孫長玲,孫嘉彤,胡蔣寧
(大連工業(yè)大學(xué) 食品學(xué)院, 國家海洋食品工程與技術(shù)研究中心, 遼寧 大連 116034)
苯并(a)芘(BaP)常溫下為淡黃色針狀晶體,是一種含有5個苯環(huán)的多環(huán)芳烴,屬于油脂中難降解的有毒有害化合物之一[1]。BaP對人體的各種器官如肺、肝、皮膚和胃腸等均有影響,具有一定的致癌性和致病性[2-4],因此應(yīng)嚴(yán)格控制其在食品中的含量。BaP作為外源性危害物,廣泛存在于煙熏食品、海洋食物及食用油中,尤其是食用油中含量較多[5-6]。目前各國對BaP在食用油中的最大允許含量也各不相同。我國食用油中BaP的最大允許量為10 μg/kg。國際橄欖油理事會推薦BaP的最大允許量為2 μg/kg。
在我國,現(xiàn)行食用油中BaP檢測的前處理方法有GB/T 5009.27—2016《食品中苯并(a)芘的測定》中的中性氧化鋁柱柱層析或苯并(a)芘分子印跡柱凈化、SPE固相萃取法[7]等,但國標(biāo)法中油脂的前處理方法溶劑消耗較大,操作步驟煩瑣,操作準(zhǔn)確性及時長一定程度上取決于操作人員的熟練程度。SPE固相萃取法雖然操作相對簡單,但是大規(guī)模檢測BaP時,購買SPE小柱的成本將會大大增加。因此,有必要開發(fā)新型、簡單、快速富集方法用于檢測油脂中BaP。已有國外學(xué)者[8-10]試圖僅用少量有機(jī)試劑提取食用油中BaP,然后利用二甲基亞砜將BaP從有機(jī)相中萃取出來,二甲基亞砜中BaP的分配系數(shù)用水來調(diào)整,從而達(dá)到分離BaP的目的。Pandey等[11]開發(fā)利用液液萃取和固相萃取柱,然后通過高效液相色譜儀熒光檢測器進(jìn)行檢測。上述方法雖然節(jié)約了少量有機(jī)試劑,但其成本、有機(jī)試劑的消耗量以及環(huán)保方面并沒有得到很好的解決,所以目前亟需開發(fā)一種有機(jī)試劑消耗量少、簡單、快速、精確度高的油脂前處理方法。
本文建立一種經(jīng)相轉(zhuǎn)移催化皂化提取富集食用油中BaP技術(shù),利用高效液相色譜(HPLC-FLD)檢測方法進(jìn)行BaP測定,并與現(xiàn)有常規(guī)方法進(jìn)行了比較,以期為油脂中BaP的檢測提供新的可能。
油茶籽油(BaP未檢出),苯并(a)芘標(biāo)準(zhǔn)品、四丁基溴化銨、四氫呋喃均購自上海阿拉丁生化科技股份有限公司,甲醇、無水乙醇均為色譜級分析試劑,氫氧化鉀購自天津市大茂化學(xué)試劑廠,1-辛醇購自東京化成工業(yè)株式會社。
1260Ⅱ系列高效液相色譜儀(美國安捷倫,配有熒光檢測器),DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器,超聲清洗機(jī),渦旋振蕩器,98-2強磁力攪拌器,電子天平。
1.2.1 液相色譜條件
流動相為色譜級甲醇-蒸餾水(體積比95∶5),等度洗脫,流速0.8 mL/min;FLD檢測器,激發(fā)波長384 nm,發(fā)射波長406 nm;柱溫箱溫度為室溫;進(jìn)樣量10 μL。
1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
利用色譜級甲醇配制質(zhì)量濃度分別為1.562 5、3.125、6.25、12.5、25 μg/mL的BaP標(biāo)準(zhǔn)溶液,按1.2.1 色譜條件進(jìn)行分析,以標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),標(biāo)準(zhǔn)溶液的峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
1.2.3 樣品的前處理
稱取0.25 g油茶籽油于25 mL玻璃小瓶中,加入4 mol/L氫氧化鉀溶液8 mL、1 mol/L 四丁基溴化銨(TBAB)溶液200 μL、無水乙醇2 mL,在恒溫加熱磁力攪拌器中,80℃、800 r/min攪拌10 min后,冷卻至室溫。再加入1 mL四氫呋喃和500 μL 1-辛醇,在室溫下800 r/min磁力攪拌萃取15 min后,靜置。用注射器抽取上清液用甲醇定容至5 mL,搖勻,過膜,待測。
1.2.4 BaP含量測定
將1.2.3前處理樣品注入高效液相色譜儀進(jìn)樣瓶中,按照1.2.1色譜條件進(jìn)行分析,將對應(yīng)色譜峰峰面積帶入標(biāo)準(zhǔn)曲線方程中,計算BaP含量,并計算BaP回收率。
1.2.5 回收率和精密度實驗
稱取0.25 g油茶籽油于25 mL玻璃小瓶中,加入1 mL一定質(zhì)量濃度的BaP標(biāo)準(zhǔn)溶液,采用1.2.3和1.2.4方法處理分析測定BaP含量。設(shè)置空白對照,進(jìn)行3個水平的檢測,每組實驗重復(fù)6次。計算加標(biāo)回收率及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)。
按照1.2.2方法繪制BaP標(biāo)準(zhǔn)曲線,得到的線性方程為y=327.85x-274.14,R2=0.998 9。BaP質(zhì)量濃度在1.562 5~25 μg/mL之間與峰面積具有良好的線性關(guān)系,以信噪比為3計算的檢出限為0.2 ng/mL,以信噪比為10計算的定量限為0.7 ng/mL。
2.2.1 四氫呋喃體積的優(yōu)化
在0.25 g油茶籽油中分別添加0.125、0.062 5、0.031 25 μg/mL的BaP標(biāo)準(zhǔn)溶液1 mL,按照1.2.3方法在其他條件不變的情況下分別添加0.5、1、1.5 mL四氫呋喃進(jìn)行萃取,按1.2.4方法分析并計算BaP回收率,考察四氫呋喃體積對BaP回收率的影響,結(jié)果如圖1所示。
圖1 四氫呋喃體積對BaP回收率的影響
由圖1可知,在四氫呋喃體積為1 mL時BaP回收率最高,因此選取四氫呋喃的體積為1 mL。
2.2.2 萃取方式的選擇
在0.25 g油茶籽油中分別添加1 mL質(zhì)量濃度為0.125、0.062 5、0.031 25 μg/mL的BaP標(biāo)準(zhǔn)溶液,按照1.2.3方法在其他條件不變的情況下,分別選用超聲15 min、渦旋分散15 min和磁力攪拌15 min 3種方式進(jìn)行萃取,按1.2.4方法分析并計算BaP回收率,考察3種萃取方式對BaP回收率的影響,結(jié)果如圖2所示。
圖2 不同萃取方式對BaP回收率的影響
由圖2可知,超聲、渦旋分散和磁力攪拌的BaP回收率分別為70.87% ~ 84.27%、93.42% ~ 101.78%、96.83%~109.59%。磁力攪拌的BaP回
收率最高,因此選用磁力攪拌作為萃取方式。
在油樣中分別添加質(zhì)量濃度為0.125、0.062 5、0.031 2 μg/mL的BaP標(biāo)準(zhǔn)溶液1 mL,按1.2.3方法進(jìn)行前處理后,按1.2.4方法測定BaP含量,計算回收率和精密度,結(jié)果見表1。
表1 方法的回收率和精密度
由表1可知,方法的回收率為96.15%~103.2%,RSD在2.61%~4.96%之間,符合痕量分析要求。
表2 相轉(zhuǎn)移催化皂化法與其他測定方法結(jié)果比較
由表2可見,與國標(biāo)方法及SPE方法相比,本研究方法回收率高、溶耗低、用時短,更加環(huán)保,可以滿足油脂中BaP含量快速測定的要求。
本研究建立了提取、富集食用油中苯并(a)芘的相轉(zhuǎn)移催化皂化前處理方法,并利用高效液相色譜進(jìn)行檢測。結(jié)果表明,所用的前處理方法操作簡單,耗時短,檢出限為0.2 ng/mL,定量限為0.7 ng/mL,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在2.61%~4.96%之間,重復(fù)性好,回收率達(dá)96.15%~103.2%,符合高效、快速檢測食用油中苯并(a)芘的檢測要求。