度為10mmol/L 50mmol/L,乙酸的濃度為10mmol/L 50mmol/L。流動相體系流速為0.3mL/min 0.8mL/min。為了獲得較好的分離效果和峰形,色譜柱優選Alltima C18色譜柱,柱溫優選30。。。為了獲得較好的分離效果以及較高的靈敏度,流動相體系優選濃度為甲酸-乙腈(其中甲酸的濃度為30mmol/L),流動相體系流速優選0.6mL/min。③離子阱-飛行時間串聯質譜。質譜條件如下:檢測器電壓為1.6kV 1.8kV。加熱模塊溫度為200°C 250°C。CDL溫度為200°C 250°C。乾燥最佳氣壓力為80kPa 120kPa。離子累積時間為30ms IOOms0為了提高各目標物的靈敏度,檢測器電壓優選1.75kV,加熱模塊溫度優選230°C,⑶L溫度優選250°C,乾燥氣壓力優選IOOkPa,離子累積時間優選70ms。本發明具有的積極效果:(I)本發明的方法可以同時檢測食品中的丙烯醯胺和雜環胺,而且方法操作簡便、快速,因此既提高了檢測範圍,又提高了檢測效率。(2)由於要能同時檢測出兩類不同的物質,對於檢測條件較為苛刻,而本發明通過對加速溶劑萃取的萃取溫度、萃取溶劑等條件進行優化,以及對超高效液相色譜和離子阱-飛行時間串聯質譜的條件進行優化,從而提高了檢測效果,能夠進行定性、定量檢測,檢測結果準確。(3)本發明的方法可以對不同種類的食品在相同的加工條件以及同種食品在不同的加工條件下丙烯醯胺和雜環胺的含量進行檢測。
圖1為AA、IQ, MeIQx, PhIP的提取離子流色譜圖。圖2至圖5分別為AA、IQ、MelQx、PhIP的一級質譜圖。圖6至圖9分別為AA、IQ、MeIQx、PhIP的標準工作曲線圖。其中X軸代表各化合物的質量濃度(μ g/L),Y軸代表儀器的響應信號。
具體實施例方式(實施例1)本實施例的同時檢測食品中的丙烯醯胺和雜環胺的方法具有以下步驟:①樣品前處理。採用66mL的樣品萃取池,以乙腈作為萃取溶劑,在萃取前於萃取池中預先加入IOg的氧化鋁,然後在80°C的溫度下對5g含有丙烯醯胺(AA)和雜環胺(IQ、MeIQx, PhIP)的待測樣品進行加速溶劑萃取。萃取條件:萃取溫度80°C ;系統壓力10.3MPa(1500psi);加熱時間5min ;靜態提取時間5min ;清洗體積為萃取池體積的50% ;吹掃時間160s ;循環次數2次。即得含有丙烯醯胺(AA)和雜環胺(IQ、MeIQx、PhIP)的萃取液(以下簡稱萃取液)。②超高效液相色譜。先用無水硫酸鈉對上述步驟①得到的萃取液進行過濾,然後在40°C的水浴中用氮氣吹乾,接著用體積比為9: I的甲酸(濃度為30mmol/L)-乙腈混合溶液定容至ImL,最後過0.45 μ m的膜,得到萃取濃縮液。這樣不僅可除去萃取液中的水份,而且對萃取液進行了濃縮,有利於提高靈敏度。對經過上述處理得到的萃取濃縮液進行超高效液相色譜分離,色譜條件如下:色譜柱為Alltima C18色譜柱,柱溫為30°C。流動相體系為甲酸(濃度為30mmol/L)-乙腈,流速為 0.6mL/min。流動相體系中甲酸與乙腈的體積百分比隨時間變化如下(即採用梯度洗脫方法):Omin時,甲酸為95%,乙腈為5% ;3min時,甲酸為80%,乙腈為20% ;6min時,甲酸為60%,乙腈為40% ;IOmin時,甲酸為95%,乙腈為5%。③離子阱-飛行時間串聯質譜。對超高效液相色譜分離後的萃取濃縮液進行離子阱-飛行時間串聯質譜檢測,質譜條件如下:
檢測器電壓為1.75kV,加熱模塊溫度為230°C,⑶L溫度為250°C,乾燥氣壓力為IOOkPa,離子累積時間為70ms。縮小掃描範圍可以減少基質效應,提高靈敏度,當m/z Eventl設為50 80時,AA的靈敏度最高,而Event2設為150 250時,三種雜環胺有較高的靈敏度。各目標物的提取離子流色譜圖見圖1,由圖1可知:丙烯醯胺(AA)和雜環胺(IQ、MeIQx, PhIP)的分離效果良好,靈敏度較高。各目標物的一級質譜圖見圖2至圖5,由圖2至圖5可知:離子阱飛行時間質譜定性準確,誤差小,精度高。各目標物的色譜峰經積分後得到的標準工作曲線圖見圖6至圖9,由圖6至圖9可知:各目標物的靈敏度聞,線性關係良好。各目標物的峰鑑定結果見表I。表I
權利要求
1.一種同時檢測食品中的丙烯醯胺和雜環胺的方法,其特徵在於: 採用加速溶劑萃取技術進行樣品前處理; 採用超高效液相色譜聯合離子阱-飛行時間串聯質譜進行定性和定量檢測。
2.根據權利要求1所述的同時檢測食品中的丙烯醯胺和雜環胺的方法,其特徵在於:所述的加速溶劑萃取技術採用的萃取溶劑為乙腈、乙腈/ 二氯甲烷、乙酸乙酯、二氯甲烷/丙酮、或者甲苯/ 二氯甲烷;萃取的溫度為60°C 120°C。
3.根據權利要求2所述的同時檢測食品中的丙烯醯胺和雜環胺的方法,其特徵在於:還包括在萃取前向萃取溶劑中加入氧化鋁;所述氧化鋁的加入量為待測樣品重量的I 3倍。
4.根據權利要求 1至3之一所述的同時檢測食品中的丙烯醯胺和雜環胺的方法,其特徵在於:樣品前處理的萃取次數為2次。
5.根據權利要求1至3之一所述的同時檢測食品中的丙烯醯胺和雜環胺的方法,其特徵在於:採用的萃取溶劑為乙腈;萃取的溫度為80°C。
6.根據權利要求4所述的同時檢測食品中的丙烯醯胺和雜環胺的方法,其特徵在於:採用的萃取溶劑為乙腈;萃取的溫度為80V。
7.根據權利要求1所述的同時檢測食品中的丙烯醯胺和雜環胺的方法,其特徵在於:所述的超高效液相色譜條件為: 色譜柱為Shim-pack XR-ODS色譜柱、XTerra MS C18色譜柱、Luna PFP (2)色譜柱或者Alltima C18色譜柱; 柱溫為20°C 40°C ; 流動相體系為甲酸、乙腈、甲酸-乙腈、甲酸-甲醇、乙酸-乙腈或者甲醇-水;其中甲酸的濃度為10mmol /I, SOmmoI /I,,乙酸的濃度為10mmol /I, SOmmoI /I,; 流動相體系流速為0.3mL/min 0.8mL/min。
8.根據權利要求7所述的同時檢測食品中的丙烯醯胺和雜環胺的方法,其特徵在於:所述的超高效液相色譜條件為: 色譜柱為Alltima C18色譜柱; 柱溫為30 C ; 流動相體系為甲酸-乙腈,其中甲酸的濃度為30mmol/L ; 流動相體系流速為0.6mL/min。
9.根據權利要求1所述的同時檢測食品中的丙烯醯胺和雜環胺的方法,其特徵在於:所述的離子阱-飛行時間串聯質譜條件為: 檢測器電壓為1.6kV 1.8kV ; 加熱模塊溫度為200°C 250°C ; CDL 溫度為 200°C~ 2500C ; 乾燥氣壓力為80kPa 120kPa ; 離子累積時間為30ms 100ms。
10.根據權利要求9所述的同時檢測食品中的丙烯醯胺和雜環胺的方法,其特徵在於:所述的離子阱-飛行時間串聯質譜條件為: 檢測器電壓為1.75kV ;加熱模塊溫度為230°C ;CDL溫度為250°C ;乾燥氣壓力為IOOkPa;離子累 積時間為70ms。
全文摘要
本發明公開了一種同時檢測食品中的丙烯醯胺和雜環胺的方法,該方法是採用加速溶劑萃取技術進行樣品前處理,採用超高效液相色譜聯合離子阱-飛行時間串聯質譜進行定性和定量檢測。本發明的方法可以同時檢測食品中的丙烯醯胺和雜環胺,而且通過對加速溶劑萃取的萃取溫度、萃取溶劑等條件進行優化,以及對超高效液相色譜和離子阱-飛行時間串聯質譜的條件進行優化,可以提高檢測效果,檢測結果準確。
文檔編號G01N30/88GK103149316SQ20131006842
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月4日 優先權日2013年3月4日
發明者歐陽運富, 靳藝, 唐宏兵, 吳英, 李貴英, 趙立凡 申請人:常州市疾病預防控制中心