对危害食品安全的丙烯酰胺残留含量检测方法的研究

有机农业与食品安全科学

对危害食品安全的丙烯酰胺残留

含量检测方法的研究

刘　慧,闫树刚,高秀芝

(北京农学院,北京102206)

摘　要:针对危害食品安全的丙烯酰胺进行检测方法的分析研究,提出了在食品中检测丙烯酰胺残留量的几种合理方法,以期对我国传统食品和日常食品中丙烯酰胺的残留水平进行安全性评价,具有实践性指导意义。

关键词:丙烯酰胺;检测;油炸食品

Studying of Examine Methods for R em ains of Acrylamide which E ndangers Food Safety

Liu Hui,Y an Shugang,G ao X iuzhi

(Beijing Agricultyral College,Beijing102206)

Abstract:In this paper,the methods of the examine for Acrylamide which endangers food safety are ana2 lyzed and studied1S ome reas onable methods of the examine remains of Acrylamide in food are put forward1We hope to carry out the safety evaluation for the level of remains of Acrylamide inside the traditional food and the usual food,which have guidance senses in practice1

K ey w ords:Acrylamide;Determination;Fry F ood

丙烯酰胺是一种无味白色结晶有机固体,极易溶于水、乙醇、甲醇、丙酮、二甲醚和三氯甲烷中,在酸中稳定,而在碱中易分解,对光线敏感,暴露于紫外线时较易发生聚合。由丙烯酰胺乙烯基加成反应很易形成高度交联凝胶聚合物———聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺作为各种助剂广泛用于造纸业(造纸助剂)、石油业(油田采油助剂)、纺织业(染料、色素成分)、塑胶业、化工业,或用作建造坝基、隧道和污水管的浆料、肥皂和化妆品的增稠剂等,并作为絮凝剂加入食水中,以吸附除去水中杂质。

丙烯酰胺的不安全问题是工业接触和食水受到污染。用于处理食水的聚丙烯酰胺本身无毒,但其中含有极少量未聚合的丙烯酰胺则影响人类健康。世界卫生组织规定食水中丙烯烯胺限量为015μgΠkg(1993)。人类接触丙烯酰胺的主要途径是化妆品(可能含2%聚丙烯酰胺),其次是包装材料、纸和厚纸板(黏合剂)。此外,塑胶业也是释放丙烯酰胺而造成环境污染的主要途径。目前已发现一些含高碳水化合物的食品,经过煎、烤、炸等高温烹调后会产生含量不等的丙烯酰胺,且其含量随加工温度的升高而增加,对人类健康存在潜在的危害。例如,国外的油炸薯片、炸薯条、饼干、硬(脆)面包、麦片(玉米片)中分别含有980μgΠkg、410μgΠkg、280μgΠkg、160μgΠkg、150μgΠkg的丙烯酰胺。我国一些传统的油炸淀粉食品(如油条、麻花、煎肉饼)、熏烤食品(如烤鸭、烤肉等)、肉罐制品(如午餐肉、火腿)、高温处理的液体食品(如超高温灭菌乳、饮料)、焙烤谷物食品(如面包、米粉)等,是否也含有较高含量的丙烯酰胺,是当前及今后我国食品科学领域研究的重要问题。本文针对危害食品安全的丙烯酰胺进行检测方法的分析研究,以期对我国传统食品和日常食品中丙烯酰胺的残留水平进行安全性评价,为研究加工条件对丙烯酰胺产生的影响,以及降低加工食品中丙烯

收稿日期:2003-08-10

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有机农业与食品安全科学 中国农学通报　第19卷　第6期　2003年12月 http:ΠΠzntb1chinajournal1net1cn

酰胺生成量(残留量)具有实践性指导意义。

2　食品中丙烯酰胺的定量检测方法

食品中丙烯酰胺含量的检测方法目前采用液相色谱-质谱分析法(LC-MS)、气相色谱-质普分析法(G C-MS)与液相色谱-串联质普联用新技术(LC-MS-MS),但食品中丙烯酰胺含量的分析方法、丙烯酰胺的毒理学研究仍在进一步发展与完善之中。

211　样品的制备食品中丙烯酰胺残留量的测定方法的关键步骤是样品的制备,包括对丙烯酰胺的分离、提取与净化方法的选择,使得丙烯酰胺有较高的回收率。FDA提供的具体方法是:称1g碾碎样品置于带盖聚丙烯锥形离心管中,将011%的蚁酸10ml和1mgΠL内标液200μl(13C3标记的丙烯酰胺溶于011%蚁酸中)加于样品中,在漩涡振荡器中混合20min后离心(9000rΠmin)30min,迅速取出5ml样品上清液置于大旋转过滤管中,离心(9000rΠmin)30min。分别用甲醇和水各5ml通过SPE柱,再加入2ml上述样品待提取物于SPE柱中,使提取物完全通过吸附物质,而后用1ml水冲洗,再以2ml提取液(10%甲醇∶90%水∶011%蚁酸)从SPE柱中提取丙烯酰胺,并通过小旋转离心过滤管离心(10000rΠmin)过滤出500μl甲醇SPE提取液,取部分提取液进行分析。另一样品制备方法是:样品经均匀混合处理,取少量样品直接用热水(80℃)抽提2h,抽提时要不断搅拌。另取一个平行试样,用丙烯酰胺内标,然后抽提。取部分提取液进行分析。

212　分析方法

21211　液相色谱-质谱分析法(LC-MS)FDA建立的液相色谱-质谱分析法(LC-MS)的检测条件为:用3μm粒子填充C18高压液相色谱柱(2×250 mm);以011%醋酸水溶液与015%甲醇为流动相,其流速为200μlΠmin;进样量(丙烯酰胺提取液)为20μl,柱温为26℃,用质普仪检测,内标定量;OASIS H LB6cc固相提取柱的填充物为200mg,丙烯酰胺提取时间为615min;离子化模型为阳离子电泳,探针温度为240℃;电极温度为120℃。

21212气相色谱-质谱分析法(G C-MS)据Castle文献[1]用毛细管气相色谱-质谱分析方法(G C-MS)检测食品中丙烯酰胺含量,包括将提取物中的丙烯酰胺溴化加成得到α,β-二溴丙酰胺,而后进行气相色谱分离,用质谱仪检测,内标定量。检测限可达到015μgΠkg。G C-MS法灵敏度、专一性均好,但是食品样品的分离、提取、净化方法与溴化加成反应较麻烦。目前还未应用于检测提取物,只作为选择性的一种方法。

21213　液相色谱-串联质谱分析法(LC-MS-MS)LC-MS-MS是一种液相色谱-串联质谱联用新技术,在化学结构鉴定方面可信度高,必要时在提取物进样分析之前用正己烷脱脂。CS L(the Central Science Laboratory)建立的液相色谱-串联质谱法的检测条件为:采用Hypercarb液相色谱柱,流动相为011%(mΠm)的醋酸水溶液,进样量为50μl;电喷雾(ESI)离子源,正离子方式检测,多重反应离子监控,丙烯酰胺转化(mΠz72,55, 27);用甲基丙烯酰胺(methacrylamide)作为内标物内标(75,58,29);定量分析:峰面积比率为mΠz55(丙烯酰胺)、mΠz58(内标),与获得的标准曲线比较;定量分析的限量:被分析离子(mΠz 55)可得到10∶1信号Π干扰的比率。由于LC-MS -MS法最近才用于食品中的丙烯酰胺提取物的分析,故以该法测定食品中丙烯酰胺含量的验证工作正在进行之中。

3食水中丙烯酰胺的定量检测方法

采用毛细管气相色谱法检测水中丙烯酰胺的分析程序是:丙烯酰胺经活性炭柱吸附、富集后,用甲醇洗脱、定容,再将洗脱液以极性毛细管柱(PEG-20M)分离,并以氢火焰离子化检测器(FI D)测定。

311水样的制备取200～500ml水样,用活性炭富集柱吸附(活性炭用浓盐酸煮沸30min,水洗至中性,120℃烘干备用),待水样全部流过柱后,向柱内加入310ml甲醇浸泡5min,将甲醇洗脱液收集入10ml比色管中,重复上述操作两次,合并甲醇洗脱液并定容至1010ml,供色谱分析使用。由于水样中的丙烯酰胺含量较低,故需对洗脱液浓缩。其方法是将上述洗脱液转入K-D浓缩器中,用少量甲醇洗涤比色管的溶液也转入K-D浓缩器中,于60～70℃水浴(常压)浓缩至015～110ml,冷却至室温后,用甲醇定容至110ml,供气相色谱分析用。

312分析方法建立毛细管气相色谱法的检测条件为:色谱柱为PEG-20M弹性石英玻璃毛细管(0125mm×25m),柱温、汽化室与检测器的温度为165℃,载气流量(N2)为015mlΠmin,分流比为100∶1。

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