食品中多環(huán)芳烴檢測方法的相關(guān)研究

王冰聰，周欣蕊，呂 卓，邰瑞瑩，李天雨*

（1.吉林省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院，吉林長春 130000；2.蛟河市糧油監(jiān)測站，吉林蛟河 132500）

多環(huán)芳烴（Polycyclic Aromatic Hxydrocarbons，PAHs）是一種廣泛存在于環(huán)境、食品加工等區(qū)域的污染物之一，也是人類所發(fā)現(xiàn)的最早的具有導(dǎo)致畸形、引起癌變、導(dǎo)致突變效應(yīng)的、具備長期惡性作用的有機(jī)污染物之一。在眾多多環(huán)芳烴中，最常見且最容易引發(fā)癌變的便是具備4～6個(gè)苯環(huán)的化合物。就一般情況而言，有機(jī)物的不完全燃燒與熱解會生成多環(huán)芳烴；天然火災(zāi)、化石燃料、火山噴發(fā)等也會產(chǎn)生一定濃度的多環(huán)芳烴；人為因素主要有礦物燃燒、紙張燃燒、木材燃燒等過程的不完全燃燒。食品中殘留的多環(huán)芳烴是在食品加工過程中產(chǎn)生的污染及環(huán)境的污染造成的。本文的研究能夠有效強(qiáng)化在食品中提取多環(huán)芳烴的措施與手段，且對其后續(xù)的綜合性發(fā)展具備一定的指導(dǎo)性意義，對于該種污染物的含量檢測具備現(xiàn)實(shí)性意義[1]。

1 食品中多環(huán)芳烴的提取方式分析

食品的構(gòu)成物質(zhì)主要包括有機(jī)酸、水、脂肪類化合物及芳香烴等。PAHs屬于非極性的物質(zhì)，能夠使用醇類、石油醚、丙酮以及氯仿等有機(jī)物對其進(jìn)行提取工作。就現(xiàn)階段的技術(shù)而言，最受大眾青睞的方式包括微波輔助萃取法、索氏提取法、超臨界流體萃取法及超聲波提取法。

（1）超聲波提取法。超聲波提取法的主要原理是超聲波在實(shí)際作用的進(jìn)程中，通過作用力產(chǎn)生的強(qiáng)烈振動等促使提取物能夠快速地被萃取溶液吸收，在實(shí)際作用中會對結(jié)構(gòu)較為活躍的化合物產(chǎn)生不同程度的破壞作用。因此，在實(shí)際選擇的過程中，應(yīng)視化合物具體的穩(wěn)定性來選擇是否使用超聲波提取法[2]。多環(huán)芳烴的結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，故而在提取中可以選擇超聲波提取法，且其操作中具備速度快、簡單方便、回收率高等優(yōu)勢。

（2）微波輔助萃取法。該種技術(shù)的主要作用原理是在對樣品實(shí)時(shí)微波加熱的過程中，將所需化合物從樣品基體中分離出來。該種方式在對不同組分的萃取物質(zhì)進(jìn)行加熱時(shí)可以選擇，其優(yōu)勢也主要體現(xiàn)在這一方面，能夠在較快的速度中進(jìn)行加熱選擇。該種方式常應(yīng)用于對土壤環(huán)境中所含有的污染物的分析與提取。

（3）超臨界流體萃取法。該種萃取方式的作用原理主要是利用超臨界流體實(shí)現(xiàn)分離樣品中實(shí)際存在的目標(biāo)化合物，該種萃取方式的優(yōu)勢在于具有較快的提取速度，且整體操作形式簡單、方便，具有極高的回收率[3]。超臨界流體萃取法能夠同時(shí)滿足物質(zhì)的萃取需要，也可與其他多種現(xiàn)代化的分析儀器進(jìn)行聯(lián)機(jī)使用，可聯(lián)機(jī)的儀器包含氣相色譜儀、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀和高效液相色 譜儀等。

（4）索氏提取法。該種方式是較為傳統(tǒng)的提取方式之一，適用于樣品整體數(shù)量較多的提取工作，使用的試劑種類也較多，需要對其進(jìn)行更深入的純化。其主要的優(yōu)勢在于提取工作的整體效率極高。但是缺點(diǎn)也相對顯著，即需要在較長時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行連續(xù)不斷的提取，且操作內(nèi)容較為煩瑣，需要使用大量的溶劑，還要對溫度進(jìn)行嚴(yán)格的把控，其中所應(yīng)用的有機(jī)溶劑存在毒性。雖然索氏提取法的提取效率高，但是因?yàn)楹臅r(shí)過長，導(dǎo)致在日常提取多環(huán)芳烴時(shí)并不是首選，而是作為其他提取方式最終效果的參考與評價(jià)[4]。

2 檢測食品中PAHs的含量

在進(jìn)行PAHs檢測工作時(shí)，需要應(yīng)用部分專業(yè)化儀器對純化或提取后的試樣進(jìn)行系統(tǒng)分析。就現(xiàn)階段的發(fā)展而言，食品中多環(huán)芳烴的檢測方式主要有氣相色譜質(zhì)譜法（Gas Chromatography Mass Spectrometry，GC-MS）、氣相色譜法（Gas Chromatography，GC）、 高效液相色譜法（High Performance Liquid Chromatography， HPLC）等。通過調(diào)查研究國內(nèi)食品中所含多環(huán)芳烴的具體含量，部分專家與研究學(xué)者通過GC-MS法與HPLC法所測定PAH4的檢出限和定量限如表1所示[5]。

由表1可知，在測定烤肉的PAH4含量時(shí)，可以看出兩種檢測方式最終的效果相似，但就總體來說GC-MS的測量效果更佳。在測定植物油的具體工作中，與GC-MS相比，HPLC在測量中的靈敏度更高[6]。

3 食品中多環(huán)芳烴的檢測方式

3.1 氣相色譜法與氣相色譜質(zhì)譜法

近幾年來，氣相色譜質(zhì)譜法在實(shí)際應(yīng)用過程中所使用的技術(shù)逐步完善，已經(jīng)逐步發(fā)展成為檢測食品中PAHs的主要方式。質(zhì)譜法在實(shí)際應(yīng)用過程中，主要的優(yōu)勢是可以對同時(shí)含有多種不同有機(jī)化合物進(jìn)行定量與定性分析。特別是在分析多環(huán)芳烴時(shí)，在部分較為發(fā)達(dá)的國家中，GC-MS已經(jīng)逐步發(fā)展成為較為常規(guī)化的分析方式與手段，并成為食品中定量、定性分析中最為出色的技術(shù)和手段。

食品中檢測多環(huán)芳烴的方式方法還有很多，如氣相-三重四極桿質(zhì)譜、酶聯(lián)免疫分析法、熒光光譜法。其中，熒光光譜法的檢測原理主要是某種物質(zhì)受到可見光、紫外光等照射激發(fā)后發(fā)射出比激光波更長的熒光。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，多用于對土壤中所含有的多環(huán)芳烴進(jìn)行檢測，且具備可靠、快速等多種優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也有一定的缺點(diǎn)，即檢測限較高。

3.2 高效液相色譜法

高效液相色譜法作為最為常規(guī)的檢測PAHs的方式，部分研究學(xué)者認(rèn)為，可以應(yīng)用該種方法并輔助以超聲波將水果、蔬菜中的10余種多環(huán)芳烴提取出來。50 min內(nèi)，10余種EU-PAHs達(dá)成基線分離目標(biāo)，該種方法的精密度能夠達(dá)到4.2%～12.0%，且方法回收率也在83.6%～97.2%。高效液相色譜法對果蔬、肉類的檢測取得了較為優(yōu)良的結(jié)果，能夠滿足定量分析的要求，是當(dāng)下最受大眾認(rèn)可的檢測手段之一。

4 檢測多環(huán)芳烴的難點(diǎn)

現(xiàn)階段檢測食品中存在的多環(huán)芳烴含量具有一定難度。隨著科技的發(fā)展，人們?nèi)粘Ｄ芙佑|到的食品種類越來越多，水果、肉類、油脂以及谷物中含有的物質(zhì)屬性存在明顯差異，因此不能采用同一種檢測方式。由于多環(huán)芳烴種類繁多，尚未有某一種方式能夠直接檢測全部的多環(huán)芳烴，因?yàn)榇嬖谳^為復(fù)雜化的基質(zhì)，在提取多環(huán)芳烴時(shí)存在明顯的困難，最終檢測結(jié)果的誤差性較大。為獲得更佳的檢測效果，檢測人員應(yīng)結(jié)合不同的檢測方式選擇更合適的提取方式。在實(shí)際進(jìn)行檢測的過程中，由于具備重現(xiàn)性高、精準(zhǔn)度高等優(yōu)勢，國家標(biāo)準(zhǔn)中選擇的是HPLC與GC-MS兩種較為適宜的多環(huán)芳烴檢測方式。但這兩種方法也存在一定的不足，檢測器會限制檢測的靈敏度，處理樣品的方式也較復(fù)雜，基層人員進(jìn)行快速、便捷的檢測實(shí)驗(yàn)存在明顯的阻力。在實(shí)驗(yàn)室檢測中酶聯(lián)免疫分析與熒光光度法也具有一定的地位，熒光光度法在檢測靈敏度高的同時(shí)也會受到較多的因素干擾，而酶聯(lián)免疫分析的溶劑純度不足也會帶來明顯的偏差。鑒于此，在進(jìn)行多環(huán)芳烴的檢測工作中，相關(guān)工作人員應(yīng)結(jié)合具體的需求與實(shí)際的檢測條件，選擇更合適的方式才能保障檢測的穩(wěn)定性與精 準(zhǔn)性。

5 結(jié)語

綜上所述，世界各國對多環(huán)芳烴這種有機(jī)物的污染性越來越重視，而且越來越多的人也更加注重食品中所含有的PAHs含量。本文主要對PAHs在食品中具體的檢測手段與方式進(jìn)行了概述。結(jié)合PAHs較為穩(wěn)定的特征，在分析多種提取方式后認(rèn)為最可行的方式是超聲波提取法，其具備回收率高、操作簡單等優(yōu)勢，且所具備的劣勢也可以忽略不計(jì)。在進(jìn)行多環(huán)芳烴測定時(shí)，雖然目前可以采用多種方式，但是在實(shí)際應(yīng)用的過程中，會出現(xiàn)各種不同的劣勢與不足，需要結(jié)合不同的測定目標(biāo)與目的，選擇合適的檢測手段。在國內(nèi)外相關(guān)研究人員的共同努力下，該項(xiàng)檢測技術(shù)必然會不斷發(fā)展，保障食品質(zhì)量安全。