一种植物油中苯并芘的快速检测方法
【专利摘要】本发明提供了一种快速检测植物油中苯并芘的方法，根据本发明的方法利用吸光度的原理，即植物油特异性吸附苯并芘前后吸光度的差值，正比于苯并芘的含量，而采用紫外分光光度计对植物油中苯并芘进行定量检测。该方法明快速、简单、成本低。避免了大量有机溶剂的使用。
【专利说明】
一种植物油中苯并芘的快速检测方法
技术领域
[0001] 本发明属于化工检测领域，更具体地，涉及一种快速检测植物油中苯并芘的方法。
【背景技术】
[0002] 苯并芘是苯与芘稠合而成的一类多环芳烃。根据稠合的位置不同，可以有苯并(a) 芘和苯并(e)芘两种异构体，最常见的苯并芘是苯并(a)芘(若无特殊说明，下文苯并芘均指 苯并(a)芘）。苯并芘是一种致癌物质和突变原，在多环芳烃中，苯并芘污染最广、致癌性最 强，在环境中广泛存在，也较稳定。大气中苯并芘与其它多环芳烃含量有一定的相关性，所 以一般都把苯并芘作为大气致癌物的代表。
[0003] 我国《GB2716-2005食用植物油卫生标准》规定:食用植物油中苯并芘的最高检出 限为l〇yg/kg，欧盟208/2005号文件规定食用油脂中苯并芘的最大限量为2yg/kg。
[0004] 沥青、汽车尾气、烟熏和油炸食品中均含有不同程度的苯并芘。油料作物在晾晒过 程中可能受到苯并芘污染，在浸出阶段温度过高可能产生苯并芘，在焙烤时也可能产生苯 并芘，因此，在植物油中，往往都会检出少量的苯并芘。作为常用食用油，从油中快速准确的 检测出苯并芘的含量，显得特别重要。
[0005] 然而食用油成分复杂，苯并芘含量一般在ppt级别，而且与油的互溶性良好，从中 提取并检测苯并芘十分困难。从国标方法来看，一般用液液萃取和固相萃取进行前处理，例 如GB/T 5009.27-2003用二甲亚砜与正己烷的反复萃取，提取苯并芘，提取后的溶液进行层 析、分离等步骤，最后利用荧光分光光度计进行测定。该方法操作步骤繁琐，回收率低，并且 需要消耗大量的有机溶剂。GB/T 22509-2008用石油醚溶解食用油后，用填充的氧化铝层析 柱净化，去除油脂成分，再经过浓缩后，进入高效液相色谱测定。相对于GB/T 5009.27-2003,该方法简化了操作步骤，减少了有机溶剂用量，但氧化铝需要较严格的前处理或标定 过程，重现性较差，另外，对于油脂含量较高的油比如芝麻油等，该方法无法完全去除油脂， 需要进一步的提纯。GB/T24893-2010中描述的方法用于测定动植物油脂中的多环芳烃，需 要多次液液萃取，多次固相萃取，最后用高效液相色谱检测。过程复杂，耗时长，一般需要超 过三天才能完成一次测试。
[0006] 除标准外，有较多专利方法用于检测植物油中苯并芘的含量。例如专利cN 103472170 A公开了一种食用油中苯并芘的检测方法，操作简单，稳定性和回收率高，但需 要在较高温度下皂化，冷却后离心，洗涤。耗时较长。专利CN 203148921 U，CN 201796034 U，CN 101957374 A等公开了一种苯并芘免疫层析快速检测试纸卡的方法，不需要专门设 备，操作简单快速，10分钟可完成检测，适合食品及食品原料行业的普及使用，但该试纸卡 仅用于苯并芘的定性测定，无法完成定量测定。
[0007] 专利CN 102087280 A公开了一种食品中苯并芘含量的检测方法，包括包被液、洗 涤液、终止液、封闭液以及底物溶液的配制，抗体固定，免疫反应，检测信号的获得等步骤。 该发明结合竞争酶联免疫吸附法的特点对食品中的苯并芘含量进行检测，灵敏度高、干扰 小、简便、快速、操作安全、无污染、特异性强，测试成本低。但该方法涉及较多化学试剂，反 应时间较长。
[0008]也有将食用油溶解后直接进样测定的报道，但由于油的种类复杂，对该方法易造 成干扰，另外，直接进样对液相色谱柱及仪器设备有损坏，灵敏度低。有报道利用凝胶渗透 色谱对食用油中油脂的去除，效果良好，但需要专门的仪器设备，而且有机溶剂消耗量大、 耗时长、样品净化成本高，在我国目前的国情条件下较难推广。
[0009]除上面提到的各种测试方法以外，近年来利用固相微萃取技术测定苯并芘的方法 越来越受到人们的关注。专利CN 103316505 A公开了一种固相微萃取装置及其使用方法， 优点在于:无需使用价格昂贵的萃取纤维头，常压下即可使用，另外内部死体积小，在萃取 时不会漏液。但对大多数的固相萃取而言，萃取柱的成本都较高，而且不能重复利用。
[0010]现有技术中总是倾向于首先分离得到纯的苯并芘，然后进行测定。因此这一过程 的难点就在于去除油脂等杂质。研究表明，苯并芘与其他多环芳烃物质类似，可以被氧化 铝、活性炭、活性白土等特异性吸附，但上述物质吸附后苯并芘难以脱附，又由于上述物质 为无机材料，物理化学惰性很高，对材料本身也难以进一步加工，因此上述材料一般用来降 低原料中苯并芘的含量，而不用于检测。另外，表面含有大量的苯环结构的物质，都可以利 用31 - 31电子堆积特异相互作用，与苯并芘进行特异性吸附。也有研究者利用该原理富集苯 并芘以用于检测，但该类物质一般只能用于水溶液中苯并芘的检测。
[0011]综上，目前缺乏一种低成本，快速准确的方法来测定植物油中苯并芘的含量。
【发明内容】
[0012] 针对上述现有技术存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种针对植物油 中苯并芘的快速检测方法，所述方法包括以下步骤：
[0013] 1)植物油预处理
[0014]将待测植物油产品先进行离心或过滤等操作，除掉可能存在的固体颗粒，其中离 心机转速3000转以上，离心后上清液用紫外分光光度计测定其吸光度;或者采用普通滤纸 进行过滤，过滤后滤液用紫外分光光度计测定其吸光度，计为A1。
[0015] 2)吸附
[0016] 准确称取W1重量的吸附剂粉末，称量精确到小数点后三位，准确量取W2重量的步 骤1)处理后的油样，将吸附剂粉末加入到油样中，50°C至100°C下搅拌反应1至20分钟，冷却 至室温，再次离心或过滤，离心或过滤条件同步骤1 )，用紫外分光光度计测定上清液或滤液 的吸光度，计为A2。
[0017] 3)苯并芘浓度标准曲线的绘制
[0018] 将苯并芘标准品配置成一系列浓度的甲苯溶液，例如苯并芘的浓度可以分别为 0 ? 00061ug/ml、0 ? 00207ug/ml、0 ? 0014ug/ml、0 ? 00373ug/ml和 0 ? 01047ug/ml分别测试其在 300nm波长下的吸光度，绘制标准曲线。
[0019] 4)结果计算
[0020] 按式(1)计算吸光度值，并根据吸光度标准曲线值计算苯并芘含量。
[0021] C=K(Al-A2)/(ffl/W2)式（1)
[0022] 上式中，C为样品中苯并芘的浓度，A1为步骤1)中样品预处理之后的吸光度，A2为 步骤2)中预处理后样品经过吸附剂粉末吸附后的吸光度，W1为吸附剂粉末的重量，W2为预 处理后的油样的重量，K为比例常数，可以由已知苯并芘含量的样品作为基准，确定该值。
【附图说明】
[0023] 图1为根据实施例1中绘制的苯并芘浓度标准曲线。
【具体实施方式】
[0024] 紫外分光光度计的工作原理是当介质中含有多种吸光组分时，只要各组分间不存 在着相互作用，则在某一波长下介质的总吸光度是各组分在该波长下吸光度的加和，这一 规律称为吸光度的加合性。可以根据吸光度的这一原理，植物油特异性吸附苯并芘前后吸 光度的差值，正比于苯并芘的含量。在吸附条件一定的情况下，吸光度的变化值与苯并芘浓 度的变化值成正比关系，该关系曲线可以通过实验测定，同样条件下，吸附到吸附剂上的苯 并芘与样品中原有的苯并芘浓度同样符合正比关系，因此，吸光度值的变化与样品中苯并 芘的浓度值成正比关系。在这一过程中，吸附后的苯并芘不需要脱附处理，因为考察的是植 物油本体，这就大大减少了测试的难度和工作量。本发明快速、简单、成本低。避免了大量有 机溶剂的使用。
[0025] 另外，部分植物油产品中可能会含有细小固体颗粒，如果直接进行测试，分光光度 计读数不稳定，所以一般需要进行离心或过滤等操作，除掉固体颗粒。在根据本发明的测定 方法中，首先对植物油进行预处理，例如可以采用离心或过滤的方式进行，离心机转速3000 转以上或者采用普通滤纸进行过滤。
[0026] 根据本发明的快速检测方法，其中所述吸附剂粉末选自氧化铝、聚砜、聚醚砜、环 糊精等，优选为氧化铝，吸附剂粉末重量与油品的重量为〇. 1:1至10:1。应保证吸附过程油 过量，并且吸附剂的量和被吸附的苯并芘处于线性关系的区间内。该吸附剂粉末的粒度应 该均匀一致，以保证吸附过程重现性。
[0027] 在根据本发明的快速检测方法的步骤2)中将吸附剂粉末，例如准确称取2g吸附剂 粉末，精确到〇. 〇〇 lg，然后与油样品（例如2mL)进行混合并在50 °C至100 °C下充分搅拌，以确 保油样中的苯并芘被充分地吸附到吸附剂粉末上。
[0028] 然后根据式(1)计算吸光度值，并根据吸光度标准曲线值计算苯并芘含量。
[0029] C=K(Al-A2)/(ffl/W2)式（1)
[0030] 上式中，C为样品中苯并芘的浓度，A1为样品预处理之后的吸光度，A2为预处理后 样品经过吸附剂粉末吸附后的吸光度，W1为吸附剂粉末的重量，W2为预处理后的油样的重 量，K为比例常数，一旦通过实验确定比例常数，就可以利用该式计算未知样品中的苯并芘 含量。
[0031] 以下，将详细地描述本发明。在进行描述之前，应当理解的是，在本说明书和所附 的权利要求书中使用的术语不应解释为限制于一般含义和字典含义，而应当在允许发明人 适当定义术语以进行最佳解释的原则的基础上，根据与本发明的技术方面相应的含义和概 念进行解释。因此，这里提出的描述仅仅是出于举例说明目的的优选实例，并非意图限制本 发明的范围，从而应当理解的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以由其获得其 他等价方式或改进方式。
[0032]以下实施例仅是作为本发明的实施方案的例子列举，并不对本发明构成任何限 制，本领域技术人员可以理解在不偏离本发明的实质和构思的范围内的修改均落入本发明 的保护范围。
[0033] 实施例1
[0034] 1、苯并芘甲苯溶液的吸光度标准曲线
[0035] 将苯并芘标准品配置成一系列浓度的甲苯溶液，苯并芘的浓度分别为0.00061ug/ ml，0 ? 00207ug/ml，0 ? 0014ug/ml，0 ? 00373ug/ml，0 ? 01047ug/ml分别测试其在300nm下的吸 光度，绘制标准曲线如图1所示。
[0036]图1中拟合的标准曲线方程为，R2 = 0.997,说明苯并芘与吸光度符合线性关系。另 外，如图1所示，可以看出苯并芘浓度从0.0006yg/mL至约0.012yg/mL时，其吸光度均较好地 符合线性关系。因此可以利用紫外分光光度计测试浓度在0.0006yg/mL至约0.012yg/mL左 右的植物油中苯并芘的浓度。
[0037] 2、利用中性氧化铝吸附的结果
[0038]取已知苯并芘浓度的芝麻油样品若干，其苯并芘含量分别为0.51、2.02、2.20、 2.70，单位ug/kg。离心并收集上清液待用。移取取上清液2ml，测试其吸光度(A1)。准确称取 中性氧化铝吸附剂粉末（中性氧化铝100-200目，层析用，上海展云化工有限公司生产，批号 1408017)2克(W1)，精确到0.001克，将吸附剂粉末加入到上述油样中，加热至50°C搅拌，反 应5分钟，冷却至室温，离心，测试上清液吸光度(A2)。表1中列出了检测结果数据。
[0041]该实施例表明，利用本方法测定的数据，与国标法得到的数据非常接近，其相对偏 差在10%以内。但与国标法相比，根据本发明的方法检测更便捷，更快速有效。
【主权项】
1. 一种植物油中苯并芘的快速检测方法，所述方法包括以下步骤： 1) 植物油预处理 将待测植物油产品先进行离心或过滤等操作，除掉可能存在的固体颗粒，其中离心机 转速3000转以上，离心后上清液用紫外分光光度计测定其吸光度;或者采用普通滤纸进行 过滤，过滤后滤液用紫外分光光度计测定其吸光度，计为A1; 2) 吸附 准确称取W1重量的吸附剂粉末，称量精确到小数点后三位，准确量取W2重量的步骤1) 处理后的油样，将吸附剂粉末加入到油样中，50°C至100°C下搅拌反应1至20分钟，冷却至室 温，再次离心或过滤，离心或过滤条件同步骤1 )，用紫外分光光度计测定上清液或滤液的吸 光度，计为A2; 3) 苯并芘浓度标准曲线的绘制 将苯并芘标准品配置成一系列浓度的甲苯溶液，例如苯并芘的浓度可以分别为 0 · 00061ug/ml、0 · 00207ug/ml、0 · 0014ug/ml、0 · 00373ug/ml和 0 · 01047ug/ml分别测试其在 300nm波长下的吸光度，绘制标准曲线； 4) 结果计算 按式(1)计算吸光度值，并根据吸光度标准曲线值计算苯并芘含量， C = K(Al-A2)/(ffl/W2)式（1) 上式中，C为样品中苯并芘的浓度，A1为步骤1)中样品预处理之后的吸光度，A2为步骤 2)中预处理后样品经过吸附剂粉末吸附后的吸光度，W1为吸附剂粉末的重量，W2为预处理 后的油样的重量，K为比例常数，可以由已知苯并芘含量的样品作为基准，确定该值。
【文档编号】G01N21/33GK106053371SQ201610333662
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月17日
【发明人】侯同刚, 王建勋, 王兰, 咸漠
【申请人】中国科学院青岛生物能源与过程研究所