食品中丙烯酰胺的检测方法研究进展

乔若瑾　史亚萍　张绵松等

2 .山东省科学院生物研究所,山东省生物传感器重点实验室,济南 250014）

摘要：随着人们生活水平的提高，对于食品的要求不再只是吃的饱，而是发展到了吃的好。因此，食品安全问题成为了人们生活中关注的热点。丙烯酰胺就是影响食品安全的一种化学成分。本文在丙烯酰胺相关基本理论的基础上，系统地概述了目前食品中丙烯酰胺检测方法的研究进展，为国内食品行业更便捷精确地进行丙烯酰胺检测提供了理论依据。

关键词：食品；丙烯酰胺；检测；进展

1食品中的丙烯酰胺概述

食品中的丙烯酰胺一般是在高碳水化合物、低蛋白质的植物性食物加热（120℃ 以上）烹调过程中产生，主要通过美拉德反应的天冬酰胺途径及甘油三酯氧化反应的丙烯醛途径形成，而且形成后往往会很稳定，不宜降解。咖啡类及其制品中也含有较多的丙烯酰胺。

丙烯酰胺具有神经毒性作用、致癌性、致畸性，对人体危害较大，研究其检测方法有力地为相应食品加工提供理论依据，更好地保障人们的身体健康。

2丙烯酰胺的检测方法研究

（1）气相色谱法。由丙烯酰胺本身的理化性质所决定，采用气相色谱法对其进行检测，选择性、灵敏度都相对较好，具有较好的分离效果。色谱公司瑞斯泰克在2002年曾报道过用气相色谱来检测丙烯酰胺的案例。用浓度为0.1% 甲酸溶液来提取试样中含有的丙烯酰胺，用CarboPrepTM200 SPE柱分离除去提取物中的其他杂质后，再用Stabilw ax色谱柱进行进一步分离，检测器选用氢焰离子化检测器，该方法线性范围是20-5000μg/L，检出限为10μg/L。宗万里研究并建立了毛细管气相色谱法测定方便面中丙烯酰胺的方法，提取时用无水乙醇，以强性毛细管柱FFAP分离测定方便面中含有的丙烯酞胺，该方法的前处理相对较为简单，选用的实验试剂毒性较小，而且灵敏度较高，出峰时间快，是一种较为快速和准确的方法。同时气相色谱还可以和质谱联用，这样可以弥补气相色谱本身定性能力不足的缺点，我国的丙烯酰胺检测行业标准采用的方法就是气相色谱-质谱联用；（2）高效液相色谱法。高效液相色谱具有高压、高速、高效、高灵敏度、应用范围广的特点，因此食品中丙烯酰胺测定也常使用高效液相色谱法。杨葵华等人事先用超声波处理样品，提高丙烯酰胺的提取率，在高效液相色谱上选用DAD检测器检测，在210nm波长下，用目标峰的保留时间及紫外光谱进行定性、定量。张前龙等经过正己烷脱脂、冷冻离心、SPE柱净化的前处理后，进行高效液相色谱分析，也达到了很好的效果。孙真等人采用高效液相色谱方法测定了油炸肉制品中含有的丙烯酰胺，提取溶剂为水，正己烷去除脂类成分，将其他的一些大分子物质用CarrezⅠ和Ⅱ净化以及离等方法去除。用XBridgeTM C18柱为分离柱，在210nm的波长下进行检测。经试验证明，该方法的提取率高，实验结果线性关系良好、回收率高、准确度好。另外，同气相色谱一样，液相色谱同样可以和质谱联用；（3）离子色谱法。离子色谱法的分离原理是基于可解离的离子与流动相中具有相同电荷的溶质离子之间在离子交换树脂上的亲和力的不同。在丙烯酰胺的测定上，离子色谱法也是一个不错的选择。Silvano等曾采用离子色谱法测定食品中的丙烯酰胺。丙烯酰胺提取液不经纯化，直接在IonPacICE—ASl，4 m×250 mm×715μm，sp 6003分离柱上，选用310mM 甲酸+30%丙酮作为流动相，将流速控制在0.15 ml/ min，在202 nm波长处检测。该方法线性范围为10～10000μg/L，检出限为10μg/L，而且样品处理过程简便，很适合应用于食品中丙烯酰胺的测定；（4）生物传感器法。目前用特定的生物传感器定量检测丙烯酰胺的研究现在来看还不是很多。Kleefisch等通过重力传感器建立了准确测定了气固界面上气态的丙烯酰胺的实验方法。Hunter－Vogtle利用压电传感器探索了另外一种检测微量气态丙烯酰胺的实验方法。但是，对于食品中含有的丙烯酰胺，这类的生物传感器法不太适用；（5）示差脉冲极谱法。由于对可逆物质可有效减小充电电流及毛细管的噪声电流，示差脉冲极谱法的灵敏度高非常，分辨力也很好。在很多含四甲基碘化铵或氯化锂的电解质中，丙烯酰胺都有较好的极谱响应。Abdul等在氮气压力0.5kg/cm、-1.84V的氯化锂水溶液中测定丙烯酰胺，结果显示该方法的线性范围是0.2～20mg/L，r=0.9998，检出限为27μg/L；（6）酶联免疫吸附法。近年来开始有人尝试使用酶联免疫吸附法来测定食品中的丙烯酰胺。该方法是的理论依据是抗原与抗体之间具有可逆性和特异性的反应。丙烯酰胺与载体蛋白偶联时，由于分子小，相对比较难以获得免疫性抗体，整个测定的难点也在这里。Preston等首次尝试合成一些半抗原的丙烯酰胺，如乙酰胺等，并载体蛋白结合，但实验结果发现，对于游离丙烯酰胺，所获得的抗体均无法识别。随后，他们尝试用3-巯基苯甲酸与丙烯酰胺进行迈克尔加成得到衍生物Ade-3-MBA作为半抗原，制备出抗体，用酶联免疫法测得对于丙烯酰胺该抗体没有亲和力，但是对于Ade-3-MBA确有很高的亲和力。这样他们就首次建立了通过间接方法用酶联免疫法来测定食品中丙烯酰胺含量途径。这种方法的缺点就是，在测定前要对丙烯酰胺进行衍生化处理，得到Ade-3-MBA。Quan等利用钥孔血蓝蛋白与N－丙烯酰氧基琥珀酰亚胺偶联制备抗原，然后制得抗体，通过实验建立了化学发光酶联免疫分析方法，该方法对薯片、饼干、方便面、蛋糕中丙烯酰胺的检测限分别为126、137、41、69ng/mL。

3总结

综上所述，对于食品中丙烯酰胺的检测现在已经有了很多成熟的方法，但仍然缺少一些便携式的检测设备或者快速检测方法，而便携式的检测设备或者快速检测方法往往在实际生活中的作用会很大。因此，对于食品中丙烯酰胺的检测在加强基础理论研究的基础上，要逐渐的向快速检测这个方向发展。

参考文献:

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