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一种食品中矿物油的检测方法及矿物油分离柱

文献发布时间:2023-06-19 16:04:54



技术领域

本发明涉及食品分析领域,特别涉及一种食品中矿物油的检测方法及矿物油分离柱。

背景技术

随着石油化工产业的发展,食品中广泛存在矿物油污染物。矿物油主要源于石油,少量来自工业合成油。石油经过炼制成为人类生产和生活中的各类产品,如柴油、润滑油、白油等,这些产品可能通过种植、采收、运输、加工、包装和环境污染等多种途径迁移到食品中,最终进入人体。

矿物油的化学组成非常复杂,包含不同结构类型的碳氢化合物,主要是链烷烃和高度烷基化的环烷烃与芳香烃,其中链烷烃和环烷烃统称为烷烃或饱和烃矿物油(mineraloil saturated hydrocarbons,MOSH),含有苯环的(通常为1~7个)高度烷基化芳烃则统称为芳香烃矿物油(mineral oil aromatic hydrocarbons,MOAH)。欧洲食品安全局规定食品中矿物油污染物应涵盖碳数范围为n-C10~n-C50的外来烃类物质,因此矿物油涉及的化合物数量巨大,包括数以万计的结构类型及其同分异构体。

现有矿物油的毒理学数据尚不完善,不过已有的研究数据表明,矿物油呈低到中等毒性,对人体健康有风险。其中,MOSH是人体内蓄积量最大的污染物,不仅导致组织与器官的重量增加,而且还会引发淋巴结、脾脏和肝脏等产生微型肉芽肿和慢性炎症;MOAH则有潜在致癌与致畸毒性。因此,近年来食品中的矿物油污染备受关注。

然而,食品基质的种类繁多且成分复杂使得准确分析食品中矿物油非常困难,食品基质中的油脂、天然烯烃等均会造成干扰,必须事先去除,否则将严重影响检测结果。

矿物油的提取方法根据相似相溶原理,主要采用正己烷溶剂提取,一些含水/乙醇的食品则需要再添加适量的乙醇/水,通过液-液萃取让醇-水相与正己烷相分层,从而达到提取矿物油的目的。矿物油与油脂的物理性质接近,正己烷溶剂提取过程中也会将油脂一并提取出来,油脂会对后续的矿物油测定造成严重干扰,因此,后续必须增加去除油脂的净化步骤。

皂化法是净化油脂的主要方法,其是将油脂(甘油三酯)分解为可溶解于水或乙醇的甘油和脂肪酸,作为非皂化物的矿物油则仍然被正己烷萃取得到。皂化法的优点是适用性广,除油效率高;缺点是反应条件剧烈(需要强碱与高温),容易造成定量内标物的损失,严重影响后续的测定结果,另外,皂化液需要进行液液萃取得到矿物油提取液,此过程非常容易出现乳化现象。

综上,矿物油的提取、净化与食品基质密切相关,高油脂食品普遍采用的皂化方法存在步骤繁琐、乳化现象和定量内标物损失等问题。开发简便、高效、快速的矿物油提取、净化方法,改进样品前处理效率,将有利于食品中矿物油测定方法的提升,对提升食品质量安全,保障民众健康具有实际意义。

发明内容

为了改善现有分析技术的繁琐、费时、易形成乳化、造成内标物损失、矿物油难以准确检测等问题,本发明提供了一种食品中矿物油提取、净化的一体化方法。具体地,该方法包括:

(1)称取样品和硅胶研磨,得到均匀的物料体系;

(2)将所述物料体系,填充至矿物油分离柱;其中,所述矿物油分离柱包括自上而下铺排的干燥层、硅胶层以及底部过滤层,

所述矿物油分离柱选自玻璃材质;所述干燥层选自无水硫酸钠,所述硅胶层的硅胶为经过300~500℃活化不低于16小时的硅胶;

(3)压实,盖上上层滤膜;

(4)向所述矿物油分离柱加入混合内标溶液;

(5)用二氯甲烷/正己烷混合溶剂洗脱,收集洗脱液;

(6)洗脱液旋蒸浓缩后,用LC-GC检测分析。

进一步地,

所述硅胶粒径为60μm-200μm,且在400℃下活化至少16个小时;和/或,

所述底部过滤层和上层滤膜均为定量滤纸,孔径30μm-50μm,且经正己烷浸泡30min,后晾干;和/或,

所述无水硫酸钠为分析纯,纯度大于99%,且在400℃下活化至少16个小时。

进一步地,步骤(4)中,

所述混合内标溶液的内标物包括,Cycy、5B、2-MN、1-MN、TBB、C11、Per、Cho和C13的一种或二种以上。优选地,为Cycy和2-MN。

进一步地,步骤(4)中,

所述混合内标溶液中,环己基环己烷(Cycy)、戊基苯(5B)、1-甲基萘(1-MN)、2-甲基萘(2-MN)、1,3,5-三叔丁基苯(TBB)和正十一烷(C11)浓度均为300μg/mL,苝(Per)和胆甾烷(Cho)的浓度为600μg/mL,正十三烷(C13)浓度为150μg/mL,溶剂为正己烷。

具体地,本发明食品中矿物油的检测方法包括:

(1)称取2.5g样品和7.5g硅胶一同放入低温研磨机中,在10℃以下,研磨,得到均匀的物料体系;

(2)称取8g样品和硅胶的研磨样,装入孔径2cm的矿物油分离柱中,自上而下铺排的1g无水硫酸钠、1g硅胶和底部滤膜;

(3)将填好的柱子用柱塞杆压实,然后再盖上一层上层滤膜;

(4)加入10μL混合内标溶液;

(5)立刻用25mL二氯甲烷/正己烷(2:8,v/v)混合溶剂洗脱,继续收集全部洗脱液;

(6)洗脱液40℃旋蒸浓缩至约1mL,LC-GC定量检测分析。

具体地,所述食品包括饼干、薯片、方便面、可可粉等干性食品。

进一步地,所述LC-GC检测的条件包括:

LC条件:规格为250mm×2.1mm,5μm的Allure Si色谱柱,流动相为正己烷与二氯甲烷混合溶剂,以0.3mL/min梯度洗脱,洗脱程序为:0-1.5min为正己烷,1.6~6.2min为70%正己烷+30%二氯甲烷;待试液中的MOSH和MOAH全部流出后,LC运行反冲程序以再生色谱柱,设定二氯甲烷以0.5mL/min流速在6.3-15.2min反冲,LC运行过程的流动相变换与MOSH/MOAH流出通过紫外检测器监测;

LC-GC接口:经LC净化、分离后分别得到MOSH和MOAH,两段流分通过阀切换,以氢气为载气被导入GC分析,GC仪器配备由Restek MXT无涂层毛细管预柱和Restek MXT毛细管柱组成的两个平行通道,MOSH和MOAH各自进入一个通道,预柱与分析柱之间通过三通与溶剂排空阀连接,溶剂排空阀在LC流分阀切换前0.5min开启,转移结束后0.3min关闭,转移到GC系统的MOSH和MOAH中大部分溶剂通过溶剂排空阀去除,剩余少量溶剂与浓缩的溶质聚集在分析柱入口,进行后续GC分离和测定;

GC条件:程序升温的初始温度60℃,保持6min,以15℃/min升温至120℃,再以25℃/min升温至370℃,保持6min。FID温度为380℃;辅助气、燃烧气和助燃气分别为氮气、氢气和空气,流速分别为30、40和400mL/min。

本发明还提出了一种用于前述任一矿物油的检测方法的矿物油分离柱,包括,

自上而下铺排的干燥层、硅胶层以及底部过滤层;其中,

所述矿物油分离柱选自玻璃材质;所述干燥层选自无水硫酸钠,所述无水硫酸钠为分析纯,纯度大于99%,且在400℃下活化至少16个小时。

具体地,所述硅胶粒径为60μm-200μm,且在400℃下活化至少16个小时。

本发明还提出了如前所述的矿物油分离柱在食品中矿物油的检测的应用。所述食品包括饼干、薯片、方便面、可可粉等干性食品。

本发明基于将均质化的固态样品与一定量的硅胶一起研磨,形成均匀的物料体系,将物料体系填充到事先准备好的底部装有滤膜、硅胶和无水硫酸钠的玻璃柱子中,压实柱子,上端盖上滤膜。然后,向滤膜上加入一定体积的内标混合溶液,最后使用一定体积的二氯甲烷/正己烷混合溶剂依次洗脱柱子,收集流出液,浓缩至约1mL,浓缩液可用于矿物油的液相色谱串联气相色谱仪(LC-GC)定性定量分析研究,实现了高油脂干性食品如饼干、可可粉、方便面及薯片等干性食品中矿物油的提取及净化的一体化,方法得到的样品试液适用于后续的矿物油定量检测分析。

附图说明

图1为矿物油分离柱示意图;

其中:1.上层滤膜;2.样品和硅胶均匀物料;3.无水硫酸钠;4.硅胶;5.底层滤膜;

图2为本发明实施例1中饼干中MOSH组分的LC-GC谱图;

图3为本发明实施例1中饼干中MOAH组分的LC-GC谱图;

图4为本发明实施例2中方便面中MOSH组分的LC-GC谱图;

图5为本发明实施例2中方便面中MOAH组分的LC-GC谱图;

图6为本发明实施例3中可可粉中MOSH组分的LC-GC谱图;

图7为本发明实施例3中可可粉中MOAH组分的LC-GC谱图。

具体实施方式

下文将结合具体实施例对本发明做更进一步的详细说明。应当理解,下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明,而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法;下述实施例中所用的试剂、材料等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。

为了改善现有分析技术的繁琐、费时、易形成乳化且造成内标物损失等问题,本发明提供了一种食品中矿物油提取、净化的一体化方法。具体地,该方法包括:

(1)称取样品和硅胶研磨,得到均匀的物料体系;

(2)将所述物料体系,填充至矿物油分离柱;其中,所述矿物油分离柱包括自上而下铺排的干燥层、硅胶层以及底部过滤层,

所述矿物油分离柱选自玻璃材质;所述干燥层选自无水硫酸钠,所述硅胶层的硅胶为经过300~500℃活化不低于16小时的硅胶;

(3)压实,盖上上层滤膜;

(4)向所述矿物油分离柱加入混合内标溶液;

(5)用二氯甲烷/正己烷混合溶剂洗脱,收集洗脱液;

(6)洗脱液旋蒸浓缩后,用LC-GC检测分析。

进一步地,

所述硅胶粒径为60μm-200μm,且在400℃下活化至少16个小时;和/或,

所述底部过滤层和上层滤膜均为定量滤纸,孔径30μm-50μm,且经正己烷浸泡30min,后晾干;和/或,

所述无水硫酸钠为分析纯,纯度大于99%,且在400℃下活化至少16个小时。

采用上述孔径和粒径的硅胶净化效果好,且经特定处理以除去可能的有机干扰物适应于本发明的矿物油定量分析。

本发明没有采用常用的皂化法去除油脂,没有剧烈的提取反应条件,内标损失小,因而方便定量。而且,本发明也不同于普通的固液萃取法,而是利用均质化的固态样品与一定量的硅胶一起研磨,装入特制的分离柱中,在加入内标后,迅速使用一定比例的二氯甲烷/正己烷混合溶剂洗脱。相对于传统的正己烷提取后再过硅胶柱吸附油脂的方法,本发明通过二氯甲烷/正己烷混合溶剂洗脱过程实现了对样品的多次提取,一方面代替了溶剂法从而无需为了达到提取完全的两次或三次提取,也省却了提取液合并以及过硅胶柱前所需的浓缩步骤。由于提取完全、减少了操作步骤,因此降低了外来污染的引入,更有利于提高分析结果的准确性与重现性。

进一步地,步骤(4)中,

所述混合内标溶液的内标物包括,Cycy、5B、2-MN、1-MN、TBB、C11、Per、Cho和C13。由于矿物油中化合物的数量极其巨大,化合物之间有极性差异,没有对应的标准品,没有统一的响应信号特征,难以定量。本发明通过特殊的检测条件配合一体化的提取方式,选择合适的检测及提取分离溶剂,减小了对目标物和定量内标等造成的干扰,使得矿物油的准确定量成为可能。

进一步地,步骤(4)中,

所述混合内标溶液中,环己基环己烷(Cycy)、戊基苯(5B)、1-甲基萘(1-MN)、2-甲基萘(2-MN)、1,3,5-三叔丁基苯(TBB)和正十一烷(C11)浓度均为300μg/mL,苝(Per)和胆甾烷(Cho)的浓度为600μg/mL,正十三烷(C13)浓度为150μg/mL,溶剂为正己烷。

具体地,本发明食品中矿物油的检测方法包括:

(1)称取2.5g样品和7.5g硅胶一同放入低温研磨机中,在10℃以下,研磨,得到均匀的物料体系;

(2)称取8g样品和硅胶的研磨样,装入孔径2cm的矿物油分离柱中,自上而下铺排的1g无水硫酸钠、1g硅胶和底部滤膜;

(3)将填好的柱子用柱塞杆压实,然后再盖上一层上层滤膜;

(4)加入10μL混合内标溶液;

(5)立刻用25mL二氯甲烷/正己烷(2:8,v/v)混合溶剂洗脱,收集全部洗脱液;

(6)洗脱液40℃旋蒸浓缩至约1mL,LC-GC定量检测分析。

具体地,所述食品包括饼干、薯片、方便面、可可粉等干性食品。

进一步地,所述LC-GC检测的条件包括:

LC条件:规格为250mm×2.1mm,5μm的Allure Si色谱柱,流动相为正己烷与二氯甲烷混合溶剂,以0.3mL/min梯度洗脱,洗脱程序为:0-1.5min为正己烷,1.6~6.2min为70%正己烷+30%二氯甲烷;待试液中的MOSH和MOAH全部流出后,LC运行反冲程序以再生色谱柱,设定二氯甲烷以0.5mL/min流速在6.3-15.2min反冲,LC运行过程的流动相变换与MOSH/MOAH流出通过紫外检测器监测;

LC-GC接口:经LC净化、分离后分别得到MOSH和MOAH,两段流分通过阀切换,以氢气为载气被导入GC分析,GC仪器配备由Restek MXT无涂层毛细管预柱和Restek MXT毛细管柱组成的两个平行通道,MOSH和MOAH各自进入一个通道,预柱与分析柱之间通过三通与溶剂排空阀连接,溶剂排空阀在LC流分阀切换前0.5min开启,转移结束后0.3min关闭,转移到GC系统的MOSH和MOAH中大部分溶剂通过溶剂排空阀去除,剩余少量溶剂与浓缩的溶质聚集在分析柱入口,进行后续GC分离和测定;

GC条件:程序升温的初始温度60℃,保持6min,以15℃/min升温至120℃,再以25℃/min升温至370℃,保持6min。FID温度为380℃;辅助气、燃烧气和助燃气分别为氮气、氢气和空气,流速分别为30、40和400mL/min。

本发明LC-GC检测中,采用了气相色谱-氢火焰离子化检测器(GC-FID),FID对矿物油中不同类型化合物的响应信号几乎一致,通过筛选后设定特殊的GC条件,使待测物快速流出,即按照温度由低到高的升温程序将矿物油的谱图形成鼓包峰形状,从而通过位于鼓包峰外的内标物进行准确定量。

本发明还提出了一种用于前述任一矿物油的检测方法的矿物油分离柱,包括,

自上而下铺排的干燥层、硅胶层以及底部过滤层;其中,

所述矿物油分离柱选自玻璃材质;所述干燥层选自无水硫酸钠,所述硅胶层的硅胶为经过300~500℃活化不低于16小时的硅胶。

具体地,所述硅胶粒径为60μm-200μm,且在400℃下活化至少16个小时。

本发明还提出了如前所述的矿物油分离柱在食品中矿物油的检测的应用。所述食品包括饼干、薯片、方便面、可可粉等干性食品。

有益效果:

本发明提供了一种食品中矿物油的提取、净化一体化方法,方法实现了食品中矿物油提取和净化过程的一体化,大大节省了实验时间,简化了操作过程,减少了试剂使用,大大降低了实验过程中引入矿物油污染的可能。此外,本发明方法在常温下进行、无需高温处理,内标物无任何损失,提取效率高,方法得到的样品试液经后续LC-GC定量分析,灵敏度、准确度和重现性高。一体化的前处理步骤,提高了样品前处理效率,有助于检测机构、科研单位、生产企业对矿物油的分析研究。

实施例1饼干中MOSH和MOAH含量的测定及加标回收考察

1材料与方法

1.1饼干

购于当地超市,脂肪含量约为26.0%。

1.2标准工业用油

本实施例提供的标准工业用油是本实验室用工业润滑脂经溶解、过柱、稀释、定容等一系列步骤制备得到,并经专业第三方检测实验室检测,标准工业用油中MOSH含量为60%,MOAH含量为30%,适当稀释后使用。

1.3混合内标溶液

环己基环己烷(Cycy)、戊基苯(5B)、1-甲基萘(1-MN)、2-甲基萘(2-MN)、1,3,5-三叔丁基苯(TBB)和正十一烷(C11)浓度均为300μg/mL,苝(Per)和胆甾烷(Cho)的浓度为600μg/mL,正十三烷(C13)浓度为150μg/mL,溶剂为正己烷。

1.4实验方法

样品做3个平行样品,1个空白样品,制备方法如下:平行样品是同一品牌、批次、包装中随机选择,空白样品除不加样品外,其余处理过程均与平行样品一样。

取3次结果的平均值为样品含量最终结果。加标实验选择0.25mg/kg、1.0mg/kg、6.0mg/kg三水平加标,每个加标水平做3个平行,取3次回收率的平均值为这一加标水平回收率的最终结果。标准工业用油适当稀释后对MOSH和MOAH分别加标,并计算MOSH和MOAH三水平下的回收率。

1.4.1矿物油分离柱制备

向内径2cm的玻璃柱子中,底层依次铺上三层底层滤膜、1g硅胶和1g无水硫酸钠,用柱塞杆压实,其中,所述硅胶粒径为60μm-200μm,且在400℃下活化至少16个小时。

1.4.2样品前处理

称取2.5g样品和7.5g硅胶一同放入低温研磨机中,在10℃以下,研磨;称取8g样品和硅胶的研磨样,装入矿物油分离柱,然后再盖上一层上层滤膜;向柱子上层滤膜加入10μL混合内标溶液;用25mL二氯甲烷/正己烷(2:8,v/v)混合溶剂洗脱,继续收集全部洗脱液;洗脱液于40℃旋蒸浓缩至约1mL,后续进行环氧化处理。

将提取液转移至离心管中,随后向离心管加入500μL的间氯过氧苯甲酸(m-CPBA)溶液(200mg/mL;称取2g的m-CPBA,用10mL乙醇溶解;现用现配)。将离心管放置于恒温震荡金属浴中,以500rpm转速于40℃震荡20min。随后,向离心管中加入0.5mL的乙醇和2mL的硫代硫酸钠溶液(100g/L;称取5g硫代硫酸钠,用50mL超纯水溶解),以750rpm震荡1min,然后以3500rpm离心6min。转移500μL的上层正己烷相到2mL样品瓶,样品瓶中预先加入少量无水硫酸钠,待LC-GC分析。

1.4.3样品加标

称取2.5g样品放入低温研磨机中,向样品中加入适量标准工业用油,以达到设定MOSH/MOAH加标水平,后续步骤和1.4.2样品前处理步骤相同。

1.5LC-GC检测

LC条件:进样量为50μL,Allure Si色谱柱(250mm×2.1mm,5μm,

LC-GC接口:经LC净化、分离后分别得到450μL的MOSH和MOAH。两段流分通过阀切换(瑞士VIGI AG公司),以氢气为载气被导入GC分析。GC仪器配备了由预柱(Restek MXT无涂层毛细管预柱,10m×0.53mm)和分析柱(Restek MXT毛细管柱,15m×0.25mm×0.25μm)组成的两个平行通道。MOSH和MOAH各自进入一个通道,预柱与分析柱之间通过三通与溶剂排空阀连接。溶剂排空阀在LC流分阀切换前0.5min开启,转移结束后0.3min关闭。转移到GC系统的MOSH和MOAH中大部分溶剂通过溶剂排空阀去除,剩余少量溶剂与浓缩的溶质聚集在分析柱入口,进行后续GC分离和测定。

GC条件:程序升温的初始温度60℃,保持6min,以15℃/min升温至120℃,再以25℃/min升温至370℃,保持6min。FID温度为380℃;辅助气、燃烧气和助燃气分别为氮气、氢气和空气,流速分别为30、40和400mL/min。

2实验结果

制备得到的矿物油提取液经LC-GC定量分析,以Cycy为内标对样品中MOSH定量,该样品存在MOSH污染,且覆盖范围较广,几乎包含C10-C50所有碳段,定量结果为9.93mg/kg;以2-MN为内标对样品中MOAH定量,结果未检出(定量限为1mg/kg)。饼干中MOSH组分LC-GC谱图见图2,饼干中MOAH组分LC-GC谱图见图3。

饼干中MOSH和MOAH的加标回收率见表1,回收率满足欧洲联合中心(JRC)的指南要求。

表1饼干中MOSH和MOAH的加标回收率

实施例2皂化法和本专利方法对比测定方便面中MOSH和MOAH含量及加标回收考察

1材料与方法

1.1桶装方便面

购于当地京东自营超市。

1.2标准工业用油

本实施例提供的标准工业用油是本实验室用工业润滑脂经溶解、过柱、稀释、定容等一系列步骤制备得到,并经专业第三方检测实验室检测,标准工业用油中MOSH含量为60%,MOAH含量为30%,适当稀释后使用。

1.3混合内标溶液

环己基环己烷(Cycy)、戊基苯(5B)、1-甲基萘(1-MN)、2-甲基萘(2-MN)、1,3,5-三叔丁基苯(TBB)和正十一烷(C11)浓度均为300μg/mL,苝(Per)和胆甾烷(Cho)的浓度为600μg/mL,正十三烷(C13)浓度为150μg/mL,溶剂为正己烷。

1.4实验方法

1.4.1皂化法测定方便面中的MOSH和MOAH及加标回收考察

样品做3个平行样品,1个空白样品,制备方法如下:平行样品是同一品牌、批次、包装中随机选择,空白样品除不加样品外,其余处理过程均与平行样品一样。

取3次结果的平均值为样品含量最终结果。加标实验选择1.0mg/kg、5.0mg/kg、10.0mg/kg三水平加标,每个加标水平做3个平行,取3次回收率的平均值为这一加标水平回收率的最终结果。标准工业用油适当稀释后对MOSH和MOAH分别加标,并计算MOSH和MOAH三水平下的回收率。

1.4.1.1样品前处理

将方便面初步捣碎,然后放入低温研磨机中,在10℃以下,研磨;称取2g样品于100ml的离心管中,加入10μL的混合内标溶液,再加入20ml的乙醇与水混合溶液,加入过量的KOH(3M,称取16.8gKOH,加入50mL去离子水溶解,降温后加入50mL乙醇),60℃皂化50min。结束后,加入15ml的正己烷,提取两次,合并上清,40℃下旋蒸至1ml。加入适量水进行洗涤后,转移上清到离心管中。

随后向离心管加入500μL的间氯过氧苯甲酸(m-CPBA)溶液(200mg/mL;称取2g的m-CPBA,用10mL乙醇溶解;现用现配)。将离心管放置于恒温震荡金属浴中,以500rpm转速于40℃震荡20min。随后,向离心管中加入0.5mL的乙醇和2mL的硫代硫酸钠溶液(100g/L;称取5g硫代硫酸钠,用50mL超纯水溶解),以750rpm震荡1min,然后以3500rpm离心6min。转移500μL的上层正己烷相到2mL样品瓶,样品瓶中预先加入少量无水硫酸钠,待LC-GC分析。

1.4.1.2样品加标

称取2g样品研磨好的样品,向样品中加入适量标准工业用油,以达到设定MOSH/MOAH加标水平,后续步骤和1.4.2样品前处理步骤相同。

1.4.1.3LC-GC检测

LC条件:进样量为50μL,Allure Si色谱柱(250mm×2.1mm,5μm,

LC-GC接口:经LC净化、分离后分别得到450μL的MOSH和MOAH。两段流分通过阀切换(瑞士VIGI AG公司),以氢气为载气被导入GC分析。GC仪器配备了由预柱(Restek MXT无涂层毛细管预柱,10m×0.53mm)和分析柱(Restek MXT毛细管柱,15m×0.25mm×0.25μm)组成的两个平行通道。MOSH和MOAH各自进入一个通道,预柱与分析柱之间通过三通与溶剂排空阀连接。溶剂排空阀在LC流分阀切换前0.5min开启,转移结束后0.3min关闭。转移到GC系统的MOSH和MOAH中大部分溶剂通过溶剂排空阀去除,剩余少量溶剂与浓缩的溶质聚集在分析柱入口,进行后续GC分离和测定。

GC条件:程序升温的初始温度60℃,保持6min,以15℃/min升温至120℃,再以25℃/min升温至370℃,保持6min。FID温度为380℃;辅助气、燃烧气和助燃气分别为氮气、氢气和空气,流速分别为30、40和400mL/min。

1.4.2本专利方法测定方便面中MOSH和MOAH含量及加标回收考察

样品做3个平行样品,1个空白样品,制备方法如下:平行样品是同一品牌、批次、包装中随机选择,空白样品除不加样品外,其余处理过程均与平行样品一样。

取3次结果的平均值为样品含量最终结果。加标实验选择1.0mg/kg、5.0mg/kg、10.0mg/kg三水平加标,每个加标水平做3个平行,分别计算其回收率。标准工业用油适当稀释后对MOSH和MOAH分别加标,并计算MOSH和MOAH三水平下的回收率。

1.4.2.1矿物油分离柱制备

向内径2cm的玻璃柱子中,底层依次铺上三层底层滤膜、1g硅胶和1g无水硫酸钠,用柱塞杆压实,其中,所述硅胶粒径为60μm-200μm,且在400℃下活化至少16个小时。

1.4.2.2样品前处理

称取2.5g样品和7.5g硅胶一同放入低温研磨机中,在10℃以下,研磨;称取8g样品和硅胶的研磨样,装入矿物油分离柱,然后再盖上一层上层滤膜;向柱子上层滤膜加入10μL混合内标溶液;立刻用25mL二氯甲烷/正己烷(2:8,v/v)混合溶剂洗脱,继续收集全部洗脱液;洗脱液于40℃旋蒸浓缩至约1mL,后续进行环氧化处理。

将提取液转移至离心管中,随后向离心管加入500μL的间氯过氧苯甲酸(m-CPBA)溶液(200mg/mL;称取2g的m-CPBA,用10mL乙醇溶解;现用现配)。将离心管放置于恒温震荡金属浴中,以500rpm转速于40℃震荡20min。随后,向离心管中加入0.5mL的乙醇和2mL的硫代硫酸钠溶液(100g/L;称取5g硫代硫酸钠,用50mL超纯水溶解),以750rpm震荡1min,然后以3500rpm离心6min。转移500μL的上层正己烷相到2mL样品瓶,样品瓶中预先加入少量无水硫酸钠,待LC-GC分析。

1.4.2.3样品加标

称取2g研磨好的样品,向样品中加入适量标准工业用油,以达到设定MOSH/MOAH加标水平,后续步骤和1.4.2样品前处理步骤相同。

1.4.2.4LC-GC检测

LC条件:进样量为50μL,Allure Si色谱柱(250mm×2.1mm,5μm,

LC-GC接口:经LC净化、分离后分别得到450μL的MOSH和MOAH。两段流分通过阀切换(瑞士VIGI AG公司),以氢气为载气被导入GC分析。GC仪器配备了由预柱(Restek MXT无涂层毛细管预柱,10m×0.53mm)和分析柱(Restek MXT毛细管柱,15m×0.25mm×0.25μm)组成的两个平行通道。MOSH和MOAH各自进入一个通道,预柱与分析柱之间通过三通与溶剂排空阀连接。溶剂排空阀在LC流分阀切换前0.5min开启,转移结束后0.3min关闭。转移到GC系统的MOSH和MOAH中大部分溶剂通过溶剂排空阀去除,剩余少量溶剂与浓缩的溶质聚集在分析柱入口,进行后续GC分离和测定。

GC条件:程序升温的初始温度60℃,保持6min,以15℃/min升温至120℃,再以25℃/min升温至370℃,保持6min。FID温度为380℃;辅助气、燃烧气和助燃气分别为氮气、氢气和空气,流速分别为30、40和400mL/min。

2实验结果

前处理得到的矿物油提取液经LC-GC定量分析,以Cycy为内标对样品中MOSH定量,以2-MN为内标对样品中MOAH定量。结果表明,所选方便面中存在MOSH和MOAH的污染,以皂化法得到的结果是MOSH含量为40.1mg/kg,MOAH含量为2.38mg/kg,以本专利方法得到的结果是MOSH含量为38.4mg/kg,MOAH含量为2.27mg/kg。对方便面进行的1、5、10mg/kg水平的加标,结果表明,以皂化法得到的MOSH回收率范围是104.3%-120.4%,MOAH回收率范围是108.7%-129.2%,以本专利方法得到的结果是MOSH回收率范围是85.2%-95.3%,MOAH回收率范围是82.8%-100.5%,回收率详情见表2。方便面中MOSH组分LC-GC谱图见图4,饼干中MOAH组分LC-GC谱图见图5。

从结果来看,皂化法相比本专利方法,定量结果偏高,回收率偏高。本专利方法处理条件温和,定量结果更准确。

表2皂化法和本专利方法对比方便面中MOSH和MOAH的加标回收率

实施例3溶剂提取法和本专利方法对比测定可可粉中MOSH和MOAH含量及加标回收考察

1材料与方法

1.1可可粉

购于当地京东自营超市。

1.2标准工业用油

本实施例提供的标准工业用油是本实验室用工业润滑脂经溶解、过柱、稀释、定容等一系列步骤制备得到,并经专业第三方检测实验室检测,标准工业用油中MOSH含量为60%,MOAH含量为30%,适当稀释后使用。

1.3混合内标溶液

环己基环己烷(Cycy)、戊基苯(5B)、1-甲基萘(1-MN)、2-甲基萘(2-MN)、1,3,5-三叔丁基苯(TBB)和正十一烷(C11)浓度均为300μg/mL,苝(Per)和胆甾烷(Cho)的浓度为600μg/mL,正十三烷(C13)浓度为150μg/mL,溶剂为正己烷。

1.4实验方法

1.4.1溶解提取法测定可可粉中的MOSH和MOAH及加标回收考察

样品做3个平行样品,1个空白样品,制备方法如下:平行样品是同一品牌、批次、包装中随机选择,空白样品除不加样品外,其余处理过程均与平行样品一样。

取3次结果的平均值为样品含量最终结果。加标实验选择1.0mg/kg、5.0mg/kg、10.0mg/kg三水平加标,每个加标水平做3个平行,分别计算得出回收率。标准工业用油适当稀释后对MOSH和MOAH分别加标,并计算MOSH和MOAH三水平下的回收率。

1.4.1.1样品前处理

将可可粉放入低温研磨机中,在10℃以下,研磨、均质;称取2g样品于100ml的离心管中,加入10μL的混合内标溶液,再加入10ml的正己烷溶液,超声40min,离心取上清液,旋蒸浓缩至约1mL,过6g硅胶柱,柱子实现用10mL的20%二氯甲烷/正己烷混合溶液平衡层析柱,随后转移上浓缩液到层析柱,待上样液近干,采用25mL的20%二氯甲烷/正己烷淋洗层析柱,弃去2mL死体积,收集余下的液体到鸡心瓶中,旋蒸浓缩样品至约1mL,再转移浓缩液到15mL离心管中进行下一步环氧化处理。

向离心管加入500μL的间氯过氧苯甲酸(m-CPBA)溶液(200mg/mL;称取2g的m-CPBA,用10mL乙醇溶解;现用现配)。将离心管放置于恒温震荡金属浴中,以500rpm转速于40℃震荡20min。随后,向离心管中加入0.5mL的乙醇和2mL的硫代硫酸钠溶液(100g/L;称取5g硫代硫酸钠,用50mL超纯水溶解),以750rpm震荡1min,然后以3500rpm离心6min。转移500μL的上层正己烷相到2mL样品瓶,样品瓶中预先加入少量无水硫酸钠,待LC-GC分析。

1.4.1.2样品加标

将可可粉放入低温研磨机中,在10℃以下,研磨、均质,称取1g样品,向样品中加入适量标准工业用油,以达到设定MOSH/MOAH加标水平,后续步骤和1.4.1.1样品前处理步骤相同。

1.4.1.3 LC-GC检测

LC条件:进样量为50μL,Allure Si色谱柱(250mm×2.1mm,5μm,

LC-GC接口:经LC净化、分离后分别得到450μL的MOSH和MOAH。两段流分通过阀切换(瑞士VIGI AG公司),以氢气为载气被导入GC分析。GC仪器配备了由预柱(Restek MXT无涂层毛细管预柱,10m×0.53mm)和分析柱(Restek MXT毛细管柱,15m×0.25mm×0.25μm)组成的两个平行通道。MOSH和MOAH各自进入一个通道,预柱与分析柱之间通过三通与溶剂排空阀连接。溶剂排空阀在LC流分阀切换前0.5min开启,转移结束后0.3min关闭。转移到GC系统的MOSH和MOAH中大部分溶剂通过溶剂排空阀去除,剩余少量溶剂与浓缩的溶质聚集在分析柱入口,进行后续GC分离和测定。

GC条件:程序升温的初始温度60℃,保持6min,以15℃/min升温至120℃,再以25℃/min升温至370℃,保持6min。FID温度为380℃;辅助气、燃烧气和助燃气分别为氮气、氢气和空气,流速分别为30、40和400mL/min。

1.4.2本专利方法测定可可粉中MOSH和MOAH含量及加标回收考察

样品做3个平行样品,1个空白样品,制备方法如下:平行样品是同一品牌、批次、包装中随机选择,空白样品除不加样品外,其余处理过程均与平行样品一样。

取3次结果的平均值为样品含量最终结果。加标实验选择1.0mg/kg、5.0mg/kg、10.0mg/kg三水平加标,每个加标水平做3个平行,分别计算回收率。标准工业用油适当稀释后对MOSH和MOAH分别加标,并计算MOSH和MOAH三水平下的回收率。

1.4.2.1矿物油分离柱制备

向内径2cm的玻璃柱子中,底层依次铺上三层底层滤膜、1g硅胶和1g无水硫酸钠,用柱塞杆压实,其中,所述硅胶粒径为60μm-200μm,且在400℃下活化至少16个小时。

1.4.2.2样品前处理

称取2.5g样品和7.5g硅胶一同放入低温研磨机中,在10℃以下,研磨;称取8g样品和硅胶的研磨样,装入矿物油分离柱,然后再盖上一层上层滤膜;向柱子上层滤膜加入10μL混合内标溶液;立刻用25mL二氯甲烷/正己烷(2:8,v/v)混合溶剂洗脱,继续收集全部洗脱液;洗脱液于40℃旋蒸浓缩至约1mL,后续进行环氧化处理。

将提取液转移至离心管中,随后向离心管加入500μL的间氯过氧苯甲酸(m-CPBA)溶液(200mg/mL;称取2g的m-CPBA,用10mL乙醇溶解;现用现配)。将离心管放置于恒温震荡金属浴中,以500rpm转速于40℃震荡20min。随后,向离心管中加入0.5mL的乙醇和2mL的硫代硫酸钠溶液(100g/L;称取5g硫代硫酸钠,用50mL超纯水溶解),以750rpm震荡1min,然后以3500rpm离心6min。转移500μL的上层正己烷相到2mL样品瓶,样品瓶中预先加入少量无水硫酸钠,待LC-GC分析。

1.4.2.3样品加标

称取2g研磨好的样品,向样品中加入适量标准工业用油,以达到设定MOSH/MOAH加标水平,后续步骤和1.4.2样品前处理步骤相同。

1.4.2.4 LC-GC检测

LC条件:进样量为50μL,Allure Si色谱柱(250mm×2.1mm,5μm,

LC-GC接口:经LC净化、分离后分别得到450μL的MOSH和MOAH。两段流分通过阀切换(瑞士VIGI AG公司),以氢气为载气被导入GC分析。GC仪器配备了由预柱(Restek MXT无涂层毛细管预柱,10m×0.53mm)和分析柱(Restek MXT毛细管柱,15m×0.25mm×0.25μm)组成的两个平行通道。MOSH和MOAH各自进入一个通道,预柱与分析柱之间通过三通与溶剂排空阀连接。溶剂排空阀在LC流分阀切换前0.5min开启,转移结束后0.3min关闭。转移到GC系统的MOSH和MOAH中大部分溶剂通过溶剂排空阀去除,剩余少量溶剂与浓缩的溶质聚集在分析柱入口,进行后续GC分离和测定。

GC条件:程序升温的初始温度60℃,保持6min,以15℃/min升温至120℃,再以25℃/min升温至370℃,保持6min。FID温度为380℃;辅助气、燃烧气和助燃气分别为氮气、氢气和空气,流速分别为30、40和400mL/min。

2实验结果

可可粉提取液经LC-GC定量分析,以Cycy为内标对样品中MOSH定量,以2-MN为内标对样品中MOAH定量。结果表明,所选可可粉中存在一定程度MOSH和MOAH的污染。以溶剂提取法得到的结果是MOSH含量为6.56mg/kg,MOAH含量为未检出,检出限为1.0mg/kg,以本专利方法得到的结果是MOSH含量为7.21mg/kg,MOAH含量为1.19mg/kg。对方便面进行的1、5、10mg/kg水平的加标,结果表明,以溶剂提取法得到的MOSH回收率范围是77.4%-90.3%,MOAH回收率范围是71.6%-85.8%,以本专利方法得到的结果是MOSH回收率范围是87.6%-102.7%,MOAH回收率范围是83.3%-103.5%,回收率详情见表3。可可粉中MOSH组分LC-GC谱图见图6,饼干中MOAH组分LC-GC谱图见图7。

本专利方法比溶剂提取法省去了正己烷提取步骤和旋蒸浓缩步骤,且回收率比溶剂提取法的整体要高,表明溶剂提取法进行检测时结果不如本专利方法准确。两个方法的检出限均为1mg/kg,本专利方法操作简便,定量结果更准确。

表3溶剂提取法和本专利方法对比可可粉中MOSH和MOAH的加标回收率

以上,对本发明的实施方式进行了说明。但是,本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

相关技术
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06120114693255