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肉制品中3,4-苯并(α)芘检测方法的改进

2013-05-02曾习文夏立新彭新凯杨彦宁

食品与机械 2013年2期
关键词:苯并芘小柱肉制品

曾习文 李 宏 夏立新 彭新凯 杨彦宁 黎 瑛

ZENG Xi-Wen1 LIHong2 XIA Li-Xin1 PENG Xin-Kai1 Y ANG Yan-Lin1 LIYing1

(1.长沙市食品质量安全监督检测中心,湖南 长沙 410013;2.北京东方凯姆质量认证中心,北京 100021)

(1.Changsha Center of Supervision and Inspecetion on Food Quality Safety,Changsha,Hunan 410013,China;2.Beijing CAM Quality Certification Center,Chaoyang District,Beijing 100021,China)

3 ,4-苯并(α)芘又称苯并芘(benzopyrene),是一种由5个苯环构成的多环芳烃,其性质稳定,不溶于水,溶于苯、氯仿、丙酮、乙酸乙酯等有机溶剂,是一种很强的致癌物质,可诱变皮肤、肺和消化道癌症[1-3],并有一定的致畸作用[4]。

熏烧烤肉深受消费者喜爱,但在烟熏、烧烤、油炸肉制品过程中,会产生致癌物质3,4-苯并(α)芘[5,6]。现有检测方法主要有高效液相色谱—荧光检测器法[7-9],气相色谱—质谱法[10-12],气相色谱—高分辨质谱法[13],紫外分光光度法[14],但其前处理都存在不同程度的缺陷,以致在实际工作中很难开展。

胡奇杰等[6]采用正己烷提取结合C18小柱固相萃取净化法对肉制品进行前处理,这种方法的优点在于对样品净化时不需要繁琐的操作,但使用了比较昂贵的C18固相萃取小柱,使得检测成本显著上升;中国NY/T 1666——2008中采用环己烷提取结合二甲亚砜—环己烷反提净化法对肉制品进行前处理,这种方法不需要昂贵材料(C18固相萃取小柱),但是操作过程繁琐,且可操作性很差,不利于对大量样品进行同时处理。本试验在前人的研究基础上,改进了肉制品中苯并芘检测的前处理方法,采用安全性更高的乙酸乙酯作为提取溶剂,通过提取、浓缩、再反提净化的方法,结合高效液相色谱—荧光检测器对肉制品中苯并芘残留实现快捷有效的测定,大大节省了检测时间及检测成本,同时减少了对环境的污染,真正意义上实现了环境友好型检测。

1 材料与方法

1.1 主要试剂

甲醇、乙腈:色谱纯,美国默克公司;

乙酸乙酯、丙酮、四氢呋喃、二氯甲烷、石油醚、环己烷、正己烷、无水硫酸钠、三氧化二铝:分析纯,国药集团化学试剂有限公司;

苯并(α)芘标准品:10 μg/mL,国家标物中心。

1.2 仪器与设备

高效液相色谱仪(带荧光检测器):LC-20AT型,岛津公司;

旋转蒸发仪:RE-52AA型,上海亚荣生化仪器厂;

超声波清洗机:SB-25-12DT型,宁波新芝生物科技股份有限公司;

离心机:CT14D型,上海天美生化仪器设备工程有限公司;

氮吹仪:HGC-24A型,北京晨曦勇创科技有限公司;

电子天平:AL204型,梅特勒—托利多仪器(上海)有限公司;

固相萃取小柱:C18型,美国沃特世公司。

1.3 方法

1.3.1 标准贮备液及标准使用溶液的配制 将1mL标准品(10μg/mL)加入到10mL棕色容量瓶中,甲醇定容得浓度为1μg/mL的标准贮备液(A液),0~5℃避光保存。分别吸取定量A液于10mL棕色容量瓶中,甲醇定容,配制成0.0,5.0,10.0,20.0,40.0,80.0,100.0 ng/mL 标准使用溶液。

1.3.2 色谱条件 色谱柱:ZORBAX Eclipse PAH 4.6×250mm,5μm;流动相:A为超纯水,B为色谱纯乙腈;采用等度洗脱(乙腈∶水=90∶10),洗脱时间:20min;流速:1.0mL/min;柱温:40℃;进样量:10μL;荧光检测器激发波长为384 nm,检测波长为406 nm;以色谱峰面积外标法定量。

1.3.3 样品处理 取肉制品,切碎,搅拌机捣碎,称取10 g左右样品于50mL离心管中,加入2 g无水硫酸钠,20mL乙酸乙酯,涡旋混匀1min,超声提取10min,10 000 r/min离心3min,倾出上清液,20 mL乙酸乙酯重复提取1次,合并提取液,旋蒸浓缩至近干,5mL石油醚转移浓缩液至10 mL比色管中,氮吹至干,加入2mL甲醇,涡旋1min,0.45μm尼龙滤膜过滤后上机测定。

2 结果与分析

2.1 提取溶剂的选择

以往的文献[6]和标准[15]中,提取溶剂都限于石油醚、环己烷、正己烷等极性很小的溶剂,虽然这些溶剂对苯并芘溶解性都很好,但对肉制品中苯并芘的提取能力如何还没有人进行过考究。一种好的提取溶剂应该具备两个特点:①对目标物要有良好的溶解性,②溶剂要具有对样品良好的渗透能力。为了找到更加适合肉制品中苯并芘残留提取的有机溶剂,对不同极性有机溶剂提取能力进行了比较。结果见表1。

不同溶剂提取效果试验结果显示,提取能力二氯甲烷最强,乙酸乙酯次之,这可能与二氯甲烷、乙酸乙酯强的渗透力(对样品)及良好的溶解性(对目标物)有关。由于二氯甲烷毒性较大,对人体有很大危害且价格较乙酸乙酯昂贵,综合考虑环保和经济因素,最终选择乙酸乙酯作为提取肉制品中苯并(α)芘的溶剂。

2.2 净化条件的选择

取同一批次阴性肉制品,切碎,搅拌机捣碎,称取样品(10±0.01)g,5 个平行,3 种标样添加水平(5,50,500 ng)。样品置于50mL离心管中,加入2 g无水硫酸钠,加入20mL乙酸乙酯,涡旋混匀1min,超声提取10min,10 000 r/min离心3 min,倾出上清液,20 mL乙酸乙酯重复提取1次,合并提取液,旋蒸浓缩至近干,5mL石油醚转移浓缩液至10mL比色管中,氮吹至干。分别选用C18小柱固相萃取法、甲醇反提法、乙腈反提法、中性氧化铝过柱法、二甲亚砜—环己烷反提法5种方法分别对乙酸乙酯超声提取浓缩物进行净化处理,所得结果见表2。

表1 不同溶剂提取样品中3,4-苯并(α)芘结果对比Table1 Resultsabout3,4-benzo(α)pyrene in sampleby different reagentextracting

表2 不同净化方式结果对比Table2 Resultsweregiven by differentpurifyingmethod

试验结果显示:操作性方面,甲醇反提法与乙腈反提法占优势,而C18小柱固相萃取法、中性氧化铝过柱法[15]及二甲亚砜—环己烷反提法均需要复杂的处理过程,在对大量肉制品进行前处理时明显不适应;回收率方面,用中性氧化铝过柱法净化时回收率最高(90.3%),甲醇反提法次之(87.7%),乙腈反提法(81.5%),二甲亚砜—环己烷反提法及C18小柱固相萃取法较差。中性氧化铝过柱法操作繁琐且需要使用大量溶剂,对环境会造成一定程度污染,同时成本也相对较高;而乙腈反提法回收率(81.5%)较甲醇反提法要低(87.7%),并且乙腈价格高于甲醇,对环境的污染也较大。综合考虑成本及环境因素前提下,最终选择甲醇反提法作为肉制品中苯并芘检测的净化方法。分析认为甲醇反提能达到净化的目的与甲醇对油脂的溶解性不好,对目标化合物苯并芘有一定溶解性,且在油脂中的渗透性较好有关,也就为浓缩液净化提供了方便。

2.3 检测方法比对

为了得到一种简便、快捷、经济、环保的肉制品中苯并芘残留量检测方法,需要对现有报道方法[6,15]进行改进,并将改进后的方法与前人报道方法进行比对,所得结果见表3。

3 种方法测定肉制品中苯并芘含量时:胡奇杰等[6]采用正己烷提取结合C18小柱固相萃取净化法对肉制品进行前处理,这种方法的优点在于对样品净化时不需要繁琐的操作,但使用了比较昂贵的C18固相萃取小柱,使得检测成本显著上升,且回收率(73.0%)也不太理想,不适合大批量肉制品中苯并芘残留量检测的前处理;中国NY/T 1666——2008中采用环己烷提取结合二甲亚砜—环己烷反提净化法对肉制品进行前处理好,这种方法不需要昂贵的材料(C18固相萃取小柱),但操作过程繁琐,且可操作性很差,回收率(67.5%)较低,不适于对大量样品进行同时处理。本试验采用乙酸乙酯超声提取、旋蒸浓缩、甲醇反提净化对肉制品进行前处理,其操作过程简便,检测成本低廉,对环境污染较小,且有很强的可行性(回收率达到87.7%)和很好的稳定性(RSD小于2.5%),很适合对大量肉制品同时进行前处理,能真正意义上实现肉制品中苯并芘残留量的快速检测。

2.4 回归方程、检出限、回收率、精密度

表3 不同检测方法结果对比Table3 Resultsweregiven by differentdeterminingmethod

配制浓度为 0.5,5.0,10.0,20.0,40.0,80.0,100.0 ng/mL的3,4-苯并(α)芘标准使用溶液,依次进样,以所得峰面积为横坐标(X),标准使用液浓度为纵坐标(Y)绘制标准工作曲线标准。试验测得3,4-苯并(α)芘标准工作溶液在0.5~100 ng/mL浓度范围内,其线性回归方程为Y=4.095×10-5X-4.449×10-2,相关系数R=0.999 9,表明线性关系良好。

对空白样品进行测定,以3倍信噪比作为方法检出限,10倍信噪比作为方法定量限。肉制品中苯并芘的检出限为0.15μg/kg,定量限为0.50μg/kg。以3种浓度添加水平重复测定5次,分别计算各种浓度添加水平回收率及精密度,检验方法的稳定性和可行性,所得结果见表4。

表4 不同浓度添加水平回收率及精密度Table4 Recovery and precision atdifferentddition levels

由表4可知,3种浓度添加水平的回收率都大于87%,保证了本试验检测方法的可行性;而精密度均小于2.4%则保证了结果的稳定性和准确性。

2.5 不同样品的检测

选取牛肉、猪肉、兔肉、鸡肉、羊肉、鱼肉、香肠、猪舌尖、猪脸,用本试验报道方法检测,每种样品取5个平行,所得结果见表5。

表5 不同样品检测结果Table5 Determining resultsofdifferentsample

试验结果表明,将本方法应用到不同肉制品中苯并芘进行前处理时,平行性非常好(RSD均小于2.5%),表明此方法稳定可靠,完全可以作为肉制品中苯并芘残留量检测的前处理方法。

3 结论

本试验通过乙酸乙酯超声提取、旋蒸浓缩、甲醇反提净化对肉制品进行前处理,进而结合高效液相色谱仪—荧光检测器测定肉制品中3,4-苯并(α)芘残留量,结果表明:3种浓度添加水平样品(5,50,500 ng)经乙酸乙酯超声提取两次、旋蒸浓缩、甲醇反提净化后,回收率分别为87.4%,88.1%,87.6%,精确度分别为2.37%,2.06%,1.83%,方法检出限为0.15μg/kg。本方法可行性大,稳定性和准确性好,与文献[6]、[15]的方法相比具有更稳定、更准确,操作简单、低污染、低成本等优势,符合环境友好型检测要求,适合肉制品中3,4-苯并(α)芘残留量检测。

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