CN112098553A - 一种检测鸭脖中辣椒素类化合物的方法 - Google Patents

一种检测鸭脖中辣椒素类化合物的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种检测鸭脖中辣椒素类化合物含量的方法，包括以下步骤：提取鸭脖中的辣椒素类化合物，得到提取液；向提取液中加入由石墨化炭黑、十八烷基硅烷键合硅胶、氨丙基键合硅胶组成的净化材料，混合均匀后进行离心，离心液经微孔滤膜过滤；所得滤液利用高效液相色谱法进行检测，即可检测出鸭脖中辣椒素类化合物含量；在检测之前利用由石墨化炭黑、十八烷基硅烷键合硅胶、氨丙基键合硅胶组成的净化材料对提取液进行净化处理，以选择性吸附提取液中的色素、脂肪等杂质；此种净化方法可有效降低检测成本，有效提高检测效率，结果稳定性强，回收率高。

Description

一种检测鸭脖中辣椒素类化合物的方法
技术领域
本发明属于食品检测技术领域，具体涉及一种检测鸭脖中辣椒素类化合物的方法。
背景技术
辣椒素类化合物广泛存在于辣椒中，是一类含香草酰胺结构的生物碱；其中辣椒素(8-甲基-N-香兰基-6-壬烯酰胺，其结构如图1)和二氢辣椒素(8-甲基-N-香兰基-6-壬酰胺，结构如图2)占总量90％左右。辣椒素与二氢辣椒素可从辣椒中提取分离作为食品加工过程中的添加剂，控制其含量直接影响食品的辣感，因此测定两者含量可量化食品的辣度，便于消费者根据标示辣度选择合适口味。
鸭脖作为大众热爱的一种美食，历史悠久。而在鸭脖中加入干辣椒，可起到去腥解腻、压抑异味、增加香味和色泽之作用。目前已有的关于辣椒素类化合物的测定主要采用甲醇-四氢呋喃(1:1)混合溶剂提取，而四氢呋喃是世界卫生组织国际癌症研究机构公布的2B类致癌物，因此有必要探寻更安全的试剂提取食品中辣椒素类化合物；且此测定方法的适用范围仅局限于辣椒及其制品、火锅底料等，关于肉制品中辣椒素类化合物的测定尚没有标准参照。
现有技术中检测辣椒及其制品、火锅底料等制品中的辣椒素类化合物的含量的方法，在提取之后缺少有效的净化步骤，这样在检测时需要进行活化、淋洗和洗脱操作，操作步骤较为繁琐。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种检测鸭脖中辣椒素类化合物的方法。在检测之前利用由石墨化炭黑、十八烷基硅烷键合硅胶、氨丙基键合硅胶组成的净化材料对提取液进行净化处理，以选择性吸附提取液中的色素、脂肪等杂质；此种净化方法可有效降低检测成本，有效提高检测效率，结果稳定性强，回收率高。
本发明采取的技术方案为：
一种检测鸭脖中辣椒素类化合物的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)提取鸭脖中的辣椒素类化合物，得到提取液；
(2)向提取液中加入由石墨化炭黑、十八烷基硅烷键合硅胶、氨丙基键合硅胶组成的净化材料，混合均匀后进行离心，离心液经微孔滤膜过滤；
(3)所得滤液利用高效液相色谱法进行检测，即可检测出鸭脖中辣椒素类化合物含量。
进一步地，步骤(2)中，所述石墨化炭黑、十八烷基硅烷键合硅胶、氨丙基键合硅胶的质量比为1:5～20:2.5～10，优选为1:5:2.5，在优选的配比下，回收率较高，且回收率差异较小。
步骤(2)中，所述净化材料与提取液的质量体积比为150～320mg：2mL，优选为170mg：2mL。
步骤(1)中，所述提取的方法为：向鸭脖样品中依次加入甲醇和水的混合溶液、亚铁氰化钾溶液、乙酸锌溶液，35～45℃超声提取20～25min，离心，收集上清液；再加入甲醇和水的混合溶液对样品进行重复提取一次，合并上清液，并定容。
进一步地，所述甲醇和水的混合溶液中甲醇与水的体积之比为8:2。
所述亚铁氰化钾溶液、乙酸锌溶液的浓度分别为106g/L、220g/L。
所述鸭脖样品、甲醇和水的混合溶液、亚铁氰化钾溶液、乙酸锌溶液的用量比为2～5g：20mL：0.5mL：0.5mL。
步骤(3)中，所述高效液相色谱法的检测条件为：色谱柱：C18；流动相：体积比为70；30的甲醇-水混合溶液；流速：1.0mL/min；柱温：35℃；进样量：10μL；荧光检测器：激发波长229nm，发射波长320nm。
步骤(3)中，分别以甲醇稀释的辣椒素、二氢辣椒素系列标准溶液构建检测鸭脖中辣椒素含量、二氢辣椒素含量的标准曲线。
辣椒素、二氢辣椒素系列标准溶液的浓度均为0.125、0.25、0.50、1.0、2.0、4.0、8.0mg/L。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.在检测之前利用由石墨化炭黑、十八烷基硅烷键合硅胶、氨丙基键合硅胶组成的净化材料对提取液进行净化处理，以选择性吸附提取液中的色素、脂肪等杂质；此种净化方法可有效降低检测成本，有效提高检测效率，结果稳定性强，回收率高；
2.在样品提取时，利用甲醇和水的混合溶液、亚铁氰化钾溶液和乙酸锌溶液作为提取样品中辣椒素和二氢辣椒素，避免使用四氢呋喃等高毒性溶液，健康安全环保；
3.检测时以体积比为70:30的甲醇与水的混合溶液作为流动相，在保持了较高的检测效率的同时，显著降低检测的成本。
附图说明
图1为辣椒素的化学式；
图2为二氢辣椒素的化学式；
图3为辣椒素的标准曲线；
图4为二氢辣椒素的标准曲线；
图5为实施例1中样品的液相色谱图；
图6为不同体积分数的甲醇水溶液对鸭脖中辣椒素和二氢辣椒素的提取效率对比图；
图7为向样品中加入10mg/kg辣椒素与10mg/kg二氢辣椒素作为内标物时，测定时高效液相色谱图；
图8为以体积比为80:20的乙腈-水为流动相测定的鸭脖中辣椒素与二氢辣椒素的色谱图；
图9为以体积比为70:30的甲醇-水为流动相测定的鸭脖中辣椒素与二氢辣椒素的色谱图。
图10为对比例1中样品的液相色谱图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
本发明所使用的设备及试剂如下：
实验设备：
液相色谱仪：配备荧光检测器；
低速离心机；
分析天平；
超声波清洗器；
滤膜：孔径0.22μm,有机相。
试剂和耗材：
甲醇：色谱纯；
亚铁氰化钾、乙酸锌：分析纯；
辣椒素(Capsaicin)：CAS:404-86-4，纯度≥98％，
二氢辣椒素(Dihydrocapsaicin)：CAS:19408-84-5，纯度≥98％；
石墨化炭黑(GCB):40-120μm；
十八烷基硅烷键合硅胶(C18)：40-60μm；
氨丙基键合硅胶(NH2)：40-60μm。
实施例1
一种检测鸭脖中辣椒素类化合物的方法，包括以下步骤：
称取样品为2g-5g置于100mL离心管中，依次加入20mL体积比为8:2的甲醇和水的混合溶液、0.5mL 106g/L亚铁氰化钾溶液和0.5mL 220g/L乙酸锌溶液，涡旋混匀后于40℃水浴中超声提取20min，以4000r/min离心10min，将上清液相转移至50mL烧杯中；再加入20mL体积比为8:2的甲醇水重复提取一次，合并上清液，并于容量瓶中定容至50mL，备用。
取2mL提取液加入到内含100mg C18，50mg NH2及20mg GCB的净化材料的塑料离心管中，涡旋混匀1min，8000r/min离心10min后，取上清液过微孔滤膜，待上机测定。
色谱条件
色谱柱：C18(4.6mm×250mm,5μm)；流动相：体积比为70:30的甲醇-水溶液；流速：1.0mL/min；柱温：35℃；进样量：10μL；荧光检测器：激发波长229nm，发射波长320nm。
标准曲线绘制：将辣椒素、二氢辣椒素标准储备液分别用甲醇稀释成质量浓度为0.125、0.25、0.50、1.0、2.0、4.0、8.0mg/L系列标准工作溶液，按照上述色谱条件进行检测。以质量浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，绘制标准曲线，辣椒素、二氢辣椒素的标准曲线分别见图3和图4。在0.125-8mg/L的浓度范围内，相应峰面积与浓度呈现良好的线性关系，拟合系数均大于为0.999；以3倍信噪比(S/N＝3)计算方法检出限，结合检测前处理过程计算得到：辣椒素的方法检出限为0.05mg/kg，二氢辣椒素方法检出限为0.10mg/kg。
辣椒素类化合物含量计算将处理后样液上机检测，注入液相色谱仪中，与标准系列工作液相同的仪器条件下测定其峰面积，根据外标法比较定量，测试结果如图5所示。
实施例2
各检测条件的筛选
提取溶剂的选择
辣椒素类化合物可溶于甲醇、乙醇和四氢呋喃等溶剂，本发明以甜辣味鸭脖为基质，分别选用体积分数为100％、90％、80％、60％、50％的甲醇水溶液提取辣椒素与二氢辣椒素，其他条件均同实施例1，结果见图5。由图可知一定比例的甲醇水溶液有助于提高辣椒素与二氢辣椒素的提取率，但水的体积百分数增加至50％时，提取率明显下降，综合考虑食品基质的不同含水量，采用80％甲醇水溶液作为提取试剂。
净化材料用量的选择
以GCB、C18及NH2组成的净化剂，操作简便直接加入提取液后，经过涡旋混匀可选择性吸附提取液中的色素、脂肪等杂质，而目标物不被吸附，这样在检测时，样品无需经固相萃取柱净化可直接进行测试。
通过多组方案比较，在加标量80mg/kg下(即向每kg样品中加入80mg的辣椒素和80mg的二氢辣椒素作为内标物，采用实施例1中的步骤进行前处理，然后进行测试)，GCB含量为50mg时回收率较低；GCB含量为10mg和20mg时，回收率差异较小，但GCB含量为10mg时提取液除色素效果不如20mg，因此最终选择的净化剂组成为方案4：20mg GCB、100mg C18，50mgNH2。
表1不同方案的回收率结果
Figure BDA0002678213380000071
对方案4进一步验证，在低(1.0mg/kg)、中(10mg/kg)、高(50mg/kg)加标量下测定鸭脖中辣椒素类化合物回收率，回收率结果见表2，从表中可见，采用本发明的方法，在低、中、高三种标量下，回收率均较高。其中加标量为10mg/kg的色谱图见图6。
可见，本发明提供的检测方法可有效降低检测成本，有效提高检测效率，结果稳定性强，回收率高。
表2不同加标量下回收率结果
Figure BDA0002678213380000072
Figure BDA0002678213380000081
流动相的选择
甲醇、乙腈都是实验室常用流动相，为满足实际检测的需求，通过考察甲醇、乙腈与水之间不同比例组成，图7为乙腈-水(80:20)流动相下辣椒素与二氢辣椒素标准溶液的色谱图，图8为甲醇-水(70:30)的色谱图，从图中可见，以70:30的甲醇-水作为流动相时，辣椒素和二氢辣椒素的分离度较高。结合检测效率与成本，最终确定以体积比为70:30的甲醇-水溶液作为流动相，设置流速为1.0mL/min，选择等度洗脱方式。
对比例1
其他同实施例1，只是在检测之前的提取液不经净化材料进行净化。
处理样品的方法为：称取样品为2g-5g置于100mL离心管中，依次加入20mL体积比为8:2的甲醇和水的混合溶液、0.5mL 106g/L亚铁氰化钾溶液和0.5mL 220g/L乙酸锌溶液，涡旋混匀后于40℃水浴中超声提取20min，以4000r/min离心10min，将上清液相转移至50mL烧杯中；再加入20mL体积比为8:2的甲醇水重复提取一次，合并上清液，并于容量瓶中定容至50mL，取上清液过微孔滤膜，待上机测定。图10为未经净化的条件下样品的液相色谱图。
上述参照实施例对一种检测鸭脖中辣椒素类化合物含量的方法进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种检测鸭脖中辣椒素类化合物含量的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)提取鸭脖中的辣椒素类化合物，得到提取液；
(2)向提取液中加入由石墨化炭黑、十八烷基硅烷键合硅胶、氨丙基键合硅胶组成的净化材料，混合均匀后进行离心，离心液经微孔滤膜过滤；
(3)所得滤液利用高效液相色谱法进行检测，即可检测出鸭脖中辣椒素类化合物含量。
2.根据权利要求1所述的检测鸭脖中辣椒素类化合物含量的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述石墨化炭黑、十八烷基硅烷键合硅胶、氨丙基键合硅胶的质量比为1:5～20:2.5～10。
3.根据权利要求1所述的检测鸭脖中辣椒素类化合物含量的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述净化材料与提取液的质量体积比为150～320mg：2mL。
4.根据权利要求1所述的检测鸭脖中辣椒素类化合物含量的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述提取的方法为：向鸭脖样品中依次加入甲醇和水的混合溶液、亚铁氰化钾溶液、乙酸锌溶液，35～45℃超声提取20～25min，离心，收集上清液；再加入甲醇和水的混合溶液对样品进行重复提取一次，合并上清液，并定容。
5.根据权利要求4所述的检测鸭脖中辣椒素类化合物含量的方法，其特征在于，所述甲醇和水的混合溶液中甲醇与水的体积之比为8:2。
6.根据权利要求4或5所述的检测鸭脖中辣椒素类化合物含量的方法，其特征在于，所述亚铁氰化钾溶液、乙酸锌溶液的浓度分别为106g/L、220g/L。
7.根据权利要求4或5所述的检测鸭脖中辣椒素类化合物含量的方法，其特征在于，所述鸭脖样品、甲醇和水的混合溶液、亚铁氰化钾溶液、乙酸锌溶液的用量比为2～5g：20mL：0.5mL：0.5mL。
8.根据权利要求1所述的检测鸭脖中辣椒素类化合物含量的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述高效液相色谱法的检测条件为：色谱柱：C18；流动相：体积比为70；30的甲醇-水混合溶液；流速：1.0mL/min；柱温：35℃；进样量：10μL；荧光检测器：激发波长229nm，发射波长320nm。
9.根据权利要求1所述的检测鸭脖中辣椒素类化合物含量的方法，其特征在于，步骤(3)中，分别以甲醇稀释的辣椒素、二氢辣椒素系列标准溶液构建检测鸭脖中辣椒素含量、二氢辣椒素含量的标准曲线。
10.根据权利要求5所述的检测鸭脖中辣椒素类化合物含量的方法，其特征在于，辣椒素、二氢辣椒素系列标准溶液的浓度均为0.125、0.25、0.50、1.0、2.0、4.0、8.0mg/L。
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施祖灏: "高效液相色谱-串联质谱法检测鸡肉中9种化学合成类抗球虫药多残留", 《色谱》, vol. 30, no. 9, 30 September 2012 (2012-09-30), pages 885 - 886 *
杨长志: "HPLC-MS/MS测定玉米中异恶唑草酮及代谢物残留量", 《食品科学》 *
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黄绍军: "气相色谱-串联质谱法测定玉龙县人参中农药残留量", 《分析试验室》 *
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