用于检测油脂制品中苯并(a)芘的前处理方法以及检测油脂制品中苯并(a)芘的方法

摘要

本发明涉及一种用于检测油脂制品中苯并(a)芘的前处理方法，该方法包括以下步骤：（1）将油脂制品、吸附剂、去离子水和提取溶剂混合，得到混合物；（2）将步骤（1）得到的混合物进行涡旋振荡，得到上清液；（3）将步骤（2）得到的上清液浓缩至1.6-26.7体积%。本发明还涉及一种检测油脂制品中苯并(a)芘的方法，所述方法包括：（1）将油脂制品按照如上所述的前处理方法进行前处理，得到待测液；（2）将步骤（1）得到的待测液进行液相色谱分析。本发明方法苯并(a)芘的回收率高、操作步骤快速简单、操作工艺污染少且成本低。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检测油脂制品中苯并(a)芘的前处理方法，以及通过 该前处理方法检测油脂制品中苯并(a)芘的方法。

背景技术

苯并(a)芘（BaP）是一种具有强烈致癌作用的致癌物质和突变原，广泛 存在于大气、水质、土壤等自然环境中。它产生于各类煤炭、石油燃烧生成 的烟气，炼油、塑料等化工行业排放的污染中。苯并(a)芘可以通过加工过程、 原料污染、食品包装材料的迁移以及环境污染等多种途径进入食品当中。特 别是在食品加工过程中，例如熏烤、烘焙、烹炸等过程均可能导致苯并(a) 芘的产生。在植物油制油工艺中，原料受到高温焙炒，特别是压榨过程受到 高温高压作用，就会产生苯并(a)芘。我国将苯并(a)芘列为食品安全国家标准 的高危关注污染物，同时世界各国都对食用油脂和油脂制品中苯并(a)芘的含 量做出了最大残留限量。

我国是粮油出口大国，油脂制品的进出口贸易带来了大量外汇储备。同 时油脂制品中苯并(a)芘残留超限量已成为我国食用油出口欧盟、北美和日本 等发达地区和国家的主要技术性贸易壁垒。为了确保这些食用油的质量安 全，大量的食用油生产商需要更方便准确的苯并(a)芘检测技术对油脂制品原 料和成品进行苯并(a)芘残留的监控。

油脂制品尤其是动植物油富含甘油三酯，基质不易净化，对痕量的苯并 (a)芘残留检测有严重干扰。基质净化不好，会造成色谱柱堵塞、回收率低等 影响，达不到检测要求。采用色谱法检测苯并(a)芘时大多需要前处理方法对 油脂制品样品进行处理。目前，国内外研究油脂制品中苯并(a)芘的前处理萃 取净化方法主要有液液萃取、固相萃取、凝胶渗透色谱、层析色谱等方法。

其中，比较常用的油脂制品中苯并(a)芘的前处理方法是固相萃取，该方 法的步骤依次包括：

（1）溶解：用正己烷溶解食用油样品，得到待净化液；

（2）活化：向SPE柱中加入正己烷，流出液弃去；

（3）上样：将待净化液转移至SPE柱中，并收集流出液；

（4）淋洗：用正己烷淋洗，收集流出液，并合并步骤（3）、（4）流出 液；

（5）重新溶解：将合并的流出液旋转蒸发至全干，用有机溶剂复溶， 上HPLC分析。

上述油脂制品中苯并(a)芘的前处理方法存在以下缺陷：（1）回收率低， 步骤较多，耗时较长；（2）由于处理过程中每一步都需要操作人员与大量的 有机溶剂接触，污染环境；（3）由于该处理方法中使用的固相萃取价格较贵， 处理成本较高。因此，目前急需一种回收率高、快速简单、污染少和成本低 的用于检测油脂制品中苯并(a)芘的前处理方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述缺陷，提供一种用于检测油脂制品 中苯并(a)芘的前处理方法，以及通过该前处理方法检测油脂制品中苯并(a) 芘的方法。

本发明的发明人在研究中发现将油脂制品、吸附剂、去离子水和提取溶 剂混合，将得到的混合物进行涡旋振荡，取涡旋振荡得到的上清液浓缩至 1.6-26.7体积%，用于检测苯并(a)芘的含量，整个过程苯并(a)芘的回收率高、 操作步骤快速简单、操作工艺污染少且成本低。

因此，为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种用于检测油脂制 品中苯并(a)芘的前处理方法，该方法包括以下步骤：

（1）将油脂制品、吸附剂、去离子水和提取溶剂混合，得到混合物；

（2）将步骤（1）得到的混合物进行涡旋振荡，得到上清液；

（3）将步骤（2）得到的上清液浓缩至1.6-26.7体积%。

优选地，所述方法还包括在步骤（3）浓缩后进行干燥，然后用有机溶 剂复溶。

另一方面，本发明提供了一种检测油脂制品中苯并(a)芘的方法，所述方 法包括：

（1）将油脂制品按照如上所述的前处理方法进行前处理，得到待测液；

（2）将步骤（1）得到的待测液进行液相色谱分析。

本发明的发明人发现，在测定油脂制品中苯并(a)芘之前只需将油脂制 品、吸附剂、去离子水和提取溶剂进行混合，然后进行涡旋振荡，浓缩，即 可提高油脂制品中苯并(a)芘的回收率。具体地，该用于检测油脂制品中苯并 (a)芘的前处理方法能够使得所述吸附剂更有效地吸附油脂基质，从而使经过 涡旋振荡得到的上清液中的油脂基质大幅度减少，进而减少油脂基质对所述 提取溶剂提取苯并(a)芘的影响，提高了油脂制品中苯并(a)芘的回收率；另外， 该前处理方法的操作步骤简单，大大减少了操作人员与大量有机溶剂接触的 时间，减少了污染，显著降低了处理成本。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是苯并(a)芘标准溶液（浓度为5.0μg/L）的液相色谱图；

图2是植物油样品的液相色谱图；

图3是植物油加苯并(a)芘标准溶液（加标量为10.0μg/kg）的液相色谱图；

图4是猪油样品的液相色谱图；

图5是猪油加苯并(a)芘标准溶液（加标量为10.0μg/kg）的液相色谱图；

图6是辣椒酱油样品的液相色谱图；

图7是辣椒酱油加苯并(a)芘标准溶液（加标量为10.0μg/kg）的液相色谱 图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是， 此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发 明。

一方面，本发明提供了一种用于检测油脂制品中苯并(a)芘的前处理方 法，该方法包括以下步骤：

（1）将油脂制品、吸附剂、去离子水和提取溶剂混合，得到混合物；

（2）将步骤（1）得到的混合物进行涡旋振荡，得到上清液；

（3）将步骤（2）得到的上清液浓缩至1.6-26.7体积%。

根据本发明的前处理方法，其中，在步骤（1）中，油脂制品、吸附剂、 去离子水和提取溶剂可以以任意比例混合，但为了使吸附剂能够更充分地吸 附油脂基质，使提取溶剂能够更充分地提取苯并(a)芘，油脂制品、吸附剂和 去离子水的质量比优选为1：20-70：0.4-7；进一步优选为1：30-60：0.9-4.8； 相对于0.1g油脂制品，提取溶剂的体积优选为5-20mL，更优选为7.5-12.5mL。

根据本发明的前处理方法，其中，在步骤（2）中，为了更充分混合步 骤（1）中的油脂制品、吸附剂、去离子水和提取溶剂，从而使吸附剂更充 分地吸附油脂基质，使提取溶剂更充分地提取油脂制品中的苯并(a)芘，进而 进一步提高油脂制品中苯并(a)芘的回收率，涡旋振荡的功率优选为20-60w， 更优选为25-40w；涡旋振荡的时间优选为0.3-5分钟，更优选为1-3分钟。

根据本发明所述的前处理方法，其中，在步骤（3）中，为了进一步提 高油脂制品中苯并(a)芘回收率，更准确测定苯并(a)芘的含量，优选地，将步 骤（2）得到的上清液浓缩至1.6-2.7体积%。

本发明中，将步骤（2）得到的上清液浓缩至1.6-2.7体积%是指，将步 骤（2）得到的上清液浓缩至该上清液的1.6-2.7体积%。

根据本发明的前处理方法，其中，为了进一步提高苯并(a)芘的回收率， 该方法优选还包括在步骤（3）浓缩后进行干燥，然后用有机溶剂复溶。

在本发明中，干燥是指将浓缩物中的提取溶剂完全蒸发，得到纯的苯并 (a)芘；干燥的方式可以为氮气吹干、旋转蒸发和真空定量浓缩中的至少一种， 为了节省时间，干燥方式优选为氮气吹干。

本发明中，为了进一步提高苯并(a)芘的回收率，有机溶剂优选复溶至步 骤（3）中浓缩后的体积。用于复溶的有机溶剂可以为任何常规的能够溶解 苯并(a)芘的溶剂，为了进一步提高苯并(a)芘的回收率，有机溶剂优选选自乙 腈、四氢呋喃和甲醇中的至少一种，进一步优选为乙腈和四氢呋喃按体积比 8-10：1的混合溶剂。

在一种优选实施方式中，为了更准确的计量苯并(a)芘的含量，在步骤(3) 浓缩前，取相当于所述提取溶剂减半体积的上清液，然后浓缩后干燥，再用 有机溶剂复溶至步骤（3）中浓缩后的体积。

在本发明中，油脂制品可以为任何含有苯并(a)芘的油脂制品，油脂制品 优选选自植物油脂、动物油脂和油炸食品中的至少一种，采用本发明的前处 理方法提取上述三种油脂制品中的苯并(a)芘时，其回收率可以高达 60-100%，优选情况下可以达到80-98%。

在本发明中，吸附剂可以为本领域常规的用于吸附油脂基质的吸附剂， 为了能够更充分地吸附油脂制品中的油脂基质，更好地避免油脂基质堵塞色 谱柱，提高苯并(a)芘的回收率，吸附剂可以选自弗罗里硅土、N-丙基乙二胺 键合硅胶、C18键合硅胶和中性氧化铝中的至少一种，优选为中性氧化铝和 /或C18键合硅胶。

在本发明中，提取溶剂可以为本领域常规的用于从油脂制品中提取苯并 (a)芘的有机溶剂，为了极大地提高苯并(a)芘的回收率，提取溶剂优选选自二 氯甲烷、丙酮、二甲基亚砜和正己烷中的至少一种，进一步优选为正己烷和 /或丙酮。

另一方面，本发明提供了一种检测油脂制品中苯并(a)芘的方法，该方法 包括：

（1）将油脂制品按照如上所述的前处理方法进行前处理，得到待测液；

（2）将步骤（1）得到的待测液进行液相色谱分析。

在本发明一种优选的实施方式中，检测油脂制品中苯并(a)芘的方法包括 以下步骤：（1）将油脂制品、吸附剂、去离子水和提取溶剂在容器中按照一 定的比例混合，得到混合物，油脂制品、吸附剂和去离子水的质量比为1： 30-60：0.9-4.8；相对于0.1g油脂制品，提取溶剂的体积为7.5-12.5mL；（2） 将步骤（1）得到的混合物在功率为25-40w条件下涡旋振荡1-3分钟，得到 上清液；（3）取相当于提取溶剂减半体积的上清液，浓缩至1.6-2.7体积%， 得到浓缩物，然后用氮气吹干的方式干燥浓缩物，再用乙腈-四氢呋喃 （V:V=8-10:1）的混合溶剂复溶至步骤（3）中浓缩后的体积，得到待测液； （4）将得到的待测液进行液相色谱分析。在该优选的实施方式中，所述吸 附剂为中性氧化铝和/或C18键合硅胶，所述提取溶剂为正己烷和/或丙酮。

根据本发明的检测油脂制品中苯并(a)芘的方法，苯并(a)芘的回收率可以 达到60-100%，优选情况下可以达到80-98%。

在本发明中，进行液相色谱分析的方法可以采用本领域常用的方法，例 如可以采用UltiMate3000液相色谱仪检测苯并(a)芘的浓度。

实施例

以下通过实施例对本发明作进一步说明。

在以下实施例、对比例和试验例中，正己烷、乙腈、四氢呋喃（色谱纯） 购自SIGMA公司。中性氧化铝（100～300目）购自天津光复公司。苯并(a) 芘标准品购于SIGMA公司。植物油、动物油和辣椒酱油购自中国粮油有限 公司，均视为无苯并(a)芘的植物油、动物油和辣椒酱油，所以在以下实施例、 对比例和试验例中人为添加了苯并(a)芘标准溶液。

在以下实施例和试验例中使用的液相色谱仪为UltiMate3000液相色谱 仪（配FLD检测器，美国戴安公司），具体的操作步骤如下所示：

将苯并(a)芘标准品用甲苯稀释并配制成浓度为1000mg/L的标准储备溶 液。用乙腈将1000mg/L的标准储备溶液配制成浓度为100mg/L的标准工作 液。用乙腈将100mg/L的标准工作液逐级稀释为浓度为0.5、1.0、2.0、5.0、 10.0ug/L的标准溶液，用UltiMate3000液相色谱仪进行色谱分析，以峰面积 对浓度，绘制标准曲线，线性方程为Y=72296X+9889，相关系数为0.9995。

色谱柱：AgilentC18柱，150mm×4.6mm，5μm，流速为1.0mL/min；柱 温25℃，流动相配比12%水和88%乙腈，保持30min，荧光检测器（FLD） 激发波长384nm、发射波长406nm。

回收率计算公式：

相对标准偏差公式：

$s=\sqrt{\frac{{\Sigma }_{i=1}^n{(x-\bar{x})}^2}{n-1}}$

其中，s为相对标准偏差，n为实验重复数，x为每次实验测定值，为 n次实验测定值的平均数。

检出限（LOD）为液相色谱流动相中苯并(a)芘组分在检测器上产生三倍 基线噪声信号时对应的油脂样品中苯并(a)芘的浓度。

实施例1

本实施例用于说明本发明的检测油脂制品中苯并(a)芘的方法。

（1）将0.2g植物油，6g中性氧化铝，0.18g去离子水，15mL正己烷和 10.0μg/L苯并(a)芘标准溶液200μL在50mL的离心管中进行混合，得到混合 物；

（2）在涡旋振荡的功率为25w条件下，将步骤（1）中的混合物进行涡 旋振荡1min，得到上清液；

（3）准确量取步骤（2）中得到的上清液7.5mL浓缩至0.2mL，得到浓 缩物；然后用氮气吹干的方式干燥浓缩物，再用0.2mL的乙腈-四氢呋喃 （V:V=8:1）混合溶剂复溶，得到待测液；

（4）将步骤（3）中得到的待测液，用UltiMate3000液相色谱仪进行色 谱分析；

（5）根据色谱分析的峰面积通过线性回归方程得出苯并(a)芘的浓度， 然后计算苯并(a)芘的回收率，回收率为60%。

实施例2

本实施例用于说明本发明的检测油脂制品中苯并(a)芘的方法。

（1）将0.2g植物油，12g中性氧化铝，0.96g去离子水，25mL正己烷 和10.0μg/L苯并(a)芘标准溶液200μL在50mL的离心管中进行混合，得到 混合物；

（2）在涡旋振荡的功率为30W条件下，将步骤（1）中的混合物进行 涡旋振荡3min，得到上清液；

（3）准确量取步骤（2）中得到的上清液12.5mL浓缩至0.2mL，得到浓 缩物；然后用氮气吹干的方式干燥浓缩物，再用0.2mL的乙腈-四氢呋喃 （V:V=9:1）混合溶剂复溶，得到待测液；

（4）将步骤（3）中得到的待测液，用UltiMate3000液相色谱仪进行色 谱分析；

（5）根据色谱分析的峰面积通过线性回归方程得出苯并(a)芘的浓度， 然后计算苯并(a)芘的回收率，回收率为70%。

实施例3

本实施例用于说明本发明的检测油脂制品中苯并(a)芘的方法。

（1）将0.2g植物油，8g中性氧化铝，0.4g去离子水，16mL正己烷和 10.0μg/L苯并(a)芘标准溶液200μL在50mL的离心管中进行混合，得到混合 物；

（2）在涡旋振荡的功率为40W条件下，将步骤（1）中的混合物进行 涡旋振荡2min，得到上清液；

（3）准确量取步骤（2）中得到的上清液8mL浓缩至0.2mL，得到浓缩 物；然后用氮气吹干的方式干燥浓缩物，再用0.2mL的乙腈-四氢呋喃 （V:V=10:1）混合溶剂复溶，得到待测液；

（4）将步骤（3）中得到的待测液，用UltiMate3000液相色谱仪进行色 谱分析；

（5）根据色谱分析的峰面积通过线性回归方程得出苯并(a)芘的浓度， 然后计算苯并(a)芘的回收率，回收率为90%。

对比例1

将0.2g植物油中加入10.0μg/L苯并(a)芘标准溶液200μL，采用固相萃 取的方法，具体的方法步骤为：

（1）将上述加标样品用5mL正己烷溶解，得到待净化液；

（2）活化：向SPE柱中加入30mL正己烷，流出液弃去；

（3）上样：将待净化液转移至SPE柱中，并收集流出液；

（4）淋洗：用80mL正己烷淋洗，收集流出液，并合并步骤（3）、（4） 流出液；

（5）重新溶解：于40℃下，旋转蒸发至全干，用乙腈四氢呋喃混合溶 液（体积比9:1）复溶至1mL，用UltiMate3000液相色谱仪进行色谱分析。

根据色谱分析的峰面积通过线性回归方程得出苯并(a)芘的浓度，然后计 算苯并(a)芘的回收率，回收率为55%。

试验例1

本试验例用于说明本发明的检测油脂制品中苯并(a)芘的方法。

分别称取3组0.2g的植物油样品，按照实施例3的方法分别对各组植物 油样品进行前处理，不同的是，通过添加100.0μg/L的苯并(a)芘标准溶液， 使得3组植物油样品中，相对于植物油的重量，苯并(a)芘的浓度分别为 2.0μg/kg、10.0μg/kg、20.0μg/kg，每组样品重复6次。按照实施例3的方法 检测苯并(a)芘的浓度，并分别计算每组6次重复的苯并(a)芘的平均回收率和 相对标准偏差（RSD），其结果如表1所示。苯并(a)芘标准溶液（浓度为 5.0μg/L）的液相色谱图如图1所示；植物油样品的液相色谱图如图2所示； 植物油加苯并(a)芘标准溶液（加标量为10.0μg/kg）的液相色谱图如图3所示。

试验例2

本试验例用于说明本发明的检测油脂制品中苯并(a)芘的方法。

按照与试验例1相同的方法检测动物油中的苯并(a)芘，不同的是，将植 物油替换为动物油。分别计算每组6次重复的苯并(a)芘的平均回收率和相对 标准偏差（RSD），其结果如表1所示。苯并(a)芘标准溶液（浓度为5.0μg/L） 的液相色谱图如图1；动物油样品的液相色谱图如图4所示；动物油加苯并(a) 芘标准溶液（加标量为10.0μg/kg）的液相色谱图如图5所示。

试验例3

本试验例用于说明本发明的检测油脂制品中苯并(a)芘的方法。

按照与试验例1相同的方法检测辣椒酱油中苯并(a)芘，不同的是，将植 物油替换为辣椒酱油。分别计算每组6次重复的苯并(a)芘的平均回收率和相 对标准偏差（RSD），其结果如表1所示。苯并(a)芘标准溶液（浓度为5.0μg/L） 的液相色谱图如图1；辣椒酱油样品的液相色谱图如图6所示；辣椒酱油加苯 并(a)芘标准溶液（加标量为10.0μg/kg）的液相色谱图如图7所示。

表1

将实施例1-3与对比例1进行比较可以看出，采用本发明的检测油脂制品 中苯并(a)芘的方法，可以使得苯并(a)芘的回收率高达60-90%，并且操作步 骤快速简单、操作工艺污染少且成本低。

从表1和图1-7可以看出，采用本发明的用于检测油脂制品中苯并(a)芘 的前处理方法不仅能够对各种常见的油脂制品进行前处理，而且还能够对含 有低中高浓度梯度的苯并(a)芘的油脂制品中的苯并(a)芘进行准确的检测，且 回收率较高、操作步骤快速简单、操作工艺污染少且成本低。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限 于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明 的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特 征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必 要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其 不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。