QuEChERS技術是近年來新研發的一種用于農產品檢測的快速樣品前處理技術,它的作用原理與高效液相色譜和固相萃取的原理相似,都是通過基質中的雜質和填料吸附劑的相互作用,從而達到凈化除雜質的目的。HPLC又稱高效液相色譜法,它是色譜法一個分支,主要采用高壓輸液系統,將液體作為流動相,把極性不同的單一溶劑或者混合溶劑、緩沖液等流動相泵入裝有固定相的色譜柱,這些成分在柱內被分開,最后進入相應的檢測器進行檢測,這樣一來,就實現了對待測試樣的分析。本文參考文獻進行測定,將上述兩種方法結合,可以有效地對油炸食品中的丙烯酰胺含量進行測定。
丙烯酰胺是一種白色晶體的化合物,具有神經毒性作用,受熱分解會放出腐蝕性氣體,毒性很大,一般存在于在經過烘烤、油炸等熱加工操作的富含碳水化合物的食品。QuEChERS—HPLC法靈敏、快速、高效,可以對丙烯酰胺進行有效的檢測。本文將就油炸食品中丙烯酰胺的QuEChERS—HPLC檢測法進行詳細的研究和探討。
實驗步驟
實驗儀器。高效液相色譜儀、離心機、C18色譜柱、振蕩器、粉粹機、蒸發儀、超聲清洗儀、過濾膜。
實驗試劑。丙烯酰胺樣品、PSA吸附劑、水、一些油炸食品、分析純程度的正己烷和氯化鈉試劑。其中的丙烯酰胺樣品要配置成貯存溶液:在容量瓶中放入一定量的丙烯酰胺樣品,用水進行稀釋定容,配置成100μg/g的貯存溶液,并于低溫處進行貯存。
實驗方法
(1)預處理。QuEChERS的前處理技術通常是采用有機溶劑,而本文對此進行了一定程度的改進,通過用水來替換乙氰對油炸食品中的丙烯酰胺進行提取,這樣一來,就避免了樣品基質對實驗產生的影響。具體的預處理步驟為先稱取一定量的丙烯酰胺放于離心管中,然后在加入一定量的正己烷進行脫脂并用振蕩器將上層的正己烷給去除。之后用上述說的水來代替乙氰提取丙烯酰胺,超聲10分鐘,接著取2ml提取液加入一定量的PSA用離心機進行離心操作,最后用過濾膜對離心液進行過濾,進入高效液相色譜儀器進行測定。
(2)色譜測定條件。柱溫25攝氏度、流動相中水和乙氰的體積比為99:1、流速為0.4mL/min;Pyramid水系C18色譜柱、進樣量20μL、檢測波長208nm。
(3)配制丙烯酰胺標準溶液。將上述的丙烯酰胺貯存液用水進行稀釋并配制成濃度為0.020μg/g、0.050μg/g、0.100μg/g、0.500μg/g、0.800μg/g的系列標準溶液。
結果討論
高效液相色譜儀檢測條件的優化
(1)波長選取。本實驗所選取的檢測波長是通過對比206nm、208nm、210nm三個波長段得出的最佳檢測波長。首先,先進行提取液操作,然后分別將提取液在206nm、208nm、210nm波長下進行測定,其相應的吸收峰值如下。對比后,我們可以發現在208nm波長時進行測定,得到的丙烯酰胺的色譜峰形較其它的兩個更為理想,并且受到的基質的影響較小,所以本實驗采用208nm波長作為測定丙烯酰胺的測定波長。
(2)流動相中水和乙氰比例的選擇。本實驗分別準備了五種流動相進行比較選擇,其中水和乙氰的比例分別為:100:0、99:1、96:4、9:1、85:15,最終得到下面的峰譜圖。比較后發現第三種和第四種的配制比例很難將干擾峰和目標峰進行有效分離,第一種、第二種、第五種可以實現有效分離,但是第五種的峰型較差、第二種比第一種的出峰時間快。綜合以上分析,在這里選擇水:乙氰=99:1的配制比例。
(3)流動相中流速的選擇。本實驗以供選定了五種流速進行比較,分別為:0.2mL/ min、0.3mL/min、0.4mL/min、0.5mL/min、0.6mL/min。在不同流速下對油炸樣品中的丙烯酰胺進行測定,得到以下峰譜圖后進行比較。
由圖中可以看出,當流速為0.5mL/min、0.6mL/min時,這時的流速較高,就在一定程度上造成分離效果較差,在流速為0.2mL/ min、0.3mL/min、0.4mL/min時,流速較低,這時候的分離效果較好,但是0.2mL/min和0.3mL/min時,出峰時間較長。綜合上述分析,在進行實際測定時,流動相最佳的流速為0.4mL/min。
提取液的具體選擇。丙烯酰胺的極性較強,在進行提取時一般選擇水或者是極性有機溶劑,所以本文主要是對這兩種進性對比。相比于有機溶劑,丙烯酰胺的在水中的溶解度更大,而且用水作溶劑還可以將油炸食品中的有機物去除,避免干擾后續的測定,將丙烯酰胺從樣品中有效提取出來,所以,本實驗采取水作為提取液。
待測樣品進量的選擇。本文分別選擇取樣量為1g、2g、3g、4g、5g時進行檢測得到如下譜圖,比較后就可選取最佳進樣量。由圖中可以知道,進樣量為1g和2g時得到的峰面積較小,進樣量為3g和5g時得到的峰面積雖然大,但是目標峰受基質的干擾程度較大。所以綜合分析后,選擇4g作為最佳進樣量。
標準曲線的繪制。在上述最適宜的測定條件下對所配置的一系列標準溶液進行測定就可以得到對應的液相色譜圖。如下圖所示,這是標準溶液濃度為0.500μg/g時對應的液相色譜圖,右上方是五個濃度所繪制的標準曲線,根據標準曲線利用最小二乘法可以得到相應的線性回歸方程Y=8.31X+0.065。
分析結果可以知道在用QuEChERS—HPLC法檢測油炸食品中的丙烯酰胺時,標準溶液濃度為0.02- 0.800μg/g濃度時有較好的線性相關性。
樣品的具體測定。經過以上分析,我們可以在最適宜的實驗條件下對樣品進行測定,實驗中分別對方便面、薯片、餅干這幾種油炸食品進行測定,得出相應的丙烯酰胺的量和檢測方法的精密度,如下。
綜上所述,QuEChERS方法有較高的回收率、精確度、準確度,可分析樣品的范圍較廣,并且分析的速度快,能在短時間內完成多個樣品的處理,操作簡便,工作人員無需具有較高的專業技能就能實現此法的操作。將它和高效液相色譜法聯用對油炸食品中的丙烯酰胺進行測定可以實現樣品的有效提取,從而得到較為準確的檢測結果。
作者簡介:
張昆嫻(1967.8-),女,漢族,貴州遵義市,大學本科,高級工程師,研究方向:食品檢測。