CN110389223A - 一种快速测定食用油中苯并(α)芘的胶体金免疫层析法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快速测定食用油中苯并(α)芘的胶体金免疫层析法,通过加入固体吸附剂N‑丙基乙二胺、十八烷基硅烷键合硅胶和大孔强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂对样品进行除脂,后采用胶体金免疫层析法进行检测。本发明敏感度更好、特异性更强,不用使用放射性同位素,应用范围广,检出限可达5μg/kg,灵敏度达到99%,特异性达到95%,相对准确度达到97%,固体吸附剂除脂率达到98%;减少有机试剂的使用,绿色环保,缩短前处理时间,操作简便,降低了检测成本。
Description
技术领域
本发明属于食品检测领域,特别涉及一种快速测定食用油中苯并(α)芘的胶体金免疫层析法。
背景技术
苯并(α)芘又称3,4-苯并(α)芘,属于多环芳烃类化合物,是一种高活性的间接致癌物。苯并(α)芘虽不会使人急性中毒,但具有强致癌性和致畸性的特性,是世界三大强致癌物之一。苯并(α)芘可以引发肺癌、胃癌、膀胱癌及消化道癌等多种癌症,它能通过母体胎盘影响子代,从而引起胚胎畸形从而使幼仔免疫力下降甚至死亡。之前发生的“金浩”茶油的正是因为苯并(α)芘的超标,从而再次敲响了食用油安全的警钟。
苯并(α)芘分子式为C20H12,分子量为252.32,其化学性质稳定,在烹调过程中又不易被破坏。苯并(α)芘是因为油料在晒干、烟熏、炒制的过程中产生,当人们使用溶剂浸出法制油时,所用溶剂中含有多环芳烃;油受热温度过高和时间较长时可生成苯并(α)芘。
现阶段,世界各国对食用油中苯并(α)芘的限量规定不尽相同。欧盟规定食用油中苯并(α)芘的限量为2μg/kg,国际食品法典委员会(CΑC)规定食用油脂中苯并(α)芘的限量为5μg/kg,而我国动植物油脂中苯并(α)芘的限量为10μg/kg,本发明的方法检出限能够满足我国国家限量要求。
目前,针对苯并(α)芘的检测方法主要有液相色谱法、气相色谱质谱法、薄层色谱法、荧光分光光度法等。薄层色谱法和荧光分光光度法由于灵敏度较低,抗干扰能力差,已经少用于检测。比较常用的是气相色谱-质谱法和高效液相色谱法。高效液相色谱法检测具有灵敏度高,选择性强,具有较好的抗干扰能力等优点,但存在样品检测周期长、操作复杂、设备昂贵、检测成本高等缺点。气相色谱-质谱法灵敏度高,分辨率高,但是易受基质干扰,因此对样品的净化程度要求较高,前处理比较复杂。
植物油中苯并(α)芘亲油性好,稳定性差,容易吸附,且样品基体成分复杂,存在多种潜在干扰物质,如大量甘油三酯和脂肪物质,这些特点都影响着苯并(α)芘的直接测定。国标法(GB 5009.27-2016)和现有技术中大多运用中性氧化铝固相萃取柱、硅胶固相萃取柱和分子印迹柱进行净化。固相萃取柱存在容量有限,试剂耗费量大、耗时长等问题;分子印迹柱价格昂贵、检测成本高。针对现今存在的问题,本发明致力于研究一种快速检测食用油中苯并(α)芘的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种测定食用油中苯并(α)芘的快速检测方法。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种食用油中苯并(α)芘的检测方法,包括以下步骤:
1)将正己烷、DMSO加到待测样品中并混匀,离心后取下层石油醚;
2)将氢氧化钠和下层石油醚涡旋振荡,离心,吸取上层石油醚后加到含有N-丙基乙二胺、十八烷基硅烷键合硅胶以及大孔强碱性苯乙烯系的阴离子交换树脂中,离心,取上层石油醚;
3)吹干上层石油醚,加入DMSO复溶得待测液;
4)在反应杯中加入PBST和待测液,抽吸至混合均匀,室温反应;
5)试剂条的样品垫完全插入到反应杯,7~10min后取出试纸条,弃去试纸条的样品垫,观察质控线与检测线并进行结果判定。判定方法如下:
阴性:检测线显色比质控线深或一样深,或检测线和质控线深浅比值大于等于1时,则待测样品中无苯并(α)芘或苯并(α)芘浓度低于检测限;
阳性:检测线显色明显比质控线浅,或检测线和质控线深浅比值小于1时,则表示待测样品中有苯并(α)芘存在;
无效:质控线不出现颜色。
进一步的,步骤1)正己烷:DMSO:待测样品的体积比为1:1:1。
进一步的,步骤2)氢氧化钠溶液与石油醚体积比为2:3。
进一步的,步骤2)涡旋振荡30~50s,4000~5000r/min离心30s。
进一步的,步骤2)N-丙基乙二胺、十八烷基硅烷键合硅胶和大孔强碱性苯乙烯系阴离子的质量比为400:600:50。
进一步的,步骤3)取石油醚层于氮吹管,50℃氮吹或空气吹5min,吹干后加入DMSO复溶得待测液。
一种食用油中苯并(α)芘的胶体金免疫检测装置由底板、吸水纸、质控线、硝酸纤维素膜、检测线、样品垫和反应杯依次首尾搭接;所述硝酸纤维素膜黏贴在底板中部,硝酸纤维素膜两端分别粘贴叠压有样品垫和吸水纸,酸纤维素膜靠近样品垫一端设有检测线,远离样品垫一端设有质控线,所述检测线上包被有苯并(α)芘抗原,所述质控线上包被有二抗,所述二抗为兔抗鼠IgG。
上述权利要求7食用油中苯并(α)芘的胶体金免疫检测装置的制备方法,包括以下步骤:
胶体金的制备:利用柠檬酸钠还原氯金酸的方法制备得胶体金溶液;
反应杯制备:在步骤1)制得的胶体金溶液中加入PBST缓冲溶液和苯并(α)芘单克隆抗体,混匀后,静置20min,然后加入1%牛血清白蛋白溶液,封闭3h,离心,复溶后得胶体金标记苯并(α)芘单克隆抗体,将其分装至反应杯里,冻干保存备用;
检测线和质控线的制备:将能与苯并(α)芘抗体结合的苯并(α)芘包被抗原,在硝酸纤维膜上进行线状点样制得;将能与苯并(α)芘抗体结合的二抗,在硝酸纤维膜上线状点样制得;
沿同一方向依次将样品垫、硝酸纤维膜、吸水纸搭接粘连;所述硝酸纤维膜上的检测限靠近样品垫一端,质控线靠近吸水纸一端。
上述所述的苯并(α)芘的胶体金免疫检测装置在检测食用油中苯并(α)芘的应用。
本发明的有益效果是:
本发明的检测食用油中苯并(α)芘,采用本发明的固体吸附剂进行除脂,除脂率高达98%;除脂操作简便简易,能在30分钟内完成检测,大大缩短了检测时间;有机试剂的使用量少,绿色环保,降低了检测成本。敏感度高、特异性强,不需要使用放射性同位素,应用范围广,有利于食用油中苯并(α)芘的快速检测。
附图说明
图1为本发明方法的前处理过程图。
图2为本发明检测装置的结构示意图;其中1为底板,2为吸水纸,3为质控线,4为硝酸纤维素膜,5为检测线,6为样品垫,7为反应杯。
图3采用本发明固体吸附剂处理后的脂肪酸色谱图。
图4为不采用本发明固体吸附剂处理的脂肪酸色谱图。
图5为玉米油基质中苯并(α)芘标准溶液添加水平0μg/kg的目视结果图。
图6为玉米油基质中苯并(α)芘标准溶液添加水平5μg/kg的目视结果图。
图7为玉米油基质中苯并(α)芘标准溶液添加水平10μg/kg的目视结果图。
图8为橄榄油基质中苯并(α)芘标准溶液添加水平0μg/kg的目视结果图。
图9为橄榄油基质中苯并(α)芘标准溶液添加水平5μg/kg的目视结果图。
图10为橄榄油基质中苯并(α)芘标准溶液添加水平10μg/kg的目视结果图。
具体实施方式
实施例1测定食用油(玉米油、橄榄油)中苯并(α)芘的方法
以空白玉米油和橄榄油为基质,添加三种不同水平的苯并(α)芘标准溶液后,制成了苯并(α)芘0μg/kg的玉米油、苯并(α)芘5μg/kg的玉米油、苯并(α)芘10μg/kg的玉米油、苯并(α)芘0μg/kg的橄榄油、苯并(α)芘5μg/kg的橄榄油、苯并(α)芘10μg/kg的橄榄油,每个样本5个平行。
样品前处理:称取10g油样于离心管中,加入10mL正己烷(去除油脂)和10mL DMSO(二甲基亚砜)并混合均匀。涡旋振荡2min,然后4000r/min离心2min。弃去上层正己烷层。加入10mL氢氧化钠溶液(2mol/L)和15mL石油醚(萃取目标物),涡旋振荡30s,然后4000r/min离心30s。吸取上层石油醚层于15mL装有400mg N-丙基乙二胺、600mg十八烷基硅烷键合硅胶和50mg大孔强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂的离心管中,涡旋振荡30s,4000r/min离心30s。取全部石油醚层于氮吹管中,50℃氮吹或空气吹5min,吹干后加入200μL DMSO复溶,混合均匀,此为待测液。
样品测定过程:①打开试纸筒,取出所需数量的红色反应微孔,②往微孔中加入200μL的PBST溶液,再加入50μL待测液,上下抽吸5-10次至微孔试剂混合均匀,室温(20-25℃)反应7min,③将已做好标记的试纸条插入至上述红色微孔中,使样品垫充分进入样品中,并计时7min,④从微孔中取出试纸条,弃去试纸条下端的样品垫,进行结果判定。
结果判定:
①读数仪测定结果
玉米油基质的三个加标的样本读数如下表1,橄榄油基质的三个加标的样本读数如下表2。
表1玉米油基质的三个加标的样本读数
表2橄榄油基质的三个加标的样本读数
从表1和表2可知,通过本发明制备的读数仪判定,玉米油和橄榄油苯并(α)芘标准溶液添加水平为0μg/kg时,本发明对于加标的样品读数≥1,判断为阴性;当苯并(α)芘标准溶液添加水平为5μg/kg和10μg/kg时,本发明对于加标的样品读数<1,判断为阳性,与目视的结果一致。
②目视判定
玉米油基质的三个加标的样本目视结果见图5~7,其中图5为苯并(α)芘标准溶液添加水平为0μg/kg的目视结果,图6为苯并(α)芘标准溶液添加水平为5μg/kg的目视结果,图7为苯并(α)芘标准溶液添加水平为10μg/kg的目视结果。
橄榄油基质的三个加标的样本目视结果见附图8~10,其中图8为苯并(α)芘标准溶液添加水平为0μg/kg的目视结果,图9为苯并(α)芘标准溶液添加水平为5μg/kg的目视结果,图10为苯并(α)芘标准溶液添加水平为10μg/kg的目视结果。
该实施例说明,本发明所提供的方法可以准确地测定玉米油和橄榄油中的苯并(α)芘,检出限可达到5μg/kg。
本发明采用的固体吸附剂除脂效果突出,通过气相色谱法测定萃取液中脂肪酸含量。在图3和图4可以得知,采用本方法的固体吸附剂除脂后,谱图中色谱峰少,脂肪酸含量低;而原样品的色谱图中色谱峰多,脂肪酸含量高。
实施例2一种测定食用油苯并(α)芘的胶体金免疫检测装置
如图2,检测食用油中苯并(α)芘的胶体金免疫检测装置由底板1、吸水纸2、质控线3、硝酸纤维素膜4、检测线5、样品垫6和反应杯7依次首尾搭接。底板1的宽度为50mm,长度为8.2cm。底板1依次首尾搭接有样品垫6、硝酸纤维素膜4和吸水纸2;所述硝酸纤维素4膜黏贴在底板1中部,硝酸纤维素膜4两端分别粘贴叠压有样品垫6和吸水纸2,硝酸纤维素膜4与样品垫6和吸水纸2相互黏贴的宽度为2mm。
硝酸纤维素膜4上含有检测线5和质控线3。检测线5为能与苯并(α)芘抗体结合的苯并(α)芘抗原。质控线3为能与苯并(α)芘抗体结合的二抗(兔抗鼠IgG)。
底板1的宽度为40mm,长度为8.0cm。
样品垫6为硝酸纤维素膜4。
反应杯7内含有胶体金标记的苯并(α)芘抗体。
实施例3一种测定食用油苯并(α)芘的胶体金免疫检测装置的制备方法
1)胶体金的制备:利用柠檬酸钠还原氯金酸的方法制备得胶体金溶液;
2)反应杯制备:在步骤1)制得的胶体金溶液中加入PBST缓冲溶液和苯并(α)芘单克隆
抗体,混匀后,静置20min,然后加入1%牛血清白蛋白溶液(BSA),封闭3h,离心,复
溶后得胶体金标记苯并(α)芘单克隆抗体,将其分装至反应杯里,冻干保存备用;
3)检测线和质控线的制备:将能与苯并(α)芘抗体结合的苯并(α)芘包被抗原,在硝酸纤维
膜上进行线状点样制得;将能与苯并(α)芘抗体结合的二抗(兔抗鼠IgG),在硝酸纤维
膜上线状点样制得;
4)沿同一方向依次将样品垫、硝酸纤维膜、吸水纸搭接粘连;所述硝酸纤维膜上的检测
限靠近样品垫一端,质控线靠近吸水纸一端。
实施例4测定玉米油中苯并(α)芘结构类似物的交叉反应实验
以空白玉米油为基质,分别添加有苯并(α)芘的常见结构类似物:苯并(α)蒽、苯并(b)荧蒽、苯并(e)芘、苯并(j)荧蒽、苯并(k)荧蒽标准溶液后,制作成苯并(α)蒽5μg/kg的玉米油、苯并(b)荧蒽5μg/kg的玉米油、苯并(e)芘5μg/kg的玉米油、苯并(j)荧蒽5μg/kg的玉米油、苯并(k)荧蒽5μg/kg的玉米油,每个样本5个平行。
样品前处理:称取10g油样于离心管中,加入10mL正己烷(去除油脂)和10mL DMSO(二甲基亚砜)并混合均匀。涡旋振荡2min,然后4000r/min离心2min。弃去上层正己烷层。加入10mL氢氧化钠溶液(2mol/L)和15mL石油醚(萃取目标物),涡旋振荡30s,然后4000r/min离心30s。吸取上层石油醚层于15mL装有400mg N-丙基乙二胺、600mg十八烷基硅烷键合硅胶和50mg大孔强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂的离心管中,涡旋振荡30s,4000r/min离心30s。将全部的石油醚层于氮吹管中,50℃氮吹或空气吹5min,吹干后加入200μL DMSO复溶,混合均匀,此为待测液。
样品测定过程:①打开试纸筒,取出所需数量的红色反应微孔,②往微孔中加入200μL的PBST溶液,再加入50μL待测液,上下抽吸5-10次至微孔试剂混合均匀,室温(20-25℃)反应7min,③将已做好标记的试纸条插入至上述红色微孔中,使样品垫充分进入样品中,并计时7min,④从微孔中取出试纸条,弃去试纸条下端的样品垫,进行结果判定。
结果判定:
读数仪测定结果如下表3:
表3读数仪测定结果
从表3可知,当苯并(α)芘的5种常见结构类似物添加水平为5μg/kg时,读数均>1,判断为阴性,证明本发明对苯并(α)芘的检测有较好的特异性。结构类似物的存在,使用本发明检测,基本不会产生影响,因此可准确地用于食用油中苯并(α)芘的测定。
实施例5胶体金免疫层析法重复测定花生油中苯并(α)芘含量
以空白花生油为基质,往里面添加苯并(α)芘的标准溶液,配制成含有0μg/kg、5μg/kg苯并(α)芘的花生油样本,样本各100个平行。
样品前处理:称取10g油样于离心管中,加入10mL正己烷(去除油脂)和10mL DMSO(二甲基亚砜)并混合均匀。涡旋振荡2min,然后4000r/min离心2min。弃去上层正己烷层。加入10mL氢氧化钠溶液(2mol/L)和15mL石油醚(萃取目标物),涡旋振荡30s,然后4000r/min离心30s。吸取上层石油醚层于15mL装有400mg N-丙基乙二胺、600mg十八烷基硅烷键合硅胶和50mg大孔强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂的离心管中,涡旋振荡30s,4000r/min离心30s。取全部石油醚层于氮吹管中,50℃氮吹或空气吹5min,吹干后加入200μL DMSO复溶,混合均匀,此为待测液。
样品测定过程:①打开试纸筒,取出所需数量的红色反应微孔,②往微孔中加入200μL的PBST溶液,再加入50μL待测液,上下抽吸5-10次至微孔试剂混合均匀,室温(20-25℃)反应7min,③将已做好标记的试纸条插入至上述红色微孔中,使样品垫充分进入样品中,并计时7min,④从微孔中取出试纸条,弃去试纸条下端的样品垫,进行结果判定。
结果判定:
读数仪测定结果如下表4、表5:
表4添加水平为0μg/kg的读数仪测定结果
表5添加水平为5μg/kg的读数仪测定结果
由表4添加水平为0μg/kg的读数仪数据可以看出,100次重复测定花生油中添加苯并(α)芘含量为0μg/kg时,有95次读数大于1,结果为阴性,只有5次读数小于1,结果为阳性。本发明的特异性强,特异性达到了95%(阴性样品的判读正确数除以测定总数)。
由表5添加水平为5μg/kg的读数仪数据可以看出,100次重复测定花生油中添加苯并(α)芘含量为5μg/kg时,有99次读数小于1,结果为阳性,只有1次读数大于1,结果为阴性。本发明的灵敏性强,灵敏度达到了99%(阳性样品的判读正确数除以测定总数)。
相对准确度为97%(阴性样品的判读正确数加上阳性样品的判读正确数除以阴性和阳性样品的测定总数)。
综上所述,本发明的方法可准确测定食用油中的苯并(α)芘,特异性达到95%、灵敏度达到99%、相对准确度达到97%。
实施例6胶体金免疫层析法对具体样本进行检测
从市场上随机购买10份食用油样本(标号为油样1~10),采用本发明中提供的检测方法,对食用油进行检测,并使用高效液相色谱法进行验证。
样品前处理:称取10g油样于离心管中,加入10mL正己烷(去除油脂)和10mL DMSO(二甲基亚砜)并混合均匀。涡旋振荡2min,然后4000r/min离心2min。弃去上层正己烷层。加入10mL氢氧化钠溶液(2mol/L)和15mL石油醚(萃取目标物),涡旋振荡30s,然后4000r/min离心30s。吸取上层石油醚层于15mL装有400mg N-丙基乙二胺、600mg十八烷基硅烷键合硅胶和50mg大孔强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂的离心管中,涡旋振荡30s,4000r/min离心30s。取全部石油醚层于氮吹管中,50℃氮吹或空气吹5min,吹干后加入200μL DMSO复溶,混合均匀,此为待测液。
样品测定过程:①打开试纸筒,取出所需数量的红色反应微孔,②往微孔中加入200μL的PBST溶液,再加入50μL待测液,上下抽吸5-10次至微孔试剂混合均匀,室温(20-25℃)反应7min,③将已做好标记的试纸条插入至上述红色微孔中,使样品垫充分进入样品中,并计时7min,④从微孔中取出试纸条,弃去试纸条下端的样品垫,进行结果判定。
油样1、2、4、6、7、8、9、10的读数结果大于1,判断为阴性,该油样中不含苯并(α)芘或苯并(α)芘的含量低于本发明方法的检出限5μg/kg。油样3、油样5的读数小于1,判断为阳性,该油样中苯并(α)芘的含量高于本发明方法的检出限。后续使用了高效液相色谱法进行验证,检测结果与本发明的判定结果相匹配。验证结果如下表6:
表6高效液相色谱法与胶体金免疫层析法验证结果
高效液相色谱法 | 胶体金免疫层析法 | |
油样1 | 未检出 | 阴性(读数1.52) |
油样2 | 未检出 | 阴性(读数1.76) |
油样3 | 6.8μg/kg | 阳性(读数0.69) |
油样4 | 未检出 | 阴性(读数2.13) |
油样5 | 6.4μg/kg | 阳性(读数0.74) |
油样6 | 未检出 | 阴性(读数1.95) |
油样7 | 未检出 | 阴性(读数1.83) |
油样8 | 未检出 | 阴性(读数1.57) |
油样9 | 未检出 | 阴性(读数1.68) |
油样10 | 4.5μg/kg | 阴性(读数1.16) |
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种食用油中苯并(α)芘的检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将正己烷、DMSO加到待测样品中并混匀,离心后弃去上层正己烷;
2)加入氢氧化钠、石油醚涡旋振荡,离心,吸取上层石油醚后加到含有N-丙基乙二胺、十八烷基硅烷键合硅胶以及大孔强碱性苯乙烯系的阴离子交换树脂中,离心,取上层石油醚;
3)取上层石油醚吹干,加入DMSO复溶得待测液;
4)在微孔中加入PBST和待测液,抽吸至混合均匀,室温反应;
5)试剂条的样品垫完全插入到微孔,7~10min后取出试纸条,弃去试纸条的样品垫进行结果判定;
判定方法如下:
阴性:检测线显色比质控线深或一样深,或检测线和质控线深浅比值大于等于1时,
则待测样品中无苯并(α)芘或苯并(α)芘浓度低于检测限;
阳性:检测线显色明显比质控线浅,或检测线和质控线深浅比值小于1时,则表示待测样品中有苯并(α)芘存在;
无效:质控线不出现颜色。
2.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,步骤1)正己烷、DMSO和待测样品的体积比为1:1:1。
3.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,步骤2)氢氧化钠溶液与石油醚体积比为2:3。
4.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,步骤2)涡旋振荡30~50s,4000~5000r/min离心30~40s。
5.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,步骤2)N-丙基乙二胺、十八烷基硅烷键合硅胶和大孔强碱性苯乙烯系阴离子的质量比为400:600:50。
6.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,步骤3)取全部石油醚层于氮吹管,50℃氮吹或空气吹5min,吹干后加入DMSO复溶得待测液。
7.一种食用油中苯并(α)芘的胶体金免疫检测装置由底板、吸水纸、质控线、硝酸纤维素膜、检测线、样品垫和反应杯依次首尾搭接;所述硝酸纤维素膜黏贴在底板中部,硝酸纤维素膜两端分别粘贴叠压有样品垫和吸水纸,酸纤维素膜靠近样品垫一端设有检测线,远离样品垫一端设有质控线,所述检测线上包被有苯并(α)芘抗原,所述质控线上包被有二抗,所述二抗为兔抗鼠IgG。
8.权利要求7食用油中苯并(α)芘的胶体金免疫检测装置的制备方法,包括以下步骤:
1)胶体金的制备:利用柠檬酸钠还原氯金酸的方法制备得胶体金溶液;
2)反应杯制备:在步骤1)制得的胶体金溶液中加入PBST缓冲溶液和苯并(α)芘单克隆抗体,混匀后,静置,然后加入牛血清白蛋白溶液,封闭,离心,复溶后得胶体金标记苯并(α)芘单克隆抗体,将其分装至反应杯里,冻干保存备用;
3)检测线和质控线的制备:将能与苯并(α)芘抗体结合的苯并(α)芘包被抗原,在硝酸纤维膜上进行线状点样制得;将能与苯并(α)芘抗体结合的二抗,在硝酸纤维膜上线状点样制得;
4)沿同一方向依次将样品垫、硝酸纤维膜、吸水纸搭接粘连;所述硝酸纤维膜上的检测限靠近样品垫一端,质控线靠近吸水纸一端。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,步骤2)所述静置2~3小时。
10.权利要求7所述的苯并(α)芘的胶体金免疫检测装置在检测食用油中苯并(α)芘的应用。
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