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丙烯酰胺的氣相色譜分析

來源:上海斯邁歐分析儀器有限公司   2019年05月13日 16:15  

自從2002年四月份瑞典國(guó)家食品管理局發(fā)表有關(guān)丙烯酰胺是一種有毒的和潛在至癌的化學(xué)物的報(bào)告以來,人們就要問及油炸土豆條中含有多少丙烯酰胺? 這種炸土豆片能安全食用嗎?雖然丙烯酰胺對(duì)人體的毒理作用仍在研究之中,但是它在食品中,特別是在油炸和烘烤食品中的含量在2002年以來引起很大的研究興趣。英國(guó)的食品標(biāo)準(zhǔn)局與公眾利益科學(xué)中心(CSPI)和美國(guó)的食品與藥物管理局(FDA)等都在開始測(cè)試食品中的丙烯酰胺。

研究表明,諸如土豆,大米和谷物富含碳水化合物的食品在高溫下烹調(diào)會(huì)形成相對(duì)濃度高的丙烯酰胺,這點(diǎn)在油炸食品中確實(shí)是真的。生的或水煮的淀粉類食品似乎不會(huì)形成可檢測(cè)量的丙烯酰胺。食品檢測(cè)到高濃度的丙烯酰胺是在油炸土豆片和土豆條中,含量在400 ~ 1200 ppb。作為比較,世界衛(wèi)生組織(WHO)規(guī)定在飲用水中其大濃度僅為0.5 mg/l(0.5 ppb)。

美國(guó)FDA發(fā)表了一個(gè)用LC/MS/MS分析食品中丙烯酰胺方法的草案稿。該分析過程要求一根C18反相色譜柱和高度含水的流動(dòng)相(0.5%醋酸,0.5%甲醇)。因?yàn)樵S多樣品基體會(huì)十分復(fù)雜,在進(jìn)色譜柱分析前,先要用固相萃取去除干擾物。使用正離子電噴霧作為質(zhì)譜的接口,用13C同位素標(biāo)記的內(nèi)標(biāo)物相比較來定量。該法僅對(duì)有限數(shù)目的基體,諸如:炸土豆片、油炸土豆條等食品進(jìn)行了方法認(rèn)證。一些公有和私有的研究機(jī)構(gòu)正在對(duì)其他食品在進(jìn)行LC/MS/MS的認(rèn)證。

氣相色譜法(GC)已經(jīng)應(yīng)用在各種工業(yè)和環(huán)境方面定量分析丙烯酰胺。隨著對(duì)丙烯酰胺分析興趣的增加,我們研究了使用GC來篩選食品中的丙烯酰胺的可行性。GC是一種低成本來檢測(cè)半揮發(fā)化合物有效的途徑,并是許多食品研究室廣泛使用的分析工具。在本文中,我們介紹GC來分析丙烯酰胺和討論用固相萃取對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理。

 

實(shí)驗(yàn)部分

任何PerkinElmer毛細(xì)柱氣相色譜儀(Clarus 500,AutoSystem XL, AutoSystem等)均能使用。對(duì)丙烯酰胺的標(biāo)樣和食物樣品的分析均使用如下條件:

 

色譜柱: Elite  Wax ETR;15m,0.53m.m. I.D., 0.50mm膜厚

進(jìn)樣量: 1.0ml,維持0.5min.

內(nèi)襯管: 2m.m. 不分流,填充玻璃毛

進(jìn)樣口溫度:260°C

載氣: 氦氣,恒壓操作

線速: 在100°C時(shí)為62cm/sec

柱箱溫度:100°C(維持0.5min.),以15°C/min程序升溫到200°C

檢測(cè)器: FID,在260°C

 

樣品制備過程

分析炸土豆片采用如下的過程:

  • 分析天平稱取1g碾碎的炸土豆片
  • 將土豆片碎樣與10ml的0.1%甲酸溶液混合,并振搖20min鐘
  • 冷凍提取,使上層油相較易移走
  • 清液層通過0.45mm尼龍微孔濾膜,澄清儲(chǔ)存和備用
  • 活化CarboPrepTM 200 SPE管子,規(guī)格:500mg/6ml

a.  2ml丙酮 b. 2ml 0.1%甲醇

  • 將經(jīng)過過濾的土豆片萃取2ml注入SPE管。僅靠重力讓樣品液體流過管子
  • 洗滌SPE管子:

a. 0.5 ~1.0 ml 水, 快速流過管子 b. 使用真空抽達(dá)1分鐘,以干燥管子中過量水份

 

  • 用2 ml丙酮僅靠重力洗提管子,洗脫液準(zhǔn)備來進(jìn)行GC-FID分析。

 

結(jié)果

進(jìn)樣1ml濃度為25mg/ml(25ppm)的丙烯酰胺標(biāo)樣的色譜圖如圖1所示。圖2為標(biāo)樣濃度范圍從20~5000ppb的線性關(guān)系圖。樣品制備方法是參照美國(guó)FDA 2002年6月20日起草的“食品中丙烯酰胺的檢測(cè)和定量方法”進(jìn)行的。 

 

結(jié)論

氣相色譜法提供了一個(gè)低成本而快速篩選食品,例如炸土豆片中丙烯酰胺的分析方法。Elite  Wax ETR毛細(xì)柱顯示出對(duì)分析復(fù)雜基體,象食品類中的丙烯酰胺有出色的選擇性。溶液中的檢測(cè)限可達(dá)0.01mg/ml(10ppb)。石墨化碳黑SPE制備管提供了既可用真空負(fù)壓或重力來快速凈化樣品的洗提性質(zhì)。色譜級(jí)的填充料證明了有重現(xiàn)性的回收率。這種強(qiáng)吸附劑選擇范圍寬,吸附容量大,即便對(duì)于反相C18吸附劑通常沒有很好保留的被分析物也能應(yīng)用。若要增加分析靈敏度,可將提取的丙烯酰胺溴化處理后,用電子捕獲檢測(cè)器(ECD)來定量。

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