CN104569266B - 一种快速检测辐照含脂食品中2-十二烷基环丁酮含量的方法 - Google Patents

一种快速检测辐照含脂食品中2-十二烷基环丁酮含量的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种快速检测辐照含脂食品中2‑十二烷基环丁酮含量的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将待提取的辐照含脂食品粉碎，粉碎后与分散剂按质量比1:1～2混合均匀，得混合物；(2)取相当于待提取的辐照含脂食品质量15～20倍的脂肪吸附剂，置于底部放有滤膜的萃取池中，在其上部加入所述混合物，再在所述混合物上补加分散剂填满萃取池；(3)对萃取池进行加速溶剂萃取，得到萃取液；(4)将所述萃取液用干燥剂除水后，将萃取溶剂蒸出，得到含有2‑十二烷基环丁酮的提取物；(5)对所得的提取物进行2‑十二烷基环丁酮含量的检测。本检测方法前处理过程速度快，自动化程度高，提取效果好，是一种简便高效的检测方法。

Description

一种快速检测辐照含脂食品中2-十二烷基环丁酮含量的 方法
技术领域
本发明属于辐照食品的检测领域，具体涉及一种快速检测辐照含脂食品中2-十二烷基环丁酮含量的方法。
背景技术
农产品食品辐照是一种有效的杀虫灭菌、抑制发芽和延长货架期的保鲜技术，目前在国内外许多国家已经实现了商业化应用。但欧盟和日本等国对辐照食品的商业化应用仍然十分保守，对辐照食品的种类和照射剂量也有严格的限制法规，如欧盟仅批准了草药、香料和植物调味料允许辐照，最大允许剂量为10kGy，日本仅批准了马铃薯的辐照，最大允许剂量为0.15kGy，且不允许重复照射，我国出口到欧盟、日本等国的食品因检出非法辐照而被扣压港口或退货的现象时有发生。我国颁布的《GB 7718预包装食品标签通则》规定，经电离辐射射线或电离能量处理过的食品，应在食品名称附近标明“辐照食品”，经电离辐射或电离能量处理过的任何配料，应在配料清单中标明。因此基于落实辐照食品标签法规，减少国际贸易纠纷，防止非法照射、重复照射等问题，开展辐照食品的检测鉴定技术研究十分必要。
大量研究表明，2-十二烷基环丁酮(2-dodecylcyclobutanone，2-DCB)是含脂食品辐照后产生的特异性辐解产物。2-DCB是由食品中的棕榈酸或棕榈酸甘油酯经电离辐射后裂解生成，性质较为稳定，且由于大部分食品含有母体化合物棕榈酸，因此以2-DCB作为标识物用于鉴定食品是否经过辐照处理，已成为辐照食品鉴别的实用方法之一。
目前2-DCB测定方法为传统的欧盟标准EN1785和GB/T 21926方法，即粗脂肪提取-弗罗里柱或硅胶柱净化除脂-气相色谱质谱检测。此法的缺点是前处理过程较为繁琐，涉及到常规6-8小时的索氏提取、浓缩、固相萃取柱装载填充、净化、再浓缩等步骤，不仅操作难度大、时间长，而且降低了2-DCB的回收率。
加速溶剂萃取(accelerated solvent extraction，ASE)是一种处理固体和半固体样品的方法，通过较高温度和压力条件下使用有机溶剂萃取，具有有机溶剂用量少、萃取效率高的特点，且在萃取池加入合适的吸附剂对脂肪基质进行在线吸附，而2-DCB则随萃取溶剂流入收集瓶中，此法省去了固相萃取等后续的样品净化步骤。
发明内容
针对当前在检测辐照食品中的2-十二烷基环丁酮存在的前处理工艺复杂，检测时间长的缺陷，本发明提出一种快速、简便、自动化程度高的检测方法，即基于加速溶剂萃取在线净化技术快速提取辐照含脂食品中2-DCB的方法。
一种快速检测辐照含脂食品中2-十二烷基环丁酮含量的方法，包括如下步骤：
(1)将待提取的辐照含脂食品粉碎，粉碎后与分散剂按质量比1:1～2混合均匀，得混合物；
(2)取相当于待提取的辐照含脂食品质量15～20倍的脂肪吸附剂，置于底部放有滤膜的萃取池中，在其上部加入所述混合物，再在所述混合物上补加所述分散剂填满萃取池，所述待提取的辐照含脂食品与萃取池的质量体积比为1：20～34，优选1：25～34；
(3)在萃取池中加入萃取溶剂进行加速溶剂萃取，得到萃取液；
(4)将所述萃取液用干燥剂除水后，将萃取溶剂蒸出，得到含有2-十二烷基环丁酮的提取物；
(5)对所述的提取物进行2-十二烷基环丁含量的检测。
本发明中所述的辐照含脂食品为经过辐照杀菌的高脂肪含量的食品，包括但是不局限于牛肉、猪肉等动物源含脂食品，以及芝麻、腰果等植物源含脂食品。
本发明中，所述萃取溶剂为非极性或弱极性有机溶剂，优选正己烷、正庚烷、异辛烷。
本发明中，所述分散剂为硅藻土、无水硫酸钠；优选硅藻土，同其他分散剂相比，硅藻土对样品基质起到的分散和防止结块作用效果更好。
本发明中，所述滤膜为纤维素滤膜，该种滤膜可起到截留提取液中的细小颗粒，避免堵塞管路的作用。
本发明中，所述加速溶剂萃取过程中，萃取温度为80～125℃，萃取压力1200-2500psi，静态萃取5～10min，萃取2-4个循环。
优选的，本发明采用如下的方法进行提取：
(1)将待提取的辐照含脂食品粉碎，粉碎后与硅藻土按质量比1:1～2混合均匀，得混合物；
(2)取相当于待提取的辐照含脂食品质量15～20倍的弗罗里硅土，置于底部放有纤维素滤膜的萃取池中，在其上部加入所述混合物，再在所述混合物上补加硅藻土填满萃取池；
(3)对萃取池进行加速溶剂萃取，萃取溶剂为非极性或弱极性有机溶剂，优选正己烷、正庚烷、异辛烷，萃取温度80～125℃，萃取压力1200-2500psi，静态萃取5～10min，得到萃取液，萃取2-4次，用相当于萃取池体积40％-60％的溶剂冲洗萃取池，将冲洗溶剂与每次得到的萃取液混合，得混合液，对萃取池进行氮气吹扫60s；
(4)将所述萃取混合液用无水硫酸钠除水后，将所述萃取溶剂蒸出，得到含有2-十二烷基环丁酮的提取物；
(5)用气相色谱-质谱法(GC-MS)对2-十二烷基环丁酮的含量进行检测。
本发明公开的2-DCB测定的前处理方法与现有技术公开的内容相比具有的优点和特点在于：
现有的2-DCB测定前处理方法为粗脂肪提取和固相萃取柱净化除脂，粗脂肪提取方法通常有索氏提取法、直接溶剂萃取法等，这些方法的共同缺点是溶剂消耗量大、时间长(2～8h)、效率低、不能自动化进行，固相萃取柱净化方法通常有自制固相萃取柱或使用商品固相萃取小柱，使用自制固相萃取柱存在消耗大量溶剂、操作繁琐、时间长等缺点，使用商品固相萃取小柱存在承载量低、净化不完全、回收率低等缺点。本发明的方法通过加速溶剂萃取并在线吸附样品中的脂肪，一步提纯样品中的2-DCB，回收率、精密度均达到检测分析要求，具有提取时间短、提取效率高、自动化程度高等优点，单个样品的提取时间仅需20min，可以实现利用2-DCB对食品辐照与否进行快速准确的鉴定，同时，可高精度实现含脂食品中2-DCB的含量检测，为食品质量控制提供量化指标，为食品质量安全监测提供支持。
附图说明
图1：萃取池中样品装填方式示意图其中，1为硅藻土，2为硅藻土+样品，3为弗罗里硅土，4为纤维素滤膜；
图2：实施例1-2中标准品和辐照样品中2-DCB总离子流图其中，1为标准品；2为4.5kGy辐照牛肉；3为1.5kGy辐照猪肉。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
(1)将未辐照牛肉和4.5kGy辐照牛肉样品分别绞碎，准确称取1g未辐照牛肉样品和1g用4.5kGy剂量辐照的牛肉样品，向未辐照牛肉样品中添加浓度为20mg/L的2-DCB标准品溶液0.01mL并混匀，将称取好的样品分别与2g硅藻土混合均匀。
(2)称取15g弗罗里硅土，转移至底部放有纤维素滤膜的34mL的萃取池中，再加入待测样品与硅藻土的混合样品，加入硅藻土填满萃取池后进行加速溶剂萃取(填满后萃取池结构如图1)。
(3)萃取条件：萃取溶剂为正己烷，萃取温度80℃，萃取压力1200psi，静态萃取5min，萃取2个循环，萃取完成后，用相当于萃取池体积40％的溶剂冲洗萃取池，将每次得到的萃取液与冲洗溶剂混合，得混合液，对萃取池进行氮气吹扫60s。
(4)将步骤(3)得到的混合液过无水硫酸钠后用旋转蒸发仪蒸干，得到提取物，在提取物中加入2mL正己烷溶解，过0.45μm的微孔滤膜后得到GC-MS前处理样品，每个样品的提取设置3个平行。
将实施例1提取的样品经下述方法完成2-DCB的测定：
GC-MS分析检测条件：进样口温度：250℃；进样量：1μL；进样模式：无分流进样；溶剂延迟：6min；载气：氦气；载气流速：1.65mL/min；色谱柱(DB-5MS)：30m×0.25mm×0.25μm；升温程序：初始柱温55℃，保持1min，以15℃/min升温至300℃，保持5min；接口温度：280℃；离子源温度：230℃；电离能量：70eV；扫描方式：选择离子扫描；监测离子：m/z 98、m/z 112。
采用本发明实施例1方法得到的测定结果为：
以未辐照猪肉为基质得到本发明方法脂肪清除率为99.4％，2-DCB的回收率为95.2％，变异系数为5.6％；4.5kGy剂量辐照牛肉中检出2-DCB的平均浓度为0.126μg/g，变异系数为3.8％，2-DCB总离子流图如图2。
实施例2
(1)将未辐照猪肉和1.5kGy辐照猪肉样品分别绞碎，准确称取1g未辐照猪肉和1g用1.5kGy剂量辐照猪肉样品，向未辐照猪肉样品中添加浓度为20mg/L的2-DCB标准品溶液0.01mL并混匀，将称取好的样品分别与1g硅藻土混合均匀。
(2)称取20g弗罗里硅土，转移至底部放有纤维素滤膜的34mL的萃取池中，再加入待测样品与硅藻土的混合样品，加入硅藻土填满萃取池后进行加速溶剂萃取。(填满后萃取池结构如图1)
(3)萃取条件：萃取溶剂为正己烷，萃取温度125℃，萃取压力1500psi，静态萃取10min，萃取4个循环，萃取完成后，用相当于萃取池体积60％的溶剂冲洗萃取池，将每次得到的萃取液与冲洗溶剂混合，得混合液，对萃取池进行氮气吹扫60s。
(4)将步骤(3)得到的提取液过无水硫酸钠后用旋转蒸发仪将蒸干，得到提取物，在提取物中加入2mL正己烷溶解定容，过0.45μm的微孔滤膜后得到GC-MS前处理样品，每个样品的提取设置3个平行。
GC-MS分析检测条件：进样口温度：250℃；进样量：1μL；进样模式：无分流进样；溶剂延迟：6min；载气：氦气；载气流速：1.65mL/min；色谱柱(DB-5MS)：30m×0.25mm×0.25μm；升温程序：初始柱温55℃，保持1min，以15℃/min升温至300℃，保持5min；接口温度：280℃；离子源温度：230℃；电离能量：70eV；扫描方式：选择离子扫描；监测离子：m/z 98、m/z 112。
采用本发明实施例2方法得到的测定结果为：
以未辐照猪肉为基质得到本发明方法的脂肪清除率为98.5％，2-DCB的回收率为91.8％，变异系数为7.2％；1.5kGy辐照猪肉中检出2-DCB的平均浓度为0.045μg/g，变异系数为2.7％，2-DCB总离子流图如图2。
实施例3
(1)将未辐照猪肉和1kGy辐照猪肉样品分别绞碎，准确称取1g未辐照猪肉和1g用1kGy剂量辐照的猪肉样品，向未辐照猪肉样品中添加浓度为20mg/L的2-DCB标准品溶液0.01mL并混匀，将称取好的样品分别与1.5g硅藻土混合均匀。
(2)称取17.5g弗罗里硅土，转移至底部放有纤维素滤膜的34mL的萃取池中，再加入待测样品与硅藻土的混合样品，加入硅藻土填满萃取池后进行加速溶剂萃取(填满后萃取池结构如图1)。
(3)萃取条件：萃取溶剂为正己烷，萃取温度100℃，萃取压力2500psi，静态萃取7.5min，萃取3个循环，萃取完成后用相当于萃取池体积50％的溶剂冲洗萃取池，得混合液，萃取池用氮气吹扫60s。
(4)将步骤(3)得到的混合液用无水硫酸钠吸水后，用旋转蒸发仪蒸干，得到提取物，在提取物中加入2mL正己烷溶解定容，过0.45μm的微孔滤膜后得到GC-MS前处理样品，每个样品的提取设置3个平行。
GC-MS分析检测条件：进样口温度：250℃；进样量：1μL；进样模式：无分流进样；溶剂延迟：6min；载气：氦气；载气流速：1.65mL/min；色谱柱(DB-5MS)：30m×0.25mm×0.25μm；升温程序：初始柱温55℃，保持1min，以15℃/min升温至300℃，保持5min；接口温度：280℃；离子源温度：230℃；电离能量：70eV；扫描方式：选择离子扫描；监测离子：m/z 98、m/z 112。
采用本发明实施例3方法得到的测定结果为：
以未辐照猪肉为基质得到本发明方法脂肪清除率为98.9％，2-DCB的回收率为93.6％，变异系数为4.2％；1kGy辐照猪肉中检出2-DCB的平均浓度为0.032μg/g，变异系数为1.2％。
对比例1：
同实施例1相比，其区别仅在于，所用的萃取溶剂为极性溶剂乙酸乙酯，提取结果为脂肪清除率＜1％，提取液纯化效果差。
对比例2
同实施例1相比，其区别仅在于，脂肪吸附剂为中性氧化铝，提取结果为2-DCB回收率＜10％，回收率较低。
由以上可知，运用本发明提供的检测辐照含脂食品中2-十二烷基环丁酮的方法，时间短、效率高，工艺简便，溶剂消耗量小，是一种简便易行的方法，可为食品质量安全监测提供支持。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种快速检测辐照含脂食品中2-十二烷基环丁酮含量的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将待提取的辐照含脂食品粉碎，粉碎后与分散剂按质量比1:1～2混合均匀，得混合物；
(2)取相当于待提取的辐照含脂食品质量15～20倍的脂肪吸附剂，置于底部放有滤膜的萃取池中，在其上部加入所述混合物，再在所述混合物上补加所述分散剂填满萃取池，所述待提取的辐照含脂食品与萃取池的质量体积比为1：20～34；
所述质量体积比是指以g计的质量和以mL计的体积；
所述脂肪吸附剂为弗罗里硅土；
(3)在萃取池中加入萃取溶剂进行加速溶剂萃取，得到萃取液；
所述萃取溶剂为正己烷、正庚烷、异辛烷；
(4)将所述萃取液用干燥剂除水后，将萃取溶剂蒸出，得到含有2-十二烷基环丁酮的提取物；
(5)检测所述的提取物中2-十二烷基环丁的含量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分散剂为硅藻土、无水硫酸钠。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述滤膜为纤维素滤膜。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述加速溶剂萃取过程中，萃取温度为80～125℃，萃取压力1200-2500psi，静态萃取5～10min，萃取2-4个循环。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述干燥剂为无水硫酸钠。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待提取的辐照含脂食品与萃取池的质量体积比为1：25～34。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将待提取的辐照含脂食品粉碎，粉碎后与硅藻土按质量比1:1～2混合均匀，得混合物；
(2)取相当于待提取的辐照含脂食品质量15～20倍的弗罗里硅土，置于底部放有纤维素滤膜的萃取池中，在其上部加入所述混合物，再在所述混合物上补加硅藻土填满萃取池；
(3)对萃取池进行加速溶剂萃取，萃取温度80～125℃，萃取压力1200-2500psi静态萃取5～10min，得到萃取液，萃取2-4次，用相当于萃取池体积40％-60％的溶剂冲洗萃取池，将冲洗溶剂与每次得到的萃取液混合，得混合液，对萃取池进行氮气吹扫60s；
(4)将所述混合液用无水硫酸钠除水后，将所述萃取溶剂蒸出，得到含有2-十二烷基环丁酮的提取物；
(5)用气相色谱-质谱检测提取物中2-十二烷基环丁酮的含量。
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