氣質(zhì)聯(lián)用測(cè)定醬油中氯丙二醇研究

車巨龍， 樊曉紅

（中國(guó)冶金地質(zhì)總局三局中心實(shí)驗(yàn)室，山西 太原 030002）

引 言

醬油是以大豆為原料經(jīng)微生物發(fā)酵方法生產(chǎn)的，發(fā)酵過程中蛋白質(zhì)水解成游離氨基酸而成鮮味調(diào)味品，整個(gè)過程需約3個(gè)月。而化學(xué)法可快速將蛋白質(zhì)水解，動(dòng)植物蛋白質(zhì)在鹽酸催化及高溫條件下，約10h便可將蛋白質(zhì)徹底水解成游離氨基酸，大大縮短了生產(chǎn)周期。受經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使，有些廠家用水解植物蛋白HVP或水解動(dòng)物蛋白HAP調(diào)配醬油，此法生產(chǎn)的醬油稱化學(xué)醬油，或在發(fā)酵醬油中摻入水解蛋白，以降低成本。但是，在強(qiáng)酸及高溫苛刻條件下，產(chǎn)生一些副反應(yīng)生成3-氯-1，2-丙二醇（以下簡(jiǎn)3-MCPD）。此物質(zhì)會(huì)致癌及引起不育癥，國(guó)外嚴(yán)格控制其含量。由于醬油化學(xué)組成復(fù)雜，分離不好而造成峰重疊，又由于太多雜質(zhì)殘留在色譜柱上，使柱分離效能下降較快，靈敏度下降，影響測(cè)定的準(zhǔn)確度［1-2］。為此，我們?cè)跍y(cè)定方法上作了深入的研究，篩選出PR預(yù)處理柱。經(jīng)過該柱可去除色素、糖、氨基酸等干擾分析的物質(zhì)，再經(jīng)衍生化處理，優(yōu)化反應(yīng)條件，轉(zhuǎn)化為極性小、易揮發(fā)的物質(zhì)。用毛細(xì)管柱分離，GC/MS法測(cè)定。本法能消除干擾，提高分離能力和靈敏度，延長(zhǎng)毛細(xì)管柱壽命，檢測(cè)下限為0.01μg/mL，分析結(jié)果可靠。

1 3-MCPD理化性質(zhì)

分子式：C3H7ClO2CH2OHCHOHCH2Cl；

相對(duì)分子質(zhì)量：110.54；

性狀：無色液體，放置后逐漸變成微帶綠色的黃色液體，有愉快氣味，味甜；

熔點(diǎn)：-40℃；

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

閃點(diǎn)：135℃；

GAS號(hào)：96-24-2；

相對(duì)密度：1.320 4（20/4℃）；

折射率：1.480 9；

穩(wěn)定性：不穩(wěn)定；

溶解情況：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 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 實(shí)驗(yàn)試劑

北康醬油，長(zhǎng)春；無水乙醚、無水乙醇、丙酮、無水Na2SO4、正己烷，北京試劑廠，均為分析純；

標(biāo)準(zhǔn)品3-MCPD，純度為98%；硅烷化試劑雙（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，美國(guó)Supelco Park公司。

2.2 樣品處理

將sampliQ固相萃取柱用3mL甲醇活化30min，利用無油空氣泵抽干小柱。加1cm高無水硫酸鈉于固相萃取小柱中，加入1mL醬油樣品，平衡5min后，以10滴/min～20滴/min的速度抽干。加5mL正己烷淋洗，去除醬油中的雜質(zhì)，控制淋洗速度為1mL/min，抽干。再分別用乙醇、丙酮、乙醚、乙醚和正己烷的混合溶劑作淋洗液對(duì)3-MCPD進(jìn)行洗脫。洗脫液分別移置于10mL錐形試管中，用氮?dú)庠谑覝叵麓蹈桑?-4］。

2.3 衍生化

在室溫下用氮?dú)獯蹈傻南疵撘褐屑尤?00μL硅烷化試劑，于旋渦混合器上振蕩1min～2min，在60℃水浴中進(jìn)行硅烷化衍生30min，然后定容于10mL容量瓶中，進(jìn)行氣質(zhì)分析［5］。其衍生化質(zhì)譜圖見圖1。

圖1 3-MCPD衍生物質(zhì)譜圖

3 結(jié)果與討論

3.1 凈化提取條件的選擇

3.1.1 洗脫液的選擇

由于3-MCPD極性較強(qiáng)，通常只溶于極性比較強(qiáng)的溶劑當(dāng)中，所以，洗脫的時(shí)候選擇了乙醇、丙酮、無水乙醚和文獻(xiàn)中報(bào)導(dǎo)的無水乙醚和正己烷等作為洗脫液。其洗脫衍生化后測(cè)試結(jié)果見圖2所示。從圖2可以看出，乙醇和丙酮2種洗脫溶劑的洗脫結(jié)果沒有乙醚及乙醚和正己烷混合溶劑作為洗脫溶劑的洗脫結(jié)果好，而乙醚作為洗脫溶劑同混合溶劑的效果基本一致。同時(shí)，后2種溶劑作為洗脫溶劑也可以縮短氮吹時(shí)間。本實(shí)驗(yàn)選擇乙醚作為洗脫溶劑，其氣質(zhì)分析圖見圖2。3-MCPD衍生物SIM定量粒子流圖見圖3。

圖2 不同萃取液對(duì)衍生物回收率的影響

圖3 3-MCPD衍生物SIM定量離子流圖

3.1.2 乙醚用量的選擇

洗脫液的合理使用不但可以節(jié)省溶劑，而且可以提高方法的重現(xiàn)性［6］。圖4給出了洗脫液在不同用量下3-MCPD的回收結(jié)果。

圖4 乙醚用量對(duì)衍生物回收率的影響

3.2 衍生化條件的選擇

3-MCPD為多羥基極性化合物，直接分析靈敏度不高。由于硅烷化的衍生物在氣質(zhì)分析中的靈敏度非常高，所以，本實(shí)驗(yàn)分別選用硅烷化試劑BSTFA和BSTFA＋TMS，m（BSTFA）∶m（TMS）＝99∶1，對(duì)3-MCPD進(jìn)行衍生化處理。在衍生過程中不需要任何催化劑。設(shè)定衍生溫度30℃～80℃，衍生時(shí)間10min～80min，第49頁圖5給出了在30min內(nèi)2種衍生化試劑在不同溫度下的衍生效率，第49頁圖6給出了在50℃水浴中不同衍生時(shí)間下2種衍生化試劑的衍生化產(chǎn)率［7］。

3.3 線性實(shí)驗(yàn)、線性范圍和檢出限

圖5 溫度對(duì)衍生產(chǎn)率的影響

圖6 時(shí)間對(duì)衍生產(chǎn)率的影響

取3-MCPD乙醚溶液100μL于錐形試管中，將其進(jìn)行樣品前處理，以峰面積對(duì)濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，并根據(jù)信噪比S/N＝3測(cè)得工作曲線為y＝1 772.8x-16 259，相關(guān)系數(shù)為0.998，檢出限為0.1μg/kg?？梢钥闯觯?-MCPD硅烷化衍生物在1.00μg/mL和0.01μg/mL范圍內(nèi)有良好的線性范圍［8］。

3.4 方法的回收率

在未檢出3-MCPD的醬油中添加系列濃度的3-MCPD進(jìn)行回收率分析，結(jié)果見表1。

表1 回收率測(cè)試結(jié)果

3.5 精密度實(shí)驗(yàn)

取同一醬油樣品，按所選擇的測(cè)定條件重復(fù)進(jìn)樣7次，測(cè)定每次峰面積值，計(jì)算出相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD為1.4%，結(jié)果見表2。

表2 樣品分析精密度（n＝7）

4 結(jié)論

采用GC-MS聯(lián)用技術(shù)鑒定醬油中有效化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)并測(cè)定其相對(duì)含量，由聯(lián)用儀打出質(zhì)譜圖，直接由該機(jī)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進(jìn)行檢索并與標(biāo)準(zhǔn)圖譜比較，確定其結(jié)構(gòu)。這種方法穩(wěn)定可靠、重現(xiàn)性好，可用來鑒定醬油、肉制品、啤酒等的化學(xué)成分及各有效成分的相對(duì)含量。

通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比得出，該法乙醚為最佳洗脫劑，最佳衍生化時(shí)間為30min～40min，最佳溫度為50℃。

［1］ 王志元，李國(guó)強(qiáng)，張思群，等.氣相色譜法測(cè)定醬油中氯丙醇［J］.中國(guó)調(diào)味品，1999（5）：26-27，25.

［2］ 傅大放，曾國(guó)華.環(huán)氧丙烷生產(chǎn)工藝中次氯化反應(yīng)產(chǎn)物的氣相色譜分析［J］.江蘇環(huán)境科技，1995（3）：25-27.

［3］ Wai-cheung Chung，Kwan-ying Hui，Sze-chung Cheng.Sensitive method for the determination of 1，3-dichloropropan-2-ol and 3-chloropropane-1，2-diol in soy sauce by capillary gas chromatography with mass spectrometric detection［J］.Journal of Chromatography A，2002，952：185-192.

［4］ 回瑞華，侯冬巖，李鐵純.微波萃取木香揮發(fā)性化學(xué)成分的氣相色譜-質(zhì)譜分析［J］.質(zhì)譜學(xué)報(bào)，2003，24（4）：471-476.

［5］ 陳麟珠，魏哲.氣相色譜-質(zhì)譜-計(jì)算機(jī)聯(lián)用技術(shù)［J］.油氣田地面工程，2004，23（3）：51.

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［7］ 張遠(yuǎn)標(biāo)，吳宏中，鮑倫軍，等.出口醬油中氯丙醇系列物的監(jiān)控研究及機(jī)理研究［J］.檢驗(yàn)檢疫科學(xué)，2001，11（3）：5-7.

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