人造肉中多环芳烃含量检测方案(气质联用仪)

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SSL-CA22-239Excellence in Science Excellence in ScienceGCMS-455 GCMS 法测定人造肉中的多环芳烃含量 GCMS-455 摘要：本文使用岛津气质联用仪 GCMS-QP2020 NX 建立了人造肉中16种多环芳烃的检测方法。实验结果表明：在1.0-100 ng/mL 浓度范围内，16种多环芳烃组分线性良好，线性相关系数均在 0.999以上，各化合物检出限在 0.02-0.15 ng/mL 之间。取浓度为 5.0 ng/mL 标准混合溶液，连续进样6次，保留时间和峰面积的相对标准偏差(RSD%)分别在0.01%-0.03%和1.5%-3.7%之间，精密度良好。在空白样品中进行0.02、0.4和2.0 ug/kg 三个不同浓度加标实验，回收率在 83.5%-103.7%之间。该方法简单，稳定，准确，适用于人造肉中16种多环芳烃的测定。 人造肉产品分为两大类，第一类是以植物蛋白为主要原料制备的植物基肉制品，第二类是通过动物细胞培养扩增制备的细胞培养肉。目前市场上主要以植物基肉制品为主，细胞培养肉还在研发期。植物基肉制品的植物原料主要包括豆类，谷物类，藻类，真菌类等。人造肉作为新兴的一种食品，其原料、生产流程、包装保藏等环节都面临污染的风险，其食品质量安全体系和标准一直是亟待明确和解决的。 多环芳烃(PAHs) 是指含两个或两个以上苯环的芳烃，广泛分布于自然界中，其数量大、种类多，对人体危害极大，数种多环芳烃已被鉴定出具有较强的致癌、致畸和致突变作用，苯并[a]芘是其中毒性 最大的一种强致癌物质。 PAHs 主要对人体的呼吸系统、循环系统、神经系统、肝脏、肾脏等造成损害。GB 2762-2017《食品安全国家标准食品中污染物限量》规定，谷物及其制品、肉及肉制品中苯并[a]芘的最高残留限量为5 ug/kg。 人造肉的生产环节复杂，容易受到多环芳烃的污染，因此建立和健全人造肉中多环芳烃的检测方法很有必要。 本文参考 GB5009.265-2021《食品安全国家标准食品中多环芳烃的测定》，采用岛津GCMS-QP2020NX 气质联用仪，建立了人造肉中16种多环芳烃的检测方法。该方法简单，稳定，准确，分离度高，可供相关检测人员参考。 实验部分 1.1仪器 岛津气质联用仪 GCMS-QP2020 NX 1.2分析条件 色谱柱： DB-EUPAH， 20 m×0.18 mm×0.14 um 柱温程序：50℃(2min)_15℃/min_220℃_3.5℃/min_315℃(9 min) 进样口温度：300℃ 离子化方式：El 色谱柱流量：1.0mL/min 接口温度：300℃ 进样方式：不分流进样 离子源温度：250C 进样量： 1uL 检测器电压：调谐电压+0.2 kV 流量控制方式：线速度 采集方式： SIM，化合物信息见表1 ( 用高速粉碎机将人造肉充分粉碎，称取试样5g，加内标溶液，振荡后静置30 min，加5g无水硫酸钠、20mL环己烷-乙酸乙溶液(1+1) ) 在固相萃取小柱上加1g左右无水硫酸钠，依次用3mL二氯甲烷、3mL正己烷淋洗活化柱子， 图1样品前处理流程图 结果与讨论 2.1标准品溶液色谱图 图2 16种多环芳烃及7种内标标准品溶液色谱图(1.0ug/mL) 表1 多环芳烃组分信息 No. 化合物名称 英文名称 CAS 保留时间 (min) 定量离子 (m/z) 定性离子 (m/z) 1 苯并[c] 芴 Benzo[c]fluorene 205-12-9 17.995 216 215，213 2 D12-苯并[a]蒽 D12-Benz[ajanthracene 1718-53-2 21.460 240 236 3 苯并[a]蒽 Benz[a]anthracene 56-55-3 21.580 228 226，229 4 D12- D12-Chrysene 1719-03-5 21.850 240 236 5 环戊并[c，d]芘 Cyclopenta[c，d]pyrene 27208-37-3 21.865 226 224，227 6 Chrysene 218-01-9 21.980 228 226，229 7 5-甲基茼 5-Methylchrysene 3697-24-3 24.230 242 241，239 8 D12-苯并[b]荧蒽 D12-Benzo[b]fluoranthene 93951-98-5 27.195 264 260 9 苯并[b]荧蒽 苯并[b]荧蒽 205-99-2 27.340 252 250，253 10 苯并[k]荧蒽 Benzo[k]fluoranthene 207-08-9 27.485 252 250，253 11 苯并[j]荧蒽 Benzo[j]fluoranthene 205-82-3 27.640 252 250，253 12 D12-苯并[a]芘 D12-Benzo[alpyrene 63466-71-7 29.380 264 260 13 苯并[a]芘 Benzo[a]pyrene 50-32-8 29.515 252 250，253 14 D12-茚并[1，2，3-c，d]芘 D12-Indeno[1，2，3-c，d]pyrene 203578-33-0 35.025 288 284 15 D14-二苯并 [a，h] D14-Dibenz[a，h]anthracene 13250-98-1 35.140 292 288 16 茚并[1，2，3-c，d] 芘 Indeno[1，2，3-c，d]pyrene 193-39-5 35.170 276 274，277 17 二苯并 [a，h]蒽 Dibenz[a，h]anthracene 53-70-3 35.310 278 276，279 18 D12-苯并 [g，h，i] D12-Benzo[g，h，ilperylene 93951-66-7 36.620 288 284 19 苯并[g，h，i]花 Benzo[g，h，i]perylene 191-24- 36.750 276 274，277 20 二苯并[a，l]芘 Dibenzo[a，]pyrene 191-30-0 42.250 302 300，303 21 二苯并 [a，e]芘 Dibenzo[a，e]pyrene 192-65-4 44.005 302 300，303 22 二苯并[a，i]芘 Dibenzo[a，i]pyrene 189-55-9 45.105 302 303，300 23 二苯并[a，h]芘 Dibenzo[a，h]pyrene 189-64-0 45.750 302 303，300 2.2标准曲线 用丙酮-异辛烷溶液(1+1)当溶剂配制多环芳烃标准系列工作液，浓度分别为1.0、5.0、10、20、50、100ng/mL，内标为100 ng/mL，临用现配。使用内标法拟合工作曲线，部分化合物标准曲线及质量色谱图如下图所示。根据1.0 ng/mL标样数据，以3倍信噪比计算出各化合物仪器检出限，检出限以及线性相关系数如表2所示。 图3 部分化合物标准曲线 图4 部分化合物质量色谱图 (1.0ng/mL) 表2 16种多环芳烃标准曲线及仪器检出限结果 NO. 化合物名称 浓度范围 (ng/mL) 相关系数R 检出限(ng/mL) 苯并[c]芴 1.0-100 0.9999 0.02 2 苯并[a]蒽 1.0-100 0.9999 0.03 3 环戊并[c，d] 芘 1.0-100 0.9999 0.04 4 䓛 1.0-100 0.9999 0.04 5 5-甲基 1.0-100 0.9998 0.02 6 苯并[b]荧蒽 1.0-100 0.9999 0.05 苯并[k]荧蒽 1.0-100 0.9999 0.03 8 苯并[j]荧蒽 1.0-100 0.9999 0.03 9 苯并[a]芘 1.0-100 0.9999 0.03 10 茚并[1，2，3-c，d]芘 1.0-100 0.9999 0.04 11 二苯并[a，h]蒽 1.0-100 0.9997 0.11 12 苯并[g，h，i]花 1.0-100 0.9999 0.03 13 二苯并 [a，l]芘 1.0-100 0.9999 0.05 14 二苯并[a，e]芘 1.0-100 0.9996 0.04 15 二苯并[a，i]芘 1.0-100 0.9995 0.08 16 二苯并[a，h]芘 1.0-100 0.9999 0.15 2.3重复性测试 取浓度为 5.0 ng/mL混合标准溶液，连续进样6次，考察保留时间和峰面积的重复性，结果如下表3所示。保留时间和峰面积的相对标准偏差 (RSD%)分别在 0.01%-0.03%和1.5%-3.7%之间，精密度良好。 表3 重复性结果 No. 化合物名称 RSD(%) R.T. (5.0ng/mL) Area 1 苯并[c]芴 0.03 2.4 2 苯并[a]蒽 0.02 1.9 3 环戊并[c，d] 芘 0.03 3.2 4 䓛 0.02 1.5 5 5-甲基 0.01 2.6 6 苯并[b]荧蒽 0.02 2.0 7 苯并[k]荧蒽 0.02 3.5 8 苯并[j]荧蒽 0.01 2.8 9 苯并[a]芘 0.02 2.4 10 茚并[1，2，3-c，d]芘 0.03 3.3 11 二苯并 [a，h] 蒽 0.02 2.8 12 苯并[g，h，i]花 0.02 1.7 13 二苯并[a，l]芘 0.03 3.6 14 二苯并 [a，e] 芘 0.03 2.9 15 二苯并 [a，i]芘 0.02 3.4 16 二苯并[a，h]芘 0.02 3.7 2.4回收率测试 按照1.3前处理方法，利用空白样品进行低、中、高三个浓度水平加标，考察回收率。每个浓度平行制备三份样品。低、中、高三个加标浓度分别为0.02、0.4和2.0 ug/kg。 回收率结果见表4。 表4 三浓度水平加标回收率及重复性计算结果(n=3) No. 化合物名称 0.02 ug/kg 0.4ug/kg 2.0 ug/kg 平均回收率(%) RSD(%) 平均回收率(%) RSD(%) 平均回收率(%) RSD(%) 1 苯并[c]芴 91.3 3.1 92.1 3.6 93.8 2.3 2 苯并[a]蒽 87.4 3.3 94.3 2.1 91.0 3.5 3 环戊并[c，d]芘 95.0 2.3 89.6 3.0 85.3 3.6 4 䓛 103.7 2.6 90.4 2.3 96.5 5 5-甲基䓛 97.9 2.3 94.4 2.7 90.2 6 苯并[b]荧蒽 92.5 3.0 86.9 2.0 93.9 3.6 苯并[k]荧蒽 88.3 4.1 84.2 3.9 91.1 2.2 8 苯并[j]荧蒽 86.9 3.5 87.1 3.2 85.7 3.6 9 苯并[a]芘 92.7 2.6 93.2 4.2 92.4 3.3 10 茚并[1，2，3-c，d]芘 90.2 1.8 90.1 3.5 87.3 2.0 11 二苯并[a，h]蒽 83.5 3.5 85.0 2.6 85.6 2.5 12 苯并[g，h，i]花 90.4 3.7 89.8 2.9 84.7 3.6 13 二苯并[a，l]芘 87.7 2.9 93.5 2.7 92.0 3.2 14 二苯并[a，e]芘 93.0 3.3 95.4 3.4 96.3 4.2 15 二苯并[a，i]芘 84.7 3.5 92.8 4.1 94.6 2.8 16 二苯并[a，h] 芘 93.5 2.8 88.6 3.5 92.1 3.4 2.5样品测试 按照1.3中样品前处理方法，对某人造肉样品进行检测，未检测出相关化合物。实际样品的色谱图如下所示。 图5 人造肉样品色谱图 结论 本文使用岛津气质联用仪 GCMS-QP2020 NX建立了人造肉中16种多环芳烃的检测方法。实验结果表明：在1.0-100 ng/mL浓度范围内，16种多环芳烃组分线性良好，线性相关系数均在0.999以上，各化合物检出限在0.02-0.15 ng/mL 之间。取浓度为5.0 ng/mL标准混合溶液，连续进样6次，保留时间和峰面积的相对标准偏差(RSD%) 分别在 0.01%-0.03%和1.5%-3.7%之间，精密度良好。在空白样品中进行0.02、0.4和2.0 ug/kg 三个不同浓度加标实验，回收率在83.5%-103.7%之间。该方法灵敏，准确，稳定性好，回收率高，适用于人造肉中16种多环芳烃的检测。 岛津应用云 加 mL . mol/L 氢氧化钾乙醇溶液，涡旋，放置 min，加mL水、mL正己烷，涡旋后离心 min， 取上清 岛津企业管理(中国)有限公司-分析中心Shimadzu (China) Co.， LTD. -Analytical Applications CenterTel：mail： sshzyan@shimadzu.com.cnhttp：//www.shimadzu.com.cn 本文使用岛津气质联用仪GCMS-QP2020 NX建立了人造肉中16种多环芳烃的检测方法。实验结果表明：在1.0-100 ng/mL浓度范围内，16种多环芳烃组分线性良好，线性相关系数均在0.999以上，各化合物检出限在0.02-0.15 ng/mL之间。取浓度为5.0 ng/mL标准混合溶液，连续进样6次，保留时间和峰面积的相对标准偏差(RSD%)分别在0.01%-0.03%和1.5%-3.7%之间，精密度良好。在空白样品中进行0.02、0.4和2.0 μg/kg三个不同浓度加标实验，回收率在83.5%-103.7%之间。该方法灵敏，准确，稳定性好，回收率高，适用于人造肉中16种多环芳烃的检测。