CN101793878A

CN101793878A - 一种针对经过电离辐射照射处理的含脂食品特异性辐解产物的检测方法

Info

Publication number: CN101793878A
Application number: CN200910228767A
Authority: CN
Inventors: 宓捷波
Original assignee: Tianjin Entry Exit Inspection and Quarantine Bureau of Animals Plants and Food Inspection Center
Current assignee: Tianjin Entry Exit Inspection and Quarantine Bureau of Animals Plants and Food Inspection Center
Priority date: 2009-11-26
Filing date: 2009-11-26
Publication date: 2010-08-04

Abstract

本发明提供了一种快速灵敏、准确测定、易于操作的对于经过电离辐射照射的食品的检测方法，它包括样品中脂肪的提取；测定提取液中脂肪含量，以固定脂肪的处理量；弗罗里柱层析净化提取物；气相色谱质谱联用仪检测含脂食品经过电离辐射照射后生成的特异性辐解产物。本发明可应用于鸡肉、猪肉等含脂食品，尤其应用于含脂肪量大的生肉类食品较合适。

Description

一种针对经过电离辐射照射处理的含脂食品特异性辐解产物的检测方法

技术领域

本发明涉及对于经过电离辐射照射处理的食品的检测方法，尤其是涉及一种针对经过电离辐射照射处理的含脂食品特异性辐解产物的气相色谱质谱联用检测方法，属于食品检测领域。

背景技术

食品辐射处理是一种食品加工和食品保藏技术，它以一定剂量的电离辐射照射粮食和其他食品，利用由此产生的物理、化学、生物及生理学等变化进行杀虫、灭菌、抑制发芽和延缓成熟等。受照食品的温度、外观、形状和内在特性实际上没有变化，因此保持了食品原有的特性。辐射照射处理处理的食品有较高的卫生质量，并能在常温和一般条件下保存较长的时间。食品中的害虫、寄生虫和病原微生物对辐射照射处理很敏感，因此利用电离辐射杀虫灭菌，不仅节约能源而且无化学残留和环境污染。

由于辐射处理食品的诸多优点，辐射照射处理食品在市场上日益增多，目前40多个国家允许产生60多种辐射照射处理食物，大约每年生产50万吨辐射照射处理食品。但是根据调查，很多辐射照射处理食品并没有在相应位置作出辐射照射处理标示，并且某些商品还存在非法辐射照射处理，过量辐射照射处理等现象，因此利用相关技术对食品是否经过辐射照射处理处理进行检测显得十分重要。

然而，由于辐射的能量都低于食品中各组成元素可能诱生放射性的阈能，不会在食品中诱生放射性，所以无法通过食品是否具有放射性判断食品是否经过辐射处理。但是辐射处理与食品物质的相互作用，可在食品组分上诱发复杂的化学变化，虽然不是所有化学变化的结果都能用来指示食品是否已被辐射处理，但其中的一些辐射处理专一性分解产物和在食品辐射处理前后含量有明显变化的产物，以及辐射照射处理在食品组成上诱导的某些化学特性，可以用于辐射照射处理食品的检测探索。对于含脂肪的食品而言，某些脂肪酸甘油脂在辐射照射处理后产生的2-十二烷基环丁酮是国际上公认的辐射照射处理专一性分解产物，可以用来检测含脂食品是否经过辐射照射处理。此外，热释光、光刺激发光是目前使用较为广泛的辐射照射处理食品检测方法，其根据食品中混杂的硅酸盐杂质可以存储辐射照射处理能量，并在受热、光刺激的情况下释放能量的特点进行检测，但目前这些方法由于受食品所含硅酸盐数量的局限，目前并不适用生肉类食品。

关于辐射照射处理食品的检测，欧盟颁布了10个标准，覆盖了几乎大部分的检测方法；国际食品法典委员会则采用了欧盟的标准作为现行标准；日本颁布了热释光检测辐射照射处理香辛料的标准；而我国农业部也颁布了热释光检测标准，但对于其它辐射照射处理食品的检测方法我国还没有任何有关的法律和法规，更没有相应的检测标准或方法的研究工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种快速灵敏、易于操作，适于判别含脂食品(如鸡肉、猪肉等)是否经过电离辐射照射处理的检测方法。它包括如下步骤：

(1)脂肪的提取及进一步处理(提取液中脂肪含量的测定)；

(2)脂肪净化；

(3)气相色谱质谱联用检测。

该方法的原理是产生的机理是食品经电离辐射照射后三甘油酯产生自由基而形成2-烷基环丁酮(2-Dodecylcyclobutanone，简称2-DCB)。在辐射照射处理时，甘油三酸酯中的酰氧键会发生断裂，从而导致2-烷基环丁酮的形成。2-烷基环丁酮与母体脂肪酸有相同数量碳原子，2号环位上连接烷基。因此，确定了脂肪酸的结构，就能预测2-烷基环丁酮的结构。其中2-DCB就是由食品中的棕榈酸甘油三酯经辐射照射处理后转变而来，其分子结构见(见说明书附图图1)。

对于本方法而言，脂肪的提取及处理是整个方法的关键，脂肪提取的纯度及方式直接关系到检测方法的灵敏度和检测限。

肉类样品脂肪的提取方法包括：

(1)溶出提取法

将样品均质后，取适量(最多可取50g，视样品中脂肪含量而定)置于玻璃心管中，50℃水浴中加热。用玻棒不时的搅拌至油相完全呈溶液状态。将加热的均质混合物900g下离心10min以达到相分离，然后用吸管吸取上层油相，注意不要搅动下层水相。如果提取得到的脂肪量少，则用玻棒搅动固相(肉)，重复上述加热和离心过程。

(2)索氏提取

称取10g无水硫酸钠置于提取套管中。将混匀的、经过均质的肉类样品和另外10g无水硫酸钠混合均匀后一并加入到提取套管中。对于水分含量高的样品，无水硫酸钠的用量可视情况增加，以确保吸附样品中所有的水。对于低脂肪含量的食品，需增加测试样品的用量，无水硫酸钠用量也相应增加。将100mL溶剂(正己烷或正戊烷)倒入烧瓶中，将另40mL溶剂倒入索氏提取器中，缓慢回流6h。当索氏提取器中几乎充满溶剂时停止加热。弃去索氏提取器中的套管及溶剂。将烧瓶中的脂肪提取物转移至具塞刻度量筒中，用溶剂定容至一定体积。加入大约5～10g无水硫酸钠，加塞后轻轻混匀，然后放置直至无水硫酸钠沉淀。

(3)正己烷回流萃取

将20g均质样品和20g无水硫酸钠混匀。对于水分含量高的样品，无水硫酸钠的用量应确保吸附样品中所有的水。对于低脂肪含量的食品，需增加测试样品的用量，无水硫酸钠用量也应相应增加。将混合物转移至烧瓶中，加入100mL正己烷，回流60min。加入5g无水硫酸钠，轻轻混匀，15min后用干净滤纸过滤溶液。用另外25mL正己烷洗涤烧瓶和无水硫酸钠。合并滤液，用旋转蒸发仪浓缩溶液至100mL以下。将溶液转移至带塞刻度量筒中，加入正己烷至一定刻度(50～100mL)。加入大约5～10g无水硫酸钠，加塞后轻轻混匀，然后在室温下放置过夜。

(4)样品的进一步处理(如采用(2)或(3))

用以下方法检测脂肪含量：

方法I

将大致相同的多个烧瓶于燥至恒重。用吸管吸取一定体积(5mL)的脂肪提取溶液转移至烧瓶中，用旋转蒸发仪蒸干。干燥至少4h或者在100℃下放置过夜后再次称量。计算得到1g脂肪所需的提取溶液的体积。

方法II

用吸管吸取1mL的脂肪提取溶液转移至已称重的称量瓶中。将其置于通风橱中让溶剂挥发至干。N2流中干燥样品至恒重。再次称量称量瓶，计算得到1g脂肪所需的提取溶液的体积。

方法III

用旋转蒸发仪在45℃水浴、低真空度[大约25kPa])下将全部脂肪提取溶液浓缩至2～3ml。转移浓缩的脂肪提取溶液至已称重的可封口试管中。N₂流干燥样品至恒重。

肉类样品净化主法

将1g脂肪用1mL正二十烷溶液溶解。将大约20g去活的弗罗里硅土装入层析柱中，用该层析柱分离HC。将加入内标的脂肪溶液定量过层析柱，用60mL正己烷将HC洗脱，控制流速不超过3mL/min。鸡心瓶接得的洗脱液用旋转蒸发仪浓缩至3mL，水浴温度为40℃。将浓缩的洗脱液转移入刻度试管。N2吹至约1mL，转移入GC瓶中。

在气相色谱质谱联用检测过程中，将m/z 98和m/z 112作为选择离子，其中丰度比最高的m/z 98作为定量离子。采用国际通用的2-烷基环丁酮检测辐射照射处理食品的表示方法——每克脂肪中含有2-DCB的微克量，即μg/g(以脂肪计)。这是因为辐射照射处理剂量同脂肪中2-烷基环丁酮的含量呈线性相关关系。

本发明的有益效果，一是方法的灵敏度高，根据添加回收试验，本方法的能够准确定量的最低检出限为0.1μg/g(以脂肪计)。通过实际对辐射照射处理样品的测定及文献相关报道，在辐射照射处理剂量为1kGy时，2-DCB在脂防中的含量均大于0.1μg/g，在有些肉类产品中甚至可以达到0.5μg/g以上，因此可以满足1kGy剂量辐射照射处理的样品。这基本覆盖了目前大部分食品类商品的辐射照射处理范围，且检测限不受商品储存时间的影响。二是方法所涉及的仪器和试剂，通用性好，这使得本方法可以被许多检测机构及相应部门直接使用，作为检测辐射照射处理食品的手段。

综上所述，本发明通过简单的步骤实现含脂辐射照射处理食品的检测，弥补了热释光，光释光等特殊仪器不能有效检测含脂辐射照射处理食品的缺陷，并且可以作为确证方法与其它辐射照射处理食品检测的筛选方法联合使用，对于检测机构监督辐射照射处理商标，防止非法辐射照射处理，过量辐射照射处理具有重要的意义。

附图说明

图12-DCB分子结构式。

图22-DCB全扫描质谱图。

图32-DCB标准溶液选择离子色谱图。

图4经1kGy辐射照射处理鸡肉样品的选择离子色谱图。

图5未经辐射照射处理的空白鸡肉样品的选择离子色谱图。

具体实施方式

实施例1：标准溶液的测定

配制合适浓度的2-DCB标准溶液，于GC/MS上测定。

气相色谱条件：

DP-1701MS色谱柱，30m×0.25mm(内径)，0.25μm(膜厚)。柱温：初始温度60℃，保持1min，以15℃/min速率，升温至300℃，保持5min；载气：高纯氦气99.999％，1.0mL/min；进样口温度：250℃。进样量：1μL。

质谱条件：

接口温度：280℃；离子源：电子轰击源(EI)；电子能量：70eV；离子源温度：230℃；检测方式：SIM。(见说明书附图2、3)

实施例2：辐射照射处理鸡肉样品的检测

1.脂肪的提取

初步剁碎鸡肉样品，并用搅拌机均质。

取20g鸡肉样品置于玻璃离心管内，50℃水浴中加热。该过程中可加入少量水(2～5mL)以促进相分离。加热时，用玻棒不时的搅拌至油相完全呈溶液状态。

将加热后的均质混合物于900g转速下离心10min，然后用吸管吸取上层油相，注意不要搅动下层水相(否则需重新离心)。如果提取得到的脂肪量过少，则用玻棒搅动固相(肉)，重复上述加热和离心过程。

2.净化

3.检测

以未经辐射照射处理的鸡肉作为空白检测样品，通过本标准试验方法测得样品中脂肪含量，然后分别按照0.1μg/g、0.2μg/g、0.5μg/g(以脂肪计)水平在样品中添加2-DCB，并按照标准实验方法前处理后于仪器上分析检测，得到回收率和精密度实验数据，其结果见表2。其空白样品图谱和添加最低水平样品图谱见图。从表中可以看出，该方法的回收率在80％～90％之间，变异系数＜8％，能够满足一般分析方法的要求。

表1回收率与精密度实验结果(n＝6)

实验中采用经1kGy、2kGy、5kGy 60Co辐射照射处理的鸡肉(含鸡皮)样品作为阳性样品，未经辐射照射处理的空白鸡肉样品作为阴性对照，对提取后的脂肪部分按实施例1的检测条件进行检测，结果如下：

表2辐射照射处理鸡肉样品中2-DCB含量

从表2可看出辐射照射处理剂量与脂肪中2-DCB的含量呈线性相关。(说明书附图4、5)

根据添加回收试验，本方法的能够准确定量的最低检出限为0.1μg/g(以脂肪计)。通过实际对辐射照射处理样品的测定及文献相关报道，在辐射照射处理剂量为1kGy时，2-DCB在脂肪中的含量均大于0.1μg/g，在有些肉类产品中甚至可以达到0.5μg/g以上，因此可以满足1kGy剂量辐射照射处理的样品。一般来说，肉类辐射照射处理主要目的是灭菌和延长保质期，而达到这个目的则至少吸收剂量要大于1kGy。因此本方法可以满足实际肉类产品的检测需求。

Claims

1.一种对于经过电离辐射照射的食品的检测方法，它包括如下步骤：

a)脂肪的提取及进一步处理(提取液中脂肪含量的测定)；

b)弗罗里柱层析；

c)气相色谱质谱联用仪检测。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述辐射照射处理食品为含脂辐射照射处理食品。

3.如权利要求2所述的方法，其中脂肪的提取方法为直接熔出、索式提取、回流萃取或正己烷提取法。

4.如权利要求2所述的方法，其中，弗罗里柱为经600℃烘烤、去活的弗罗里填料配备的填充柱。