一种食品中丙烯酰胺的gc-ms多离子参数检测方法
【技术领域】
[0001]本发明属于食品安全检测技术领域，尤其涉及一种食品中丙烯酰胺的GC-MS多离 子参数检测方法，利用该方法能够有效检测出食品中丙烯酰胺的含量。
【背景技术】
[0002] 2002年4月，瑞典斯德哥尔摩大学的研究人员首次在油炸或焙烤的马铃薯和谷物 类食品中发现了具有神经毒性的潜在致癌物丙烯酰胺。丙烯酰胺具有中等神经毒性，可以 引起周围神经的损害。动物试验表明，丙烯酰胺与甲状腺癌、肾上腺癌、乳腺癌和生殖系统 癌症的发病率存在剂量依赖关系。国际癌症研究机构（IARC)已将丙稀酰胺列为2A类致癌 物。卫生部建议采取合理措施降低食品中丙烯酰胺的含量，减少因丙烯酰胺可能导致的健 康危害。
[0003] 对食品中丙烯酰胺研究主要集中在富含淀粉的食品中，并且发现这类食品中丙烯 酰胺含量较高。食品中丙烯酰胺的残留量与加工方式、温度、时间、水分等因素有关，不同食 品加工方式和条件不同，其丙烯酰胺含量会有很大不同。对高淀粉热加工食品中丙烯酰胺 的检测研究，有液相色谱、液相色谱质谱联用等方式，但存在稳定性差，再现性不理想，或对 样品前处理要求过高等缺陷。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种食品中丙烯酰胺的GC-MS 多离子参数检测方法，所述检测方法包括如下步骤：
[0005] 步骤一:制备标准样品洛液
[0006] 取食品样品，将其粉碎，加水提取其中的丙烯酰胺，得提取液，取η个提取液，并分 别向所述提取液中加入不同重量的内标丙烯酰胺，并对加入内标的η个提取液依次进行溴 化衍生处理和转化处理，所得转化液即为所述标准样品溶液；
[0007] 步骤二:制备待测样品溶液
[0008] 取食品样品，将其粉碎，加水提取其中的丙烯酰胺，得提取液;对所述提取液依次 进行溴化衍生处理和转化处理，所得转化液即为所述待测样品溶液；
[0009] 步骤三:采用GC-MS方法检测所述标准样品溶液和待测样品溶液，获得离子流图和 质谱图；
[0010]步骤四：依据所述质子流图和质谱图，采用多离子参数计算公式计算待测样品中 丙烯酰胺含量。
[0011] 其中，所述多离子参数计算公式为：
[0012] 4 j \· J i J
[0013] kj为
[0014] 其中，c为标准品的单位质量浓度，i X c为各标准样品洛液中标准品的最终质量浓 度，单位为yg/mL;Ai,j为各碎片的峰面积(其中，i代表样品编号，i = 0，l，2，· · · ·，η，? = 〇代表待测样品溶液;i = 1，2，···η分别代表第1、第2、…第η个标准品溶液;j代表离子碎片的 质核比，j = l，2,3,4,其中，j = l对应m/z = 70的离子碎片，j = 2对应m/z = 106的离子碎片，j =3对应m/z = 149的离子碎片，j = 4对应m/z = 151的离子碎片）。
[0015] 优选地，所述多离子参数计算公式中，η为2，多离子参数计算公式为:^ y 4 A),l 為,? 為,1
[0016] 其中（/，| 方2 /〇 = (& 灸2 A Α4)，j2.2 。 為,3. 為.3 \^0.4 A..4 ^2,4)
[0017] 所述溴化衍生处理的方法优选为:将提取液或含内标提取液进行离心处理，过滤 离心所得的上清液，得滤液，向所述滤液中加入溴化钾，氢溴酸和饱和溴水，避光反应，反应 完全后向反应液中加入硫代硫酸钠至反应液褪色，即得衍生液。
[0018] 进一步优选地，每20mL滤液中加入5-10g溴化钾，0.2-0.6mL氢溴酸，5-10mL饱和溴 水;优选地，每20mL滤液中加入7.5g溴化钾，0.4mL氢溴酸，8mL饱和溴水。
[0019] 本发明最优选的溴化衍生处理的方法为:将提取液或含内标提取液在2_6°C条件 下，以10000g的转速进行离心处理，采用玻璃棉过滤离心所得的上清液，得滤液；按照每 20mL滤液加入5-10g溴化钾，0.2-0.6mL氢溴酸，5-10mL饱和溴水的量，向滤液中加入溴化 钾，氢溴酸和饱和溴水，在2_6°C条件下避光静置0.5-2h，然后加入硫代硫酸钠水溶液直至 反应液褪色，即得衍生液。
[0020] 为了避免溴化衍生处理中杂质的干扰，影响最终鉴定结果的精准度，优选地，在进 行转化反应前，还包括将衍生液进行提纯的步骤，所述提纯为：向所述衍生液中加入有机溶 剂进行萃取，收集有机相进行后续的转化反应。
[0021] 优选地，所述有机溶剂为乙酸乙酯、氯仿、乙醇中的一种或几种，进一步优选为氯 仿。
[0022] 溴化衍生处理的目的是将丙烯酰胺转化为2,3_二溴丙烯胺，转化处理的目的是将 2,3_二溴丙烯胺转化为2-溴丙烯酰胺，本发明转化处理所使用的有机碱为一乙胺、二乙胺、 或三乙胺中的一种或多种，优选为三乙胺，转化处理进一步优选按照lmL有机相中加入40-60yL三乙胺的量进行转化反应。
[0023] 其中，所述GC-MS中气相色谱条件为以下（1)-(5)中的任意一项或几项：
[0024] (1)采用 HP_5mass 色谱柱；
[0025] (2)进样 口温度 270_290°C;
[0026] (3)载气为高纯氦气，载气流速为0 · 5-1 · 5mL/min;
[0027] (4)程序升温：起始温度 45-55°C，保持 2-3min，2-3°C/min 升至 70-85°C，保持 1- 2min，再以 10-15°C/min 升至 240-250°C 保持 4-6min;
[0028] (5)进样〇.〇5_〇.1如1^
[0029] 气相色谱条件优选以下（1)-(5)中的任意一项或几项：
[0030] (1)采用 HP-5mass 色谱柱；
[0031 ] (2)进样 口温度 280°C;
[0032] (3)载气为高纯氦气，载气流速为1.0mL/min;
[0033] (4)程序升温:起始温度50°C，保持3.0min，3°C/min升至80°C，保持lmin，再以15 °C/min 升至 250°C 保持 5min;
[0034] (5)进样 O.lyL。
[0035] 所述GC-MS中质谱的条件为以下（1)-(8)中的任意一项或几项：
[0036] (1)EI 离子源；
[0037] (2)电子能量 70eV;
[0038] (3)四极杆温度 140_160°C;
[0039] (4)接 口温度 250_270°C;
[0040] (5)离子源温度 220-240°C;
[0041] (6)自动调谐；
[0042] (7)选择监测离子扫描(SIM)模式；
[0043] (8)选定的扫描离子质荷比(m/z)分别为:70、106、149、151，各离子的丰度比：（111/ z)70:106:149:151 = 5.7:2.3:1.9:1.9；
[0044] 质谱条件优选以下（1)-(8)中的任意一项或几项：
[0045] (1)EI 离子源；
[0046] (2)电子能量 70eV;
[0047] (3)四极杆温度150°C;
[0048] (4)接 口温度 260°C;
[0049] (5)离子源温度230°C;
[0050] (6)自动调谐；
[0051 ] (7)选择监测离子扫描(SIM)模式；
[0052] (8)选定的扫描离子质荷比(m/z)分别为:70、106、149、151，各离子的丰度比：（111/ z)70:106:149:151 = 5.7:2.3:1.9:1.9。
[0053] 采用此方法测定油炸高淀粉热加工食品，例如油炸马铃薯中的丙烯酰胺含量时， 为了避免油脂的存在干扰最终测定结果的精准度，优选地，在提取丙烯酰胺之前，包括除去 所述高淀粉热加工食品样品中油脂的步骤，具体为，将所述高淀粉热加工食品粉碎，加入有 机溶剂萃取，弃去有机相，将水相用于后续的处理。
[0054]所述有机溶剂优选为正己烷、乙醚、石油醚、氯仿中的一种或多种，进一步优选为 石油醚。
[0055]本发明具有的优点和有益效果是:本发明提出了一种适用于高淀粉食品中丙烯酰 胺的提取方法，采用该提取方法能够最大程度的提取出样品中的丙烯酰胺，为鉴定的精准 度奠定了基础;此外，本发明采用多离子参数计算方法，检测结果精度高、重现性与可靠性 好。
【附图说明】
[0056] 图1丙烯酰胺衍生转化产物2-溴丙烯酰胺的选择性离子流图；
[0057] 图2丙烯酰胺衍生转化产物2-溴丙烯酰胺的离子碎片图；
[0058]图3实施例1中待测样品溶液（曲线1)、标准样品溶液1(曲线2)、及标准样品溶液2 (曲线3)的选择性离子流图。
【具体实施方式】
[0059]以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0060] 一种油炸薯片的制备方法:将市售新鲜土豆洗净，用纱布吸干表面水分，去皮，用 刀片制备成〇.2cm厚薄均匀的薯片，再用刀片切成直径3.0cm大小的圆片，清水洗去表面淀 粉，滤纸吸干表面水分。置于180°C大豆油中油炸5min，取出浸入凉油冷却，滤油后装入封口 袋。以下实施例中涉及的油炸薯片均为采用上述方法制备得到的。
[0061] 实施例1
[0062] 检测油炸薯片中丙烯酰胺含量的方法，包括如下步骤：
[0063] 步骤一:制备标准样品溶液
[0064] (1)制备含内标提取液:准确称取4g研磨粉碎后的油炸马铃薯片样品置于50mL离 心管中，加入20mL石油醚，振荡lmin，弃去石油醚层，重复上述石油醚脱脂过程1次；向脱脂 后的样品中加入40mL4mol/L NaCl溶液，振荡lmin，均质lmin，超声20min，得提取液;取2个 提取液样品，分别向提取液样品中加入浓度为l〇yg/mL的丙烯酰胺标准液0.5mL和1. OmL，得 至Ij2个含内标提取液；
[0065] (2)对含内标提取液进行净化处理:取上述2个含内标提取液，分别在4°C下，以10， OOOg的转速，离心15min，将上清液用玻璃棉过滤，得2个滤液；
[0066] (3)溴化衍生处理及转化处理:分别对上述2个滤液进行后续处理，取20mL上清液， 加入0.4mL氢溴酸，再依次加入7.5g溴化钾粉末和8mL饱和溴水，涡流混合均匀后在4°C下避 光静置lh，取出后逐滴加入0.2mol/L的硫代硫酸钠溶液至溶液完全褪色，终止衍生化反应； 向衍生后的样液中加入8mL氯仿进行液-液萃取，重复3次，合并萃取液，氯仿相经无水硫酸 钠脱水，取12mL萃取液;萃取液经80°C水浴，蒸发氯仿。萃取液蒸发至5mL时，氮吹干。加 lmL 氯仿，振荡lmin复溶，超声5min;向lmL样液中加入50yL三乙胺，振荡lmin，即得2个标准样品 溶液，记为标准样品溶液1和标准样品溶液2。
[0067]步骤二:制备待测样品溶液
[0068] 待测样品溶液的制备方法同步骤一，其区别仅在于步骤（1)不加入内标物丙烯酰 胺；
[0069] 步骤三:采用GC-MS方法检测所述标准样品溶液和待测样品溶液，获得离子流图和 质谱图；