CN115097043B - 一种快速同时测定食品中7种脂溶性维生素的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种快速同时测定食品中7种脂溶性维生素的方法,涉及食品检测领域。该方法,包括以下步骤:采用气相色谱‑质谱联用技术分析含有所述7种脂溶性维生素的标准工作溶液,得到各物质的保留时间、监测离子及监测离子的丰度比,以标准工作溶液中各物质定量离子的色谱峰面积对其浓度进行线性回归分析,得到各物质的标准工作曲线;采用液液萃取法提取食品中的7种脂溶性维生素,取上清液作为待测液;采用气相色谱‑质谱联用技术分析待测液,根据保留时间、监测离子及监测离子的丰度比判断食品中是否含有7种脂溶性维生素,根据标准工作曲线,采用外标法计算出食品中各物质的浓度。本发明检测方法,简单快速、灵敏度好、准确度高。
Description
技术领域
本发明涉及食品检测领域,具体涉及一种快速同时测定食品中7种脂溶性维生素的方法。
背景技术
脂溶性维生素(fat-soluble vitamins)是不溶于水而溶于脂肪及非极性有机溶剂(如苯、乙醚及氯仿等)的一类维生素,包括维生素A、D、K等。这类维生素一般只含有碳、氢、氧三种元素,在食物中多与脂质共存,其在机体内的吸收通常与肠道中的脂质密切相关,可随脂质吸收进入人体并在体内储存(主要在肝脏),排泄率不高;摄入量过多易引起中毒现象,若摄入量过少则缓慢出现缺乏症状。食品中乳制品和食用油是脂溶性维生素的主要来源,此外,作为食品添加剂,还可以通过保健食品、特殊医疗配方食品等摄入脂溶性维生素。
脂溶性维生素性质不稳定,会受到光、氧、热及酸碱等因素的影响。脂溶性维生素会以各种形态分布在样品中,在实际测定时,要将脂肪和一些脂溶性物质去除,一般需要先进行皂化,再进行提取,前处理过程相对复杂。脂溶性维生素含量测定方法已报道的有试剂盒法、分光光度法、气相色谱法、高效液相色谱法、超临界流体色谱法等,其中应用最广泛的方法是液相色谱-质谱联用法,但液相方法需要使用大量有机溶剂,对环境不友好。气相色谱法报道较少,而且主要是测定单种脂溶性维生素指标,并需要对目标化合物进行衍生化等繁琐的前处理。尚没有使用气相色谱-质谱联用方法进行简单预处理后同时测定7种脂溶性维生素的报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种简单快速、灵敏度好、准确度高的同时测定食品中7种脂溶性维生素含量的气相色谱-质谱联用分析方法,以简化食用油和乳制品等食品中脂溶性维生素含量测定的程序,提高分析效率。
为了实现上述目标,本发明采用如下技术方案。
一种快速同时测定食品中7种脂溶性维生素含量的方法,所述7种脂溶性维生素包括维生素A、D2、D3、K1、K3、K4、K5,包括以下步骤:
(1)采用气相色谱-质谱联用技术分析含有所述7种脂溶性维生素的标准工作溶液,得到各物质的保留时间、监测离子及监测离子的丰度比,以标准工作溶液中各物质定量离子的色谱峰面积对其浓度进行线性回归分析,得到各物质的标准工作曲线;
(2)采用液液萃取法提取食品中的7种脂溶性维生素,取上清液作为待测液;
(3)采用气相色谱-质谱联用技术分析待测液,根据保留时间、监测离子及监测离子的丰度比判断食品中是否含有7种脂溶性维生素,根据标准工作曲线,采用外标法计算出食品中各物质的浓度。
在本发明中,所述食品为食用油和乳制品。
在本发明中,气相色谱-质谱联用技术的具体条件如下:色谱柱为DB-5HT毛细管气相色谱柱,柱长15m,内径为0.25mm,膜厚0.1μm;载气:高纯氦气;程序升温:50℃保持2min,20℃/min升至310℃,在310℃保持3min;分流比:5:1;进样口温度300℃;进样量:1μL;载气流速1mL/min;离子源:EI源;离子源温度:280℃;四级杆温度:250℃;传输线温度:280℃;数据采集模式:选择离子扫描。
在本发明中,采用甲醇作为萃取溶剂。
在本发明中,采用甲醇提取的方法如下:在食用油中添加其体积10-100倍的甲醇,超声溶解,取上清液即得待测液。
本发明只需对样品进行一次液液提取,然后通过气相色谱-质谱联用技术进行分离分析,将获得的目标物的保留时间、监测离子及监测离子的丰度比同标准工作液中相对应的目标物进行比对,即可实现对食品样品中7种脂溶性维生素同时进行准确定性和可靠定量检测。本发明方法原理简单,实际操作方便快速,选择性好,灵敏度高,准确度高,测定低限能满足相应食品中7种脂溶性维生素的检测要求,具体来说,本发明还具有以下优势:
(1)检测所需要的样品量少。只需要0.1g样品即能满足检测需求。
(2)前处理简单快速,容易实现批量处理。只需要一步液液萃取就能实现提取净化要求。
(3)样品前处理试剂耗材消耗小,更环保。只需要1mL甲醇就能达到前处理需求,不存在其他耗材的消耗,因此对环境造成的影响降低到最低限度。
(4)首次将气相色谱-质谱联用技术用于7种脂溶性维生素的同时测定。一方面,气相色谱-质谱联用技术具有分离效率高、灵敏度高、分析速度快、流动相为气体,不使用有机溶剂对环境友好等优点。另一方面,气相色谱-质谱联用技术属于确证技术范畴,能对液相色谱出具的检测结果进行互相确证,丰富了食品中脂溶性维生素的实验室检测手段。
附图说明
图1为标准工作溶液中7种脂溶性维生素的总离子流色谱图,横坐标为保留时间,纵坐标为相对丰度,其中1.维生素K3;2.维生素K5;3.维生素K4;4.维生素A;5.维生素D3;6.维生素D2;7.维生素K1。
图2是维生素K3的全扫描质谱图。
图3是维生素K5的全扫描质谱图。
图4是维生素K4的全扫描质谱图。
图5是维生素A的全扫描质谱图。
图6是维生素D3的全扫描质谱图。
图7是维生素D2的全扫描质谱图。
图8是维生素K1的全扫描质谱图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面通过实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例一、食用植物油中7种脂溶性维生素含量测定
1.标准工作溶液的配制
分别准确称取7种脂溶性维生素标准品适量至10mL棕色容量瓶中,无水乙醇溶解并定容到刻度线,配制成含有维生素A 500μg/mL,D2、D3均为200μg/mL,K1、K3、K4、K5均为100μg/mL的混合标准储备液。然后逐级稀释配制成系列标准工作溶液,维生素A 50μg/mL,D2、D3均为20μg/mL,K1、K3、K4、K5均为10μg/mL;维生素A25μg/mL,D2、D3均为10μg/mL,K1、K3、K4、K5均为5μg/mL;维生素A10μg/mL,D2、D3均为4μg/mL,K1、K3、K4、K5均为2μg/mL;维生素A 5μg/mL,D2、D3均为2μg/mL,K1、K3、K4、K5均为1μg/mL;维生素A2.5μg/mL,D2、D3均为1μg/mL,K1、K3、K4、K5均为0.5μg/mL;维生素A1μg/mL,D2、D3均为0.4μg/mL,K1、K3、K4、K5均为0.2μg/mL;维生素A0.5μg/mL,D2、D3均为0.2μg/mL,K1、K3、K4、K5均为0.1μg/mL。
2.标准工作曲线的绘制
采用TRACE 1310气相色谱仪-TSQ 8000质谱联用仪,对系列标准工作溶液进行分析,分别得到各物质的保留时间、监测离子及监测离子的丰度比。气相色谱-质谱联用技术中,色谱柱为DB-5HT毛细管气相色谱柱(购自安捷伦科技(中国)有限公司),柱长为15m,内径为0.25mm,膜厚为0.1μm;载气:高纯氦气(纯度≥99.999%);程序升温:50℃保持2min,20℃/min升至310℃,在310℃保持3min;分流比:5:1;进样口温度300℃;分流阀打开时间:1.5min;进样量:1μL;载气流速1mL/min;离子源:电子轰击离子源(EI源);离子源温度:280℃;四级杆温度:250℃;传输线温度:280℃;数据采集模式:选择离子扫描(SIM)。化合物详细信息参见表1。监测离子包括定量离子和定性离子。
表1分析目标物选择离子表
含有7种脂溶性维生素的标准工作溶液的总离子流色谱图参见图1,每种脂溶性维生素的质谱图见2-8。
以7种脂溶性维生素定量离子的峰面积为纵坐标Y,各物质的浓度为横坐标X(单位是μg/mL),在对应浓度范围内绘制出每种目标物的7点标准工作曲线,相应的线性范围及其相关系数参见表1。各物质的保留时间见表1。
3.食用植物油样品中7种脂溶性维生素的含量测定
在2mL试管中,加入准确称取的0.1g(精确到0.0001g)食用植物油样品,然后加入1mL色谱纯甲醇,涡旋混合1min,超声30min,以8000r/min转速离心3min,吸取上清液作为待测液,进样量1μL。
食用植物油中是否存在目标物质,需要满足以下要素:将待测液采用本实施例标题2中标准工作溶液检测时的色谱条件和质谱条件进行检测,如果待测液与标准工作溶液的总离子流色谱图中,在相同保留时间处有色谱峰出现,并且在扣除背景后的样品质谱图中,所选择的监测离子均出现,且所选择监测离子的丰度比与标准溶液中对应离子的丰度比相一致,则确定样品中含有该目标物。根据标准工作曲线,采用外标法,计算食用植物油中7种脂溶性维生素的浓度。样品溶液中每种目标物均应在仪器测定的线性范围内。
4.检测方法的特性
(1)检测限及定量限
本发明所研究的检测限和定量限均指的是仪器本身的检测限(LOD)和定量限(LOQ),对标准工作溶液进行逐级稀释后,以信噪比(S/N)=3和10时对应的浓度分别作为仪器的检测限(LOD)和定量限(LOQ)。具体结果见表1。
(2)加标回收率和精密度
采用如下方法配制用于加标实验的混合标准储备溶液:分别准确称取7种脂溶性维生素标准品适量至10mL棕色容量瓶中,无水乙醇溶解并定容到刻度线,配制成含有维生素A500μg/mL,D2、D3均为200μg/mL,K1、K3、K4、K5均为100μg/mL的混合标准储备溶液。从同一食用植物油样本中,取24份样品,每份0.1g(精确到0.0001g),平均分成四组,每组6份样品。第一至第三组用于加标回收试验,在第一组的每份样品中加入10μL混合标准储备溶液,其中K1、K3、K4、K5加标浓度为10mg/kg、D2、D3为20mg/kg、维生素A为50mg/kg;在第二组的每份样品中加入50μL混合标准储备溶液,其中K1、K3、K4、K5加标浓度为50mg/kg、D2、D3为100mg/kg、维生素A为250mg/kg;在第三组的每份样品中加入250μL混合标准储备溶液其中K1、K3、K4、K5加标浓度为250mg/kg、D2、D3为500mg/kg、维生素A为1250mg/kg;;第四组样品不加混合标准储备溶液,直接测定。然后各组样品采用本实施例标题3中方法获得待测液,采用本实施例标题3中气相色谱-质谱联用技术进行测定,计算平均回收率(AR)和相对标准偏差(RSD),结果见表2。
表2某品牌食用调和植物油加标实验平均回收率(AR)及相对标准偏差(RSD)(%,n=6)
由表2数据可见,三个添加水平下,7种脂溶性维生素的平均回收率处于88.2~125.4%之间,相对标准偏差均不超过9.5%,说明采用上述气相色谱-质谱联用技术测得的数据准确度和精密度均良好。
需要说明的是,虽然本发明已经通过上述具体实施案例对其进行了详细的叙述,但是,本专业技术人员应该明白,在此基础上所做的未超出权利要求保护范围的任何形式细节的变化,均属于本发明所要保护的范畴。
实施例2对照检测方法
采用专利号为201610561908.9的中国发明专利中实施例1中色谱条件和质谱条件检测本发明实施例1中含有维生素A 50μg/mL,D2、D3均为20μg/mL,K1、K3、K4、K5均为10μg/mL的标准工作溶液。结果:检测不到维生素K3、K5和K4。
Claims (4)
1.一种快速同时测定食品中7种脂溶性维生素含量的方法,所述7种脂溶性维生素包括维生素A、D2、D3、K1、K3、K4、K5,其特征在于包括以下步骤:
(1)采用气相色谱-质谱联用技术分析含有所述7种脂溶性维生素的标准工作溶液,得到各物质的保留时间、监测离子及监测离子的丰度比,以标准工作溶液中各物质定量离子的色谱峰面积对其浓度进行线性回归分析,得到各物质的标准工作曲线;
(2)采用液液萃取法提取食品中的7种脂溶性维生素,取上清液作为待测液;
(3)采用气相色谱-质谱联用技术分析待测液,根据保留时间、监测离子及监测离子的丰度比判断食品中是否含有7种脂溶性维生素,根据标准工作曲线,采用外标法计算出食品中各物质的浓度;
所述气相色谱-质谱联用技术的具体条件如下:色谱柱为DB-5HT毛细管气相色谱柱,柱长15m,内径为0.25mm,膜厚0.1μm;载气:高纯氦气;程序升温:50℃保持2min,20℃/min升至310℃,在310℃保持3min;分流比:5:1;进样口温度300℃;进样量:1μL;载气流速1mL/min;离子源:EI源;离子源温度:280℃;四级杆温度:250℃;传输线温度:280℃;数据采集模式:选择离子扫描。
2.根据权利要求1所述方法,其特征在于所述食品为食用油和乳制品。
3.根据权利要求2所述方法,其特征在于采用甲醇作为萃取溶剂。
4.根据权利要求3所述方法,其特征在于采用甲醇提取的方法如下:在食用油中添加其体积5-50倍的甲醇,超声溶解,取上清液即得待测液。
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