同位素內標-氣相色譜-質譜法同時測定嬰幼兒配方粉中3-氯丙醇酯和...

2021-01-08 網易

  脂肪酸氯丙醇酯(簡稱氯丙醇酯)汙染是近年來國際上的食品安全研究熱點。縮水甘油酯(GEs)是縮水甘油和游離脂肪酸的酯化產物,同時也是一種新型的油脂危害物。對比2 種物質的直接檢測法和間接檢測法,直接檢測法的測定時間短,但所需的標準品多,價格昂貴,而間接檢測法所需的標準品少,測定的靈敏度高,多用於常規測定。嬰幼兒配方粉是非母乳餵養嬰兒的主要營養素攝入來源,3-MCPDE與GEs是嬰幼兒食品中潛在的危害物質,建立嬰幼兒配方粉中3-MCPDE和GEs的檢測方法對於開展風險評估及標準制定具有重要意義。

  

  目前有關食品中3-MCPDE和GEs同時測定的間接檢測方法較少,被檢測的樣品也以食用油為主,關於嬰幼兒配方粉中3-MCPDE和GEs同時測定的檢測方法以及這2 種物質的汙染源解析和健康風險研究幾乎處於空白階段,天津科技大學食品科學與工程學院的王亞、呂曉玲*和中國食品發酵工業研究院的高紅波、仇凱*等人以嬰幼兒配方粉為研究對象,建立一種同時測定3-MCPDE和GEs含量的間接檢測法,樣品經提取、轉化、鹼性水解、苯硼酸衍生化4 步前處理,最終經GC-MS聯用儀測定,並採用該方法對我國市售部分嬰幼兒配方奶粉進行檢測。本研究擬為嬰幼兒配方粉中3-MCPDE和GEs檢測方法的完善和相關標準的制定提供參考,為嬰幼兒配方粉中3-MCPDE和GEs的汙染源解析和健康風險研究提供新的解決辦法。

  一、樣品前處理的優化

  1.1 3 種衍生物的定性分析


  經苯硼酸衍生後3 種目標化合物的衍生物可以通過SH-Rxi-5 ms毛細管色譜柱實現分離,且目標化合物的保留時間、峰形均良好,可以達到很好的分離效果。在最優的色譜條件下,3 種目標化合物的總離子流色譜圖如圖1所示。3-MPD、3-MCPD衍生物的m/z 147和3-MCPD-D5衍生物的m/z 150靈敏度最高,因此選擇m/z 147作為3-MPD、3-MCPD衍生物的定量離子,選擇m/z 150作為3-MCPD-D 5 衍生物的定量離子,其他離子作為各目標化合物的定性離子。

  1.2 提取溶劑的選擇

  本研究對比正己烷、MTBE、乙酸乙酯以及MTBE-乙酸乙酯的混合溶液(8∶2,V/V)的提取效果,結果顯示,選用MTBE與乙酸乙酯的混合溶液作為提取劑最佳。因此採用MTBE和乙酸乙酯的混合溶液作為本實驗的提取試劑。

  1.3 轉化條件的優化


  為避免副反應的產生,本實驗採用酸性醇解實現3-MCPDE和GEs的明顯區分(圖2),並通過轉化產物實現準確定量。縮水甘油與硫酸-甲醇溶液的開環反應有高度的區域選擇性,主要形成3-MPD,且反應具有良好的再現性。將轉化產物3-MPD作為參比化合物,發現酸性醇解實現了3-MCPDE和GEs的明顯區分。為提高轉化率,本研究以10、20、30、40、50、60 min 6 個時間水平為變化因素,以目標化合物的響應值為評價指標進行單因素試驗。10~30 min時,目標化合物峰面積增大,縮水甘油開環逐漸轉化為3-MPD;30 min後,目標化合物峰面積減小,轉化率降低,故採用30 min作為轉化反應的時間。

  1.4 水解時間的確定

  以水解時間40、50、60、70、80 s和90 s進行水解反應優化實驗條件,結果顯示,40~60 s,目標化合物峰面積增大,酯類逐漸水解,且在水解過程中3-MPD單酯的水解速率與3-MCPD雙酯的水解速率相比較快。60 s之後,目標化合物峰面積減小,3-MCPD在鹼性條件下降解,且二者的降解速率趨於一致。酯類完全裂解且副反應最少的反應時間為60 s,故本實驗採用60 s作為水解時間。

  二、線性方程和檢出限結果

  分別以3-MCPD衍生物色譜峰面積與內標衍生物的色譜峰面積之比為縱坐標,3-MCPD質量濃度為橫坐標,以3-MPD衍生物的色譜峰面積與內標衍生物的色譜峰面積之比為縱坐標,3-MPD質量濃度為橫坐標,繪製標準曲線,得到目標化合物在0.050~0.80 mg/L質量濃度範圍內的線性方程,以3 倍信噪比計算方法的檢出限,以10 倍信噪比計算方法的定量限。經驗證目標化合物在0.050~0.80 mg/L質量濃度範圍內線性關係良好,R 2 均大於0.998,檢出限和定量限分別為30 μg/kg和100 μg/kg。

  三、回收率和精密度測定結果

  在最優實驗條件下,選取樣品分別加入200.0、400.0 μg/kg和800.0 μg/kg 3 個添加量的3-MCPDE和GEs混合標準工作液,每個添加水平平行測定6 次,計算平均回收率和相對標準偏差(RSD)。結果顯示,當樣品中目標化合物的加標水平在200.0~800.0 μg/kg時,平均回收率在81.4%~101.1%,RSD為4.42%~6.12%,表明方法的精密度良好,能夠滿足嬰幼兒配方粉中3-MCPDE和GEs的測定要求。

  四、市售樣品分析評價

  

  本研究對30 份我國市售嬰幼兒配方粉樣品中3-MCPDE和GEs的含量進行測定,每份樣品做2 個平行,取平均值,結果顯示,30 份樣品中,3-MCPDE和GEs的檢出率為100%,而且從圖5可以看出,II段、III段嬰幼兒配方粉中3-MCPDE和GEs的含量低於I段嬰幼兒配方粉中目標化合物含量的均值與中值。

  結 論

  本研究利用同位素內標和GC-MS法建立嬰幼兒配方粉中3-MCPDE和GEs的同步檢測方法,實驗對提取溶劑的選擇、酸性醇解的轉化條件和酯類水解的時間進行了優化。方法學評價表明,3-MCPDE和GEs在0.050~0.80 mg/L範圍內的線性關係良好,方法的檢出限均達到30 μg/kg。樣品基質加標回收率測定結果表明,該方法回收率高,精密度良好,能滿足不同階段嬰幼兒配方粉中3-MCPDE和GEs的定量檢測要求。

  本實驗通過對大量樣品的測定可知:30 份嬰幼兒配方粉樣品中3-MCPDE含量為50.0~207.8 μg/kg,平均值為98.0 μg/kg,GEs含量為50.0~480.0 μg/kg,平均值為208.1 μg/kg。本研究為完善其他食品中3-MCPDE和GEs的同步檢測方法提供參考,為嬰幼兒配方粉中3-MCPDE和GEs檢測方法的完善和相關標準的制定提供指導,為嬰幼兒配方粉中3-MCPDE和GEs的汙染源解析和健康風險研究提供了新的解決辦法。

  本文《同位素內標-氣相色譜-質譜法同時測定嬰幼兒配方粉中3-氯丙醇酯和縮水甘油酯的含量》來源於《食品科學》2020年41卷4期262-267頁,作者:王亞,高紅波,隋海霞,仇凱,鍾其頂,呂曉玲。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190326-335。

  

  為進一步促進動物源食品科學的發展,帶動產業的技術創新,更好的保障人類身體健康和提高生活品質,北京食品科學研究院和中國食品雜誌社在成功召開「2019年動物源食品科學與人類健康國際研討會(寧波)」的基礎上,將與青海大學農牧學院2020年6月20-21日西寧共同舉辦「2020年動物源食品科學與人類健康國際研討會」。研討會將就肉、水產、禽蛋、乳製品等動物源食品科學基礎研究、現代化加工技術,貯藏、保鮮及運輸,質量安全與檢測技術,營養及風味成分分析,副產物綜合利用,法律、法規及發展政策等方面的重大理論研究展開深入探討,交流和借鑑國外經驗,為廣大食品科研工作者和生產者提供新的思路,指明發展方向。

  在此,我們誠摯的邀請您出席本次國際研討會,共聚人脈、共享資源、共謀發展!

  修改/編輯:袁月;責任編輯:張睿梅

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