一種食品中脂肪酸輻射處理產物的檢測方法

2023-05-23 16:51:06

專利名稱：：一種食品中脂肪酸輻射處理產物的檢測方法
技術領域：
：本發明涉及輻射處理食品的檢測方法，尤其是涉及一種脂肪酸輻射處理產物的檢測方法，屬於食品檢測領域。
背景技術：
：輻射處理食品，即用放射源處理過的食品。通過輻射處理食品進行滅菌或殺蟲，它是繼食品罐裝加熱、冷凍保藏等技術之後的又一種食品保鮮加工新技術，經輻射處理後的食品具有可保持原有的風味，節能、可殺死食品中心部位的病原性細菌、無藥物殘留等特點，可在常溫或冷藏條件下保存，降低了貯藏費用。輻射處理不僅延長了食品的貨架期，減少了貯藏損失，而且可提高產品的衛生檔次和附加價值，不僅會產生良好的經濟效益，同時可以提高食品的衛生質量，可大大減少和避免食源性疾病的發生。由於輻射處理食品的諸多優點，輻射處理食品在市場上日益增多，目前40多個國家允許產生60多種輻射處理食物，大約每年生產50萬頓輻射處理的食品。但是根據調查，很多輻射處理的食品並沒有在相應位置作出特定標識，並且某些商品還存在非法處理，過量輻射處理等現象，因此利用相關技術對食品是否經過輻射處理進行檢測顯得十分重要。然而，由於輻射的能量都低於食品中各組成元素可能誘生放射性的閾能，不會在食品中誘生放射性，所以無法通過食品是否具有放射性判斷食品是否經過輻射處理。但是放射線與食品物質的相互作用，司在食品組分上誘發複雜的化學變化，雖然不是所有化學變化的結果都能用來指示食品是否已被輻射處理，但其中的一些輻射處理專一性分解產物和在食品輻射處理前後含量有明顯變化的產物，以及輻射處理在食品組成上誘導的某些化學特性，可以用於輻射處理食品的檢測探索。對於含脂肪豐富的食品而言，某些脂肪酸甘油脂在處理後產生的2-十二烷基環丁酮和成對出現的碳氫化合物(HC)是國際上公認的輻射處理專一性分解產物，可以用來檢測含脂食品是否經過輻射處理。此外，熱釋光、光剌激發光是目前使用較為廣泛的檢測方法，其根據食品中混雜的矽酸鹽雜質可以存儲輻射能量，並在受熱、光剌激的情況下釋放能量的特點進行檢測，但目前這些方法由於受食品所含矽酸鹽數量的局限，目前並不適用生肉類食品。
發明內容本發明的目的在於提供一種快速靈敏、易於操作，適於判別含脂肪豐富的食品(如雞肉、豬肉、木瓜和芒果等)是否經過輻射處理的檢測方法。它包括如下步驟(1)脂肪的提取及進一步處理(提取液中脂肪含量的測定)；(2)內標的加入及脂肪淨化；(3)氣相色譜檢測。該方法的原理為在輻射處理過程中，甘油三酸酯的脂肪酸部分會發生一級和二級斷裂反應，主要在羰基的a位和e位發生化學鍵斷裂，從而得到相應的c;—J比原脂肪酸少一個碳的烷烴)以及C『2:1(比原脂肪酸少2個碳的烯烴)的碳氫化合物(HC)。在檢測時，為了預測主要的輻射處理產物，樣品中脂肪酸的構成必須是已知的(表A.1和表A.2)。表A.1:雞肉，豬肉和牛肉中主要脂肪酸種類及其輻射衍生的Cn—工和Cn—2:1HCtableseeoriginaldocumentpage4表A.2:卡門貝乳酪、新鮮鱷梨、木瓜、芒果中主要脂肪酸種類及其輻射衍生的C,和Cn—2:1HCtableseeoriginaldocumentpage4對於本方法而言，脂肪的提取及處理是整個方法的關鍵，脂肪提取的純度及方式直接關係到檢測方法的靈敏度和檢測限。A.肉類樣品脂肪的提取方法包括(1)溶出提取法將樣品均質後，取適量(最多可取50g，視樣品中脂肪含量而定)置於玻璃離心管中，5(TC水浴中加熱。用玻棒不時的攪拌至油相完全呈溶液狀態。將加熱的均質混合物900g下離心10min以達到相分離，然後用吸管吸取上層油相，注意不要攪動下層水相。如果提取得到的脂肪量少，則用玻棒攪動固相(肉)，重複上述加熱和離心過程。(2)正戊烷/2_丙醇提取取適量的樣品(最多可取100g，視樣品中脂肪含量而定)和40-60mL正戊烷/2-丙醇(3+2，體積比)混合溶劑，在攪拌器中均質，將均質混合物轉移入玻璃離心管中，900g下離心10min。合併上層油相，如有必要，可用上述溶劑用量的1/3再次提取。45t:以下用旋轉蒸發儀(5.17)將合併的油相濃縮至幾個毫升。然後加入20mL正戊垸，並加入無水硫酸鈉(4.2)乾燥至少lh，乾燥過程中需不時振蕩。過濾除去無水硫酸鈉，45。C以下用旋轉蒸發儀將溶劑徹底旋幹。(3)索氏提取稱取10g無水硫酸鈉置於提取套管中。將混勻的、經過均質的肉類樣品和另外10g無水硫酸鈉混合均勻後一併加入到提取套管中。對於水分含量高的樣品，無水硫酸鈉的用量可視情況增加，以確保吸附樣品中所有的水。對於低脂肪含量的食品，需增加測試樣品的用量，無水硫酸鈉用量也相應增加。將100mL溶劑(正己烷或正戊烷)倒入燒瓶中，將另40mL溶劑倒入索氏提取器中，緩慢回流6h。當索氏提取器中幾乎充滿溶劑時停止加熱。棄去索氏提取器中的套管及溶劑。將燒瓶中的脂肪提取物轉移至具塞刻度量筒中，用溶劑定容至一定體積。加入大約510g無水硫酸鈉，加塞後輕輕混勻，然後放置直至無水硫酸鈉沉澱。(4)正己烷回流萃取將20g均質樣品和20g無水硫酸鈉混勻。對於水分含量高的樣品，無水硫酸鈉的用量應確保吸附樣品中所有的水。對於低脂肪含量的食品，需增加測試樣品的用量，無水硫酸鈉用量也應相應增加。將混合物轉移至燒瓶中，加入100mL正己烷，回流60min。加入5g無水硫酸鈉，輕輕混勻，15min後用乾淨濾紙過濾溶液。用另外25mL正己烷洗滌燒瓶和無水硫酸鈉。合併濾液，用旋轉蒸發儀濃縮溶液至100mL以下。將溶液轉移至帶塞刻度量筒中，加入正己烷至一定刻度(50100mL)。加入大約510g無水硫酸鈉，加塞後輕輕混勻，然後在室溫下放置過夜。(5)樣品的進一步處理(如採用(3)或(4))用以下方法檢測脂肪含量方法I將大致相同的多個燒瓶乾燥至恆重。用吸管吸取一定體積(5mL)的脂肪提取溶液轉移至燒瓶中，用旋轉蒸發儀蒸乾。乾燥至少4h或者在10(TC下放置過夜後再次稱量。計算得到lg脂肪所需的提取溶液的體積。方法II用吸管吸取lmL的脂肪提取溶液轉移至已稱重的稱量瓶中。將其置於通風櫥中讓溶劑揮發至幹。N2流中乾燥樣品至恆重。再次稱量稱量瓶，計算得到lg脂肪所需的提取溶液的體積。方法III用旋轉蒸發儀在45t:水浴、低真空度[大約25kPa])下將全部脂肪提取溶液濃縮至23ml。轉移濃縮的脂肪提取溶液至已稱重的可封口試管中。K流乾燥樣品至恆重。B.乳酪和水果樣品中脂肪的提取方法(1)均質1.1乳酪將乳酪均質，稱取60g均質混合物和40g無水硫酸鈉至燒杯中。充分混勻後加入100mL正己烷攪拌2min。1.2鍔梨將一個鱷梨的果肉均質，稱取40g均質混合物和60g無水硫酸鈉至燒杯中。充分混勻後加入100mL正己烷攪拌2min。對於未成熟的鱷梨，取整個水果的所有果肉並按比例增加無水硫酸鈉和正己烷的用量。1.3木瓜將兩個木瓜切成兩半，取種子並儘量去除果肉。將所有種子與無水硫酸鈉(1:1，m/m)—起均質。將此均質混合物放入燒杯中，並加入150mL正己烷，攪拌2min。1.4芒果除去三個芒果的果肉，切開核(用刀沿長度方向切開，也可用錘子砸開)，取出種子並儘量去除核殼。將所有種子與無水硫酸鈉(1:l，m/m)—起均質。將此均質混合物放入燒杯中，並加入150mL正己烷，攪拌2min。(2)樣品進一步處理轉移正己烷/樣品的混合物至離心管中。離心(900g條件下離心5min)後，將提取溶液小心的傾入圓底燒瓶中。對於木瓜和芒果，剩餘物用第一次提取所用溶劑量的一半再次提取，以獲得更高的脂肪產率。用旋轉蒸發儀在45t:水浴、低真空度[大約25kPa])下將提取溶液濃縮至23mL。轉移濃縮的脂肪提取溶液至已稱重的可封口試管中。N2流中乾燥樣品至恆重。在淨化過程中，弗洛裡填料的預處理可以很好的增強去除雜質的效果，同時填充量的多少也需經過優化，使試劑的用量和淨化效果都達到理想的要求。在氣相色譜檢測過程中，建議採用"不分流"或者"柱上"進樣。目標碳氫化合物可用火焰離子檢測器(FID)或者質譜(MS)檢測。用FID檢測時若有不能明確鑑別的輻射衍生化合物，則有必要進行質譜檢測。本發明的有益效果，一是方法的靈敏度高，可以對0.5kGy及以上劑量輻射處理的生肉和奶酪以及O.3kGy及以上劑量輻射處理的新鮮鍔梨、木瓜以及芒果的進行檢測，這基本覆蓋了目前大部分食品類商品的輻射劑量範圍，且檢測限不受商品儲存時間的影響。二是方法所涉及的儀器和試劑簡單，通用性好，除了個別碳氫化合物的標準品之外，其它所有試劑和儀器均極易獲得，這使得本方法可以被許多檢測機構及相應部門直接使用，作為檢測輻射食品的手段。綜上所述，本發明通過簡單的步驟實現含脂肪酸的輻射處理食品的檢測，彌補了現有檢測方法不能有效檢測含脂輻射食品的缺陷，並且可以作為確證方法與其它食品檢測的篩選方法聯合使用，對於檢測機構監督輻射處理過程，防止非法處理，過量輻射處理具有重要的意義。圖1:9種碳氫化合物標準品溶液的氣相色譜圖(最後一個峰為內標20烷)。圖2:經lkGy劑量輻射處理的雞肉樣品的氣相色譜圖。圖3:經5kGy劑量輻射處理的雞肉樣品的氣相色譜圖。圖4:未經輻射處理的雞肉樣品的氣相色譜圖。圖5:經0.5kGy劑量輻射處理的木瓜樣品的氣相色譜圖。圖6:經2kGy劑量輻射處理的木瓜樣品的氣相色譜圖。圖7:經5kGy劑量輻射處理的木瓜樣品的氣相色譜圖。圖8:未經輻射處理的木瓜樣品的氣相色譜圖。具體實施例方式實施例1:碳氫化合物響應因子的計算。配置合適濃度的碳氫化合物標準品及內標的混合溶液，選用非極性的毛細管柱HP-5，用GC分離。採用"不分流"進樣，用FID檢測。6氣相色譜條件進樣溫度200。C起始柱溫40。C恆溫lmin第一級程序升溫25°C/min至80°C第二級程序升溫2.5°C/min至170°C第三級程序升溫10°C/min至280°C最終溫度保持5min進樣體積lyL進樣模式不分流H2:air=30:400檢測器溫度280°C(見附圖l)根據混標計算各標準品相對於內標的響應因子Fi:=CiA內標/c內標Ai)表B.1:各標準品相對於內標的響應因子及色譜結果tableseeoriginaldocumentpage7實施例2:輻射處理雞肉樣品的檢測1.脂肪的提取初步剁碎雞肉樣品，並用攪拌機均質。取20g雞肉樣品置於玻璃離心管內，5(TC水浴中加熱。該過程中可加入少量水(25mL)以促進相分離。加熱時，用玻棒不時的攪拌至油相完全呈溶液狀態。將加熱後的均質混合物於900g轉速下離心lOmin，然後用吸管吸取上層油相，注意不要攪動下層水相(否則需重新離心)。如果提取得到的脂肪量過少，則用玻棒攪動固相(肉)，重複上述加熱和離心過程。2.淨化將lg脂肪用lmL正二十烷溶液溶解。將大約10g去活的弗羅裡矽土裝入層析柱中，用該層析柱分離HC。將加入內標的脂肪溶液定量過層析柱，用30mL正己烷將HC洗脫，控制流速不超過3mL/min。雞心瓶接得的洗脫液用旋轉蒸發儀濃縮至3mL，水浴溫度為40°C。將濃縮的洗脫液轉移入刻度試管。N2吹至約lmL，轉移入GC瓶中。3.檢領[J實驗中採用經lkGy、5kGy60Co輻射處理的雞肉(含雞皮)樣品作為陽性樣品，未經輻射處理的空白雞肉樣品作為陰性對照，對提取後的脂肪部分按實施例1的檢測條件進行檢測，結果如下(見附圖2、3、4)從上述3張譜圖的比較可知，經lkGy和5kGy劑量處理的雞肉樣品中由輻射處理產生的C『工和C『2:1明顯檢出。以內標進行校正，用下述方程式(1)計算每種HC的質量分數w^，單位為微克每克脂肪(yg/g):AHc—F,—-樣品中碳氫化合物的峰面積；一樣品中內標物的峰面積；一樣品中內標物的質量分數，單位為微克每克脂肪；-各HC相對於內標物的響應因子。經過lkGy劑量輻射處理的樣品共提得l.Og脂肪，按照(1)計算衍生物的含j表B.2:經lkGy劑量輻射處理的雞肉樣品色譜結果名稱保留時間(min)峰面積響應因子濃度(ug/g)1-14:1202.070.9629220.5315:0025.072.420.8606170.551,7-16:228.471.561.0888110.471-16:129.39/0.899635/20:0043.53318.6/5.00經過5kGy劑量輻射處理的樣品共提得1.0g脂肪，按照(1)計算產生物的含j表B.3經5kGy劑量輻射處理的雞肉樣品色譜結果名稱保留時間(min)峰面積響應因子濃度(ug/g)1-14:12018.40.9629225.9715:025.078.820.8606172.551,7-16:228.4714.31.0888115.241-16:129.39/0.899635/20:043.53315.1/5.00從lkGy和5kGy的輻射處理樣品的結果可以看出典型的輻射衍生物在兩種劑量處理過程中均有出現，且隨著劑量的增加其在脂肪中的含量也逐漸增加，以上述成對的衍生物(如表A.l所示)的檢出可以明確指示雞肉樣品是否經過輻射處理。8實施例3:經輻射處理的木瓜樣品檢測1.脂肪的提取將兩個木瓜切成兩半，取種子並儘量去除果肉。將所有種子與無水硫酸鈉按1:l(m/m)比例混合，均質。將此均質混合物放入燒杯中，加入100ml正己烷，攪拌2min。轉移正己烷與樣品的混合物至離心管中。900g離心5min，以傾析法將提取溶液小心轉移入圓底燒瓶中。對剩餘物用50mL正己烷再次提取，提取液合併於上述圓底燒瓶中，用旋轉蒸發儀於45°C，將提取溶液濃縮至23mL，轉移濃縮後的提取液至已稱重的可封口試管內。N2流中乾燥樣品至恆重。2.淨化將約lg脂肪用lmL正二十烷溶液溶解。將大約10g去活的弗羅裡矽土裝入層析柱中，用該層析柱分離HC。將加入內標的脂肪溶液定量過層析柱，用30mL正己烷將HC洗脫，控制流速不超過3mL/min。雞心瓶接得的洗脫液用旋轉蒸發儀濃縮至3mL，水浴溫度為40°C。將濃縮的洗脫液轉移入刻度試管。N2吹至約lmL，轉移入GC瓶中。3.檢領[J實驗中採用經O.5kGy、2kGy和5kGy6°Co輻射處理的木瓜樣品作為陽性樣品，未經輻射處理的空白木瓜樣品作為陰性對照，並同時扣除試劑空白，對提取後的脂肪部分按實施例1的檢測條件進行檢測，結果如下(見附圖5、6、7、8)從上述4張譜圖的比較可知，經O.5kGy、2kGy和5kGy劑量處理的木瓜樣品中由輻射處理產生的Cn—工和Cn—2:1明顯檢出。按照實施例2中公式1計算，可以得出輻射衍生物的含量(微克每克脂肪(Pg/g))。經過O.5kGy劑量輻射處理的樣品共提得O.84g脂肪，按照公式(1)計算衍生物的表B.4:經0.5kGy劑量輻射處理的木瓜樣品色譜結果tableseeoriginaldocumentpage9經過2.OkGy劑量輻射處理的樣品共提得1.Og脂肪，按照公式(1)計算衍生物的表B.5:經2.0kGy劑量輻射處理的木瓜樣品色譜結果tableseeoriginaldocumentpage10經過5kGy劑量輻射處理的樣品共提得O.82g脂肪，按照公式(1)計算衍生物的含表B.2:經5kGy劑量輻射處理的木瓜樣品色譜結果tableseeoriginaldocumentpage10從0.5kGy、2kGy和5kGy的輻射處理樣品的結果可以看出典型的輻射衍生物在不同劑量處理過程中均有出現，且隨著劑量的增加其在脂肪中的含量也逐漸增加，而且與雞肉樣品相比，由於木瓜中油酸含量佔脂肪的60_80%，棕櫚酸為15_20%，所以在輻射衍生產物中1,7-16:2的含量明顯大於1-14:1和15:0，綜上所述，以上述衍生物(如表A.2所示)的檢出可以準確指示木瓜樣品是否經過輻射處理。權利要求一種食品中脂肪酸輻射處理產物的檢測方法，它包括如下步驟a)脂肪的提取及進一步處理(提取液中脂肪含量的測定)；b)內標的加入及弗羅裡柱層析；c)氣相色譜檢測。2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述食品為脂肪含量豐富的輻射處理食品。3.如權利要求2所述的方法，其中脂肪的提取方法為直接熔出、正戊烷2-丙醇提取、索式提取、回流萃取或正己烷提取法。4.如權利要求2所述的方法，其中，lg脂肪對應10g弗羅裡填料。5.如權利要求2所述的方法，其中，弗羅裡填料必須經45(TC烘烤過夜，2^水去活處理。6.如權利要求2所述的方法，其中內標為正二十烷。全文摘要本發明提供了一種快速靈敏、易於操作、低成本的針對食品中脂肪酸輻射處理產物的檢測方法，它包括樣品中脂肪的提取；測定提取液中脂肪含量，以固定脂肪的處理量；內標的加入和弗羅裡柱層析，以淨化提取物；配備火焰離子化檢測器(FID)的氣相色譜檢測含脂肪酸食品經輻射處理後衍生的成對碳氫化合物。本發明可應用於雞肉、豬肉、牛肉和木瓜等含脂肪酸豐富的食品，應用於含脂肪量大的生肉類食品較佳。文檔編號G01N30/06GK101793877SQ20091022876公開日2010年8月4日申請日期2009年11月26日優先權日2009年11月26日發明者宓捷波申請人:天津出入境檢驗檢疫局動植物與食品檢測中心