莫润宏,汤富彬,丁 明,屈明华,倪张林,沈丹玉,钟冬莲
(中国林业科学研究院亚热带林业研究所,国家林业局经济林产品质量检验检测中心,浙江 富阳 311400)
苯并(α)芘属多环芳烃类物质,由5个苯环构成,具有强致癌作用,且其化学性质稳定,不易降解,易积累,有较大的潜在危害。苯并(α)芘广泛存在于肉类食品、熏烤食品和食用油中,国家标准GB2762-2005和GB2716-2005中规定了熏烤肉和粮食中的苯并(α)芘的限量为5 μg/kg,食用油中的苯并(α)芘的限量为10 μg/kg[1-2]。油茶籽油以其丰富的不饱和脂肪酸、维生素E和微量矿质元素等受到人们青睐[3],但油茶籽油苯并(α)芘超标事件给我国茶油市场和产业带来了不小的影响。目前,对于油茶籽油加工技术、营养指标及安全指标的研究较多[4-7],但对作为原料的油茶籽关注薄弱。炒制后的油茶籽能提高初榨时的出油率,但炒制时的高温无疑引入了产生苯并(α)芘的潜在风险[8],而苯并(α)芘良好的脂溶性将使其比较容易从油茶籽转移到油茶籽油中,直接影响油茶籽油食用安全。
据报道,有关苯并(α)芘的检测方法主要有:比色法、高效液相色谱法、气质联用法和液质联用法等[9-12],净化方法主要由GPC法、中心氧化铝SPE净化法等[13-14]。油茶籽样品不同于一般低脂样品(如一般肉类样品、蔬菜样品),基质简单;也不同于食用油脂样品,以均一稳定的液体形式存在,性质稳定。油茶籽样品含油量高,还含有色素等其他物质,基质复杂,这给样品前处理及检测带来很大难度。本文提出了一种石油醚浸出-皂化净化-高效液相色谱法测定油茶籽中苯并(α)芘的方法,该法重现性好、灵敏度高、操作简单、结果准确。
Waters2695液相色谱仪配荧光检测器(美国waters公司),万分位分析天平(梅特勒,上海),恒温水浴锅(科导,上海),超声清洗器(科导,上海),超纯水仪(Milli-Q,美国),旋转蒸发仪(Buchi,瑞士),均质器(IKA,德国)。
石油醚(沸程60~90℃),无水硫酸钠,氯化钠,氢氧化钾,无水乙醇(分析纯,国药集团化学试剂有限公司),乙腈(色谱纯,TEDAI,美国)。
苯并(α)芘(甲醇)标准品:20 μg/mL(国家标物中心)。
1.2.1 提 取 称取粉碎后的油茶籽试样25.00 g(精确至0.01 g)于250 mL磨口平底烧瓶中,加100 mL石油醚,用均质器均质2 min后,超声提取30 min,取出,装上旋转蒸发仪(45℃)挥发至干。
1.2.2 净 化 在提取完的磨口平底烧瓶中加入100 mL 2 mol/L氢氧化钾乙醇溶液,85℃水浴冷凝回流皂化1 h,取出冷却。将皂化液通过塞有棉花的漏斗,转移至500 mL分液漏斗,加50 mL饱和氯化钠溶液,加石油醚,萃取 3 次(50、50、30 mL)。合并萃取液于250 mL分液漏斗中,用超纯水洗至中性。将石油醚相通过无水硫酸钠滤入250 mL磨口平底烧瓶中,在50℃水浴条件下旋转蒸发至干,加入2 mL乙腈清洗烧瓶内壁,复溶苯并(α)芘,过0.22 μm有机相膜待测。
色谱柱:多环芳烃(PAH)C18柱(5 μm,4.6 mm×250 mm柱);流动相:乙腈∶0.5%磷酸溶液(V/V,95∶5);流速:1.0 mL/min;柱温:30℃;进样量:20 μL[15]。荧光检测器条件:激发波长384 nm,发射波长406 nm。
提取时选择石油醚为提取剂,利用苯并(α)芘较强的脂溶性,将其从油茶籽中提出。油茶籽中的油脂也会随即提出,有利于下步皂化。传统提取方法主要通过索氏抽提法,提取时间一般为4~12 h,耗时较长。采用均质后,超声辅助提取,能大大缩短提取时间,提取效果良好[16-17]。
净化油脂方法多采用GPC净化和中性氧化铝SPE柱净化,但GPC净化所用仪器昂贵,中性氧化铝SPE柱在油脂含量较高时净化作用不明显。利用苯并(α)芘不溶于水且对酸碱稳定的性质,采用氢氧化钾乙醇溶液皂化的方法,除去油脂,达到净化目的。
2.3.1 方法的定量下限(LOQ) 在空白样品中,添加低浓度的标样,按照峰面积信噪比大于10(S/N>10)进行计算,得到苯并(α)芘的定量下限为0.1 μg/kg,满足国标检测限量要求。
2.3.2 标准曲线及线性范围 准确吸取苯并(α)芘(甲醇)标样1.0 mL于10 mL容量瓶中,用甲醇定容,得到2000 μg/mL苯并(α)芘母液。吸取母液0.5 mL于10 mL容量瓶中,氮气吹干,用乙腈溶解定容,得100 μg/mL标准储备液。分别取0.1、0.2、0.5、1.0、2.0 mL于10 mL容量瓶,用乙腈定容,得1.0、2.0、5.0、10、20 μg/mL 标准使用液。依次从低浓度到高浓度进样20 μL,以浓度为横坐标,峰面积为纵坐标绘制标准曲线。在1.0~20 μg/mL内线性良好,标准曲线方程:y=112 391 x+48 692,R2=0.999。
2.3.3 方法精密度和回收率 在空白样品中,分别加入不同浓度的苯并(α)芘标准储备液,按建立的提取净化方法操作并检测,选择苯并(α)芘1.0、10、20 μg/kg 3个添加水平,计算苯并(α)芘平均回收率及相对标准偏差(n=6),见表 1。结果表明,在 1.0、10、20 μg/kg 3个添加水平时,苯并(α)芘的平均回收率为84.0%~94.0%,相对标准偏差在4.29%~8.26%间,准确度和精密度均达到残留分析的要求。
表1 苯并(a)芘添加回收率试验结果(n=6)
2.3.4 实际样品测试 对实际炒焦的10批油茶籽样品进行检测,2批炒焦油茶籽样品中检出含有苯并(α)芘,含量分别为 0.32、0.64 μg/kg。标样及样品色谱图见图1。
图1 苯并(α)芘标样及油茶籽样品检测色谱图
本研究建立了一种石油醚浸出-皂化净化-高效液相色谱法测定油茶籽中苯并(α)芘含量的检测方法。方法相对偏差为4.29%~8.26%,加标平均回收率为84.0%~94.0%,结果表明该方法精密度好,准确性高,检测所用试剂成本低,操作简单,完全适用于油茶籽中苯并(α)芘的测定。
[1]GB 2762-2005.食品中污染物限量[S].
[2]GB 2716-2005.食用植物油卫生标准[S].
[3]柏云爱,宋大海,张富强,等.油茶籽油与橄榄油营养价值的比较[J].中国油脂,2008,33(3):39-41.
[4]钟冬莲,汤富彬,沈丹玉,等.油茶籽油中角鲨烯含量的气相色谱法测定[J].分析试验室,2011,30(11):104-106.
[5]费学谦.油茶籽油加工业现状、问题及对策分析[J].食品工业科技,2011,32(10):449-452.
[6]黄佳聪,陆 斌,阚 欢,等.腾冲红花油茶籽油主要理化成分分析[J].西南林学院学报,2010,30(5):29-32.
[7]倪张林,汤富彬,屈明华,等.湿法消解-石墨炉原子吸收光谱法测定山茶油中的镉[J].中国无机分析化学,2011,1(3):66-68.
[8]袁向星,杜京霖,宁 晖,等.油茶籽油中苯并(α)芘的产生[J].中国油脂,2008,29(5):309-311.
[9]王 浩,刘艳琴,杨红梅,等.高效液相色谱法测定粮食中苯并芘残留的研究[J].粮油食品科技,2007,15(1):53-54.
[10]赵恒强,陈军辉,程红艳,等.高效液相色谱-电喷雾银离子诱导电离飞行时间质谱定性分析高沸点多环芳烃[J].分析化学,2010,38(11):1599-1603.
[11]GB/T5009.27-2003.食品中苯并(α)芘的测定[S].
[12]毕鸿亮,张浩原,孙翠香,等.蔬菜中多环芳烃的GC-MS分析[J].分析测试学报,2007,26(4):530-532.
[13]佟 玲,周瑞泽,吴淑琪,等.加速溶剂提取凝胶渗透色谱净化气相色谱质谱快速测定玉米中多环芳烃 [J].分析化学,2009,37(3):357-362.
[14]GB/T22509-2008.动植物油脂苯并(α)芘的测定反相高效液相色谱法[S].
[15]汤富彬,莫润宏,钟冬莲,等.皂化提取-高效液相色谱法测定油茶籽油中苯并(α)芘残留[J].中国油脂,2012,37(2):62-64.
[16]胡爱军,冯棋琴,郑 捷.超声波强化提取油茶籽油的研究[J].中国油脂,2009,34(2):17-19.
[17]周 倩,范成钢,聂 芸,等.超声波辅助提取油茶籽油工艺条件研究[J].中国粮油学报,2011,26(5):61-65.