快速测定HVP和酱油中3-MCPD方法的研究与应用

摘要

氯丙醇是在生产酸水解植物蛋白调味液(HVP)的过程中残留的甘油三酯氯化产生的一系列污染物,经毒理学验证对人体具有生殖系统损害和致癌作用。酱油、蚝油及各种调味品中因广泛加入HVP作为风味剂而受到氯丙醇的污染,而且污染十分严重。研究表明系列氯丙醇污染物中,3-氯-1,2-丙二醇(3-MCPD)无论从含量上还是从危害性上都很突出,是尤其需要重点监控的对象。世界各国对不同食品中3-MCPD的限量有不同的规定,覆盖产品分别为酱油、HVP、其它食品三者中的一种或几种,监控的氯丙醇也有种类和限量上的差异,如3-MCPD从0.01～1.0 mg/kg不等。中国大陆只在HVP的产品标准中有3-MCPD项目的限量要求(<1.0mg/kg),而酱油产品中没有。这便使得酱油等产品的氯丙醇污染得不到很好的控制。调查表明,我国有些地区的酱油产品中,氯丙醇检出率在40％以上,而且有些酱油中的含量还很高。检验和控制食品中3-MCPD的含量至少有两方面的意义：首先,避免含量高的3-MCPD的调味品危害人体健康；其次,酿造酱油已经被证实不含氯丙醇,含有氯丙醇的酱油多是以酸水解植物蛋白调配而成的,这就成为鉴别真假酿造酱油的重要的依据之一。 我国氯丙醇检测的方法应用并不普遍,主要原因之一是食品中除了HVP以外,都没有强制的氯丙醇检测的要求：另外一个很重要的原因是,现有检测方法或简单或复杂,要么检出限和灵敏度不佳,要么步骤太复杂,检测成本太高,不便于应用和推广。 文献报导的氯丙醇的分析方法很多,首先体现在提取、净化、衍生化步骤中各种不同的方法,其次定性定量分析的手段也有很大差异,可以进行包括气相色谱法、气.质联用法、毛细管电泳法、分子印迹法等等仪器的分析。复杂的检测方法消耗大量的人力物力和财力,同时也影响检测的并容易引入更多的误差和不确定度。 按照国家标准GB/T 5009-2006的规定,检测一个样品层析净化步骤的洗脱溶剂需要量超过330ml。溶剂的回收处理成为一个大的问题。 本文在建立并验证了一种快速检测3-MCPD的方法：试样中加入3-MCPD的氘代同位素(3-MCPD-d5)作为内标,经超声混匀后加入到自行填装的弗罗里硅土柱中,以乙醚洗脱,洗脱液经氮气吹至近干后在正己烷溶剂中进行衍生化,衍生化试剂采用七氟丁酰咪唑。采用GC-MS选择离子监测(SIM)模式进行定性定量分析。方法的添加回收率为95％-101％,相对标准偏差为3.4％～4.8％,检出限0.010 mg/kg,符合欧盟标准的要求。本方法步骤简单,溶剂用量少(小于20mL),定性定量准确可靠。可快速测定酱油等调味品中3-MCPD的含量。同时,对于节约成本、保护环境具有很大的意义。对于化学分析工作者来说,出具的检测数据要具有高的可信度和量值上的可溯源性,不确定度的评估在很大程度上弥补了误差理论的不足,对过程的精密度进行分析。其给出结果的形式和内涵上都具有很高的理论意义和实际意义。然而这种方法并未被广泛使用。本论文对新建立的快速检测3-MCPD的过程的不确定度进行了详尽的评估,给出了不确定度报告,在此基础上还对过程作了分析和改进。使检测方法和检测过程合理优化,检测结果更加科学可靠。 采用快速检测HVP和酱油中3-MCPD的方法,对吉林地区市场上销售的HVP和酱油产品作了抽样调查,分析结果显示,HVP中3-MCPD含量在0.06～56.41mg/kg之间,仅20％的样品3-MCPD符合我国酸水解调味液行业标准SB10338-2000的限量要求(1.0mg/kg),40％的样品3-MCPD超过10mg/kg：这表明我国市售HVP产品3-MCPD污染状况严重,市场状况不容乐观。酱油中3-MCPD含量在未检出(<0.01.mg/kg)和2.34mg/kg之间,其中检出3-MCPD的酱油占调查总量的54.6％。且标识为酿造酱油且检出3-MCPD的为53％,说明有大量的配制酱油冒充酿造酱油在市场上公然销售,欺诈消费者。

目录

文摘

英文文摘

声明

引言

1、氯丙醇的来源

2、酱油中的氯丙醇

3、氯丙醇的毒性

3.1 3-MCPD的毒性

3.2 1，3-二氯-2-丙醇的毒性

3.3 1，2-二氯-3-丙醇的毒性

4、氯丙醇的药代动力学

5、小结

第一章食品中氯丙醇的限量要求、污染状况及消除措施

1、限量要求及污染状况

1.1芡洲

1.2美洲

1.3大洋洲(澳大利亚、新西兰)

1.4亚洲

2、HVP中氯丙醇的清除

2.1后处理法清除氯丙醇的理论依据

2.2后处理法清除工艺

2.3清除方法的研究进展

3、小结

第二章 氯丙醇的检测方法介绍

1、提取、净化方法

1.1液-液萃取法(liquid liquid extraction，LLE)

1.2 固相萃取法(solidphase extraction SPE)

1.3基质固相分散萃取法(matrix solid phase dispersion-extraction)

1.4项空-固相微萃取(head space solid-phase microextraction，HS-SPME)

2、衍生化试剂

2.1酮类衍生

2.2 苯基硼酸(丁基硼酸)

2.3 N，O-双三甲基-三氟乙酰胺(BSTFA)

2.4酸酐类

2.5 七氟丁酰咪唑(HFBI)

3、内标法和内标物质

3.1内标法

3.2内标物

4、分析仪器

4.1气相色谱(gas chromatography，GC)

4.2 气相色谱-质谱联用(gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS)

4.3气相色谱二级质谱(GC-MS-MS)

4.4分子印迹(molecular imprinting MI)

4.5毛细管电泳技术(capillary electrophoresis，CE)

5、目前检测方法的比较及存在的问题

第三章 同位素稀释气相色谱-质谱法

1、气相色谱-质谱联用仪简介

1.1 GC-MS 工作原理

1.2气质联用仪法和其他色谱法的主要区别

1.3选择离子监测技术(SIM)

2、同位素稀释质谱法

2.1原理

2.2 操作步骤及要点

2.3应用

3、本论文实验的思路

第四章同位素稀释气相色谱-质谱法快速测定HVP和酱油中3-MCPD的含量

引言

1、预实验—标准物质溶解均匀性试验

1.1 试剂与材料

1.2仪器

1.3 供试标准溶液的配制

1.4标准溶液的量值检测

1.5 均匀性分析结果

1.6结论

2、预实验—直接分析与衍生化分析的比较实验

3、快速节省溶剂的方法的建立

3.1 实验路线选择

3.2 实验方法

3.3结果分析

4、创新之处

第五章 3-MCPD检测的不确定度评估

1、不确定度概述

1.1定义

1.2 测量误差与测量不确定度的区别

1.3 分析化学中测量不确定度评定步骤

2、3-MCPD快速检测的不确定度评估

2.1确定程序与公式

2.2识别不确定度来源

2.3 量化不确定度

2.4计算合成不确定度

2.5给出不确定度报告

3、分析和改进

3.1 分析各个来源对总不确定度的贡献

3.2关于测量方法的改进建议

4、创新之处

第六章吉林地区HVP和酱油中3-MCPD含量调查报告

引言

1、样品来源

2、检测方法

3、结果分析

3.1 HVP

3.2酱油

4、 讨论

4.1 氯丙醇污染水平

4.2 HVP产品的原料

4.3 HVP 在食品生产中的使用

4.4 降低氯丙醇污染水平的措施

5、创新之处

结语

参考文献

致谢

在学期间发表论文