气质联用测定酱油中氯丙二醇研究

车巨龙， 樊晓红

（中国冶金地质总局三局中心实验室，山西 太原 030002）

引 言

酱油是以大豆为原料经微生物发酵方法生产的，发酵过程中蛋白质水解成游离氨基酸而成鲜味调味品，整个过程需约3个月。而化学法可快速将蛋白质水解，动植物蛋白质在盐酸催化及高温条件下，约10h便可将蛋白质彻底水解成游离氨基酸，大大缩短了生产周期。受经济利益的驱使，有些厂家用水解植物蛋白HVP或水解动物蛋白HAP调配酱油，此法生产的酱油称化学酱油，或在发酵酱油中掺入水解蛋白，以降低成本。但是，在强酸及高温苛刻条件下，产生一些副反应生成3-氯-1，2-丙二醇（以下简3-MCPD）。此物质会致癌及引起不育症，国外严格控制其含量。由于酱油化学组成复杂，分离不好而造成峰重叠，又由于太多杂质残留在色谱柱上，使柱分离效能下降较快，灵敏度下降，影响测定的准确度［1-2］。为此，我们在测定方法上作了深入的研究，筛选出PR预处理柱。经过该柱可去除色素、糖、氨基酸等干扰分析的物质，再经衍生化处理，优化反应条件，转化为极性小、易挥发的物质。用毛细管柱分离，GC/MS法测定。本法能消除干扰，提高分离能力和灵敏度，延长毛细管柱寿命，检测下限为0.01μg/mL，分析结果可靠。

1 3-MCPD理化性质

分子式：C3H7ClO2CH2OHCHOHCH2Cl；

相对分子质量：110.54；

性状：无色液体，放置后逐渐变成微带绿色的黄色液体，有愉快气味，味甜；

熔点：-40℃；

沸点：沸点213 ℃（分解），139 ℃（2.4kPa），83℃（1.33Pa）；

闪点：135℃；

GAS号：96-24-2；

相对密度：1.320 4（20/4℃）；

折射率：1.480 9；

稳定性：不稳定；

溶解情况：水溶性，溶于水、乙醇、乙醚和丙酮，微溶于甲苯，不溶于苯、石油醚和四氯化碳；

其他：易吸潮。

2 实验部分

2.1 实验试剂

北康酱油，长春；无水乙醚、无水乙醇、丙酮、无水Na2SO4、正己烷，北京试剂厂，均为分析纯；

标准品3-MCPD，纯度为98%；硅烷化试剂双（三甲基硅烷基）三氟乙酰胺＋三甲基氯硅烷（BSTFA＋TMS），m（BSTFA）∶m（TMS）＝99∶1，三甲基氯硅烷BSTFA，美国Supelco Park公司。

2.2 样品处理

将sampliQ固相萃取柱用3mL甲醇活化30min，利用无油空气泵抽干小柱。加1cm高无水硫酸钠于固相萃取小柱中，加入1mL酱油样品，平衡5min后，以10滴/min～20滴/min的速度抽干。加5mL正己烷淋洗，去除酱油中的杂质，控制淋洗速度为1mL/min，抽干。再分别用乙醇、丙酮、乙醚、乙醚和正己烷的混合溶剂作淋洗液对3-MCPD进行洗脱。洗脱液分别移置于10mL锥形试管中，用氮气在室温下吹干［3-4］。

2.3 衍生化

在室温下用氮气吹干的洗脱液中加入100μL硅烷化试剂，于旋涡混合器上振荡1min～2min，在60℃水浴中进行硅烷化衍生30min，然后定容于10mL容量瓶中，进行气质分析［5］。其衍生化质谱图见图1。

图1 3-MCPD衍生物质谱图

3 结果与讨论

3.1 净化提取条件的选择

3.1.1 洗脱液的选择

由于3-MCPD极性较强，通常只溶于极性比较强的溶剂当中，所以，洗脱的时候选择了乙醇、丙酮、无水乙醚和文献中报导的无水乙醚和正己烷等作为洗脱液。其洗脱衍生化后测试结果见图2所示。从图2可以看出，乙醇和丙酮2种洗脱溶剂的洗脱结果没有乙醚及乙醚和正己烷混合溶剂作为洗脱溶剂的洗脱结果好，而乙醚作为洗脱溶剂同混合溶剂的效果基本一致。同时，后2种溶剂作为洗脱溶剂也可以缩短氮吹时间。本实验选择乙醚作为洗脱溶剂，其气质分析图见图2。3-MCPD衍生物SIM定量粒子流图见图3。

图2 不同萃取液对衍生物回收率的影响

图3 3-MCPD衍生物SIM定量离子流图

3.1.2 乙醚用量的选择

洗脱液的合理使用不但可以节省溶剂，而且可以提高方法的重现性［6］。图4给出了洗脱液在不同用量下3-MCPD的回收结果。

图4 乙醚用量对衍生物回收率的影响

3.2 衍生化条件的选择

3-MCPD为多羟基极性化合物，直接分析灵敏度不高。由于硅烷化的衍生物在气质分析中的灵敏度非常高，所以，本实验分别选用硅烷化试剂BSTFA和BSTFA＋TMS，m（BSTFA）∶m（TMS）＝99∶1，对3-MCPD进行衍生化处理。在衍生过程中不需要任何催化剂。设定衍生温度30℃～80℃，衍生时间10min～80min，第49页图5给出了在30min内2种衍生化试剂在不同温度下的衍生效率，第49页图6给出了在50℃水浴中不同衍生时间下2种衍生化试剂的衍生化产率［7］。

3.3 线性实验、线性范围和检出限

图5 温度对衍生产率的影响

图6 时间对衍生产率的影响

取3-MCPD乙醚溶液100μL于锥形试管中，将其进行样品前处理，以峰面积对浓度绘制标准曲线，并根据信噪比S/N＝3测得工作曲线为y＝1 772.8x-16 259，相关系数为0.998，检出限为0.1μg/kg。可以看出，3-MCPD硅烷化衍生物在1.00μg/mL和0.01μg/mL范围内有良好的线性范围［8］。

3.4 方法的回收率

在未检出3-MCPD的酱油中添加系列浓度的3-MCPD进行回收率分析，结果见表1。

表1 回收率测试结果

3.5 精密度实验

取同一酱油样品，按所选择的测定条件重复进样7次，测定每次峰面积值，计算出相对标准偏差RSD为1.4%，结果见表2。

表2 样品分析精密度（n＝7）

4 结论

采用GC-MS联用技术鉴定酱油中有效化学成分的结构并测定其相对含量，由联用仪打出质谱图，直接由该机数据库系统进行检索并与标准图谱比较，确定其结构。这种方法稳定可靠、重现性好，可用来鉴定酱油、肉制品、啤酒等的化学成分及各有效成分的相对含量。

通过实验结果对比得出，该法乙醚为最佳洗脱剂，最佳衍生化时间为30min～40min，最佳温度为50℃。

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