CN108645932B - 一种快速筛查稀奶油中违禁添加香精香料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快速筛查稀奶油中违禁添加香精香料的方法。结果显示,稀奶油中香精香料及相关化学品在各自浓度范围内,相关系数(r2)均大于0.99,呈良好的线性关系。该方法确定限和检测容量分别为0.01μg/kg‑5.35μg/kg和0.01μg/kg‑8.32μg/kg,回收率与相对标准偏差结果分别为81%~115%和0.2%~6.4%。采用已知化合物与未知化合物筛查分析方法,利用在线DSPE‑全二维气相色谱‑飞行时间质谱的分析速度快、分辨率高、峰容量大、准确度与精密度高的特点,通过对在线DSPE与色谱质谱条件参数的优化,建立稀奶油中香精香料的仪器***筛查方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种香精香料的检测方法,具体涉及一种快速筛查稀奶油中违禁添加香精香料的方法。
背景技术
稀奶油一般是由全脂牛乳中分离出来的含脂肪部分,通过从牛乳中分离脂肪和非脂乳固型物可以得到不同脂肪含量的稀奶油。稀奶油是一种呈味物质,它可以赋予食品美味,如甜点、蛋糕和一些巧克力糖果。它也可用在一些饮料中,例如:咖啡和奶味甜酒等。
当前,用于食品中风味成份的检测方法有合相色谱法(CC)、高效液相色谱(HPLC)法、液相-质谱联用(LC-MS)法、气相-质谱联用(GC-MS)法、超高效液相色谱-质谱联用(UPLC/MS)、电子鼻法等。这些方法对风味物质的检测有各自的特点,在实际应用中也有各自的不足。近几年,在线前处理技术与多维色谱技术迅速发展,出现了在线凝胶渗透色谱、全自动在线自动固相萃取、在线自动DSPE前处理技术,在线检测技术的应用降低了前处理工作中的人为误差,提高了实验结果的重现性,并且在色谱对当前样品分离的同时,在线前处理装置可以对下一个样品进行提取与净化,提高样品检测效率,此外,较其他传统方法,在线前处理技术使用的有机溶剂与样品量更少,利用率更高,且利于废液回收,适用于目前对于稀奶油批检大样本量的监控。
在传统的二维技术基础上出现了全二维色谱技术,其分离方法包括全二维毛细管电泳(CE×CE)、全二维气相色谱(GC×GC)、全二维超高效液相色谱-毛细管电泳(UPLC×CE)等。目前实现正交分离***的仅有GC×GC,样品经进样口气化导入非极性柱后,由于沸点不同,化合物经第一维分离后,由调制器聚焦,以脉冲区带转移的方式导入第二根极性较强的毛细管柱,在第一维因沸点相近而未分离的化合物根据极性进行第二维分离,温度与极性的分离组成正交***,因此分辨率与峰容量分别为两个色谱柱各自分辨率平方和的平方根与峰容量的乘积。GC×GC的第二根柱流出物的化合物的峰宽为0.1-0.2s,若需化合物数据的采集点大于10,以保证峰检出的完整性,则检测器的数据采集频率应在50-200Hz,目前质谱检测器中飞行时间质谱为高扫描速度的典型代表,能够精确处理快速流出的窄峰,是全二维气相色谱最为理想的检测器。具有高分辨率与峰容量的全二维色谱与飞行时间质谱(TOF-MS)和在线前处理技术的结合可满足复杂基质高通量快速分析的要求。
发明内容
针对现有技术中存在的不足,本发明提供了一种快速筛查稀奶油中违禁添加香精香料的方法,该方法操作简便、省时、省力,检测灵敏度高,为香精香料的检测提供了新的思路。本发明利用在线DSPE-全二维气相色谱-飞行时间质谱的分析速度快、分辨率高、峰容量大、准确度与精密度高的特点,通过对在线DSPE与色谱质谱条件参数的优化,建立稀奶油中香精香料的仪器***筛查方法。
本发明具体技术方案如下:
一种快速筛查稀奶油中违禁添加香精香料的方法,包括以下步骤:
1)采用在线自动DSPE前处理装置处理稀奶油样品;
2)将处理得到的待测样品导入定量环中进样,采用全二维气相色谱-飞行时间质谱联用仪进行测定;
3)将测定结果进行筛查方法建立,稀奶油运用在线DSPE前处理法广谱提取,经全二维气相色谱-飞行时间质谱测定后得到色谱峰,对谱图进行自动处理;对二维的总离子流图进行峰识别和峰标记,对初步筛选的峰进行质谱图自动解析,通过对照检索识别,汇总为峰表信息,对筛选结果中数据库匹配相似度低于850的化合物予以删除;对于峰表中数据库匹配相似度高于850的化合物,通过全二维气相色谱保留时间与标准化合物确证;每种物质有两个保留时间值,结合质荷比,区分化合物;常进样序列的第一次针,为在已确定为阴性的空白样品中加入已知浓度的香精香料及相关化学品标准物与内标,作为质控样品;在分析待测稀奶油样品间,***试剂空白与空白样品并分析,观察样品间是否存在交叉污染;第一维代表化合物挥发性,第二维代表化合物极性,具有相近的两维性质的组分在平面上聚为一族,实现族分离;若出现了已知致香成分以外的香精香料及其相关化学品,根据其挥发性、极性与分子立体构型性质与其在谱图中的相对坐标,并结合与标准品的谱图对照,进行未知物筛查工作。
步骤1)具体步骤为:
将样品管置于在线自动DSPE前处理装置的样品盘上,在线自动DSPE前处理装置为双臂控制***,加载有涡旋和离心装置;加入甲酸-乙腈/水混合溶液,涡旋混合后,移取上层溶液于预先加有无水硫酸镁与无水乙酸钠的高效萃取吸管中,平衡后,将提取液在高效萃取吸管中抽提多次,涡旋后振荡提取2min,以5000r/min离心4min,移取上层溶液300μL与15μL浓度为20mg/L的内标混匀,导入定量环,定量环与全二维气相色谱-飞行时间质谱的程序升温进样口相连。
步骤(2)全二维气相色谱-飞行时间质谱测定条件为:配有电子轰击离子源与调制解调器,液氮罐提供冷吹气体与程序升温进样口低温来源;程序升温进样口初始温度40℃,保持1min,以3℃/min程序升温至280℃,保持30min;不分流恒流模式;载气:高纯氦气流速为2.0mL/min;一维:柱初始温度40℃,保持0.2min,以8℃/min程序升温至280℃,保持20min;调制周期:4s,热调制时间:2s;传输线温度:280℃;离子源温度:220℃;离子源电压:70eV;检测器电压:-1500V;飞行时间质谱以每秒120张全谱图的扫描频率采集质荷比范围为35-500amu的质谱数据。
步骤(2)中的调制器温度与二维柱温箱始终分别高于一维柱温箱15℃与5℃;飞行时间质谱以每秒120张全谱图的扫描频率采集质荷比范围为35-500amu的质谱数据。
步骤(2)中,全二维气相色谱分离以信噪比为100对总离子流图进行峰提取;色谱柱的选择:第一维柱通常使用30m的且液膜0.25μm的非极性柱,第二维色谱柱采用2m的且液膜0.10μm的中等极性柱或极性柱;柱温箱升温梯度的选择3~10℃/min一维柱温箱升温速度,优选6℃/min;调制器对一维峰的分割次数为3-4。
步骤(3)中,峰表信息包含初步识别峰的化合物名称、保留时间、分子式、数据库匹配相似度、CAS、信噪比与峰面积。
相对于现有技术,本发明具有以下优点:
本发明通过方法学参数考察,全二维气相色谱定量与传统一维色谱定量相比有以下优点:第一,实现基线分离,有利于准确积分;第二,香精香料及相关化学品馏分被调制器分割为3-4个碎片后,挥发性相近的碎片经检测器分析的时间为0.1s,而在传统的色谱中,待测物通过检测分析需要10-20s,所以全二维气相色谱-飞行时间质谱的色谱峰形更加尖锐,灵敏度显著提高;第三,因调制器对第一维色谱柱流出物为聚焦作用,且调制器的脉冲周期短,第二维色谱峰的带宽不会扩展,保持了第一维柱的灵敏度与分辨率;第四,全二维气相色谱-飞行时间质谱可视为多通道检测器,香精香料及相关化学品流经两维色谱柱都产生了色谱图,通过渐进因子分析计算,可对稀奶油样品复杂基质中目标物质精准定量。结果显示,稀奶油中香精香料及相关化学品在各自浓度范围内,相关系数(r2)均大于0.99,呈良好的线性关系。该方法确定限和检测容量分别为0.01μg/kg-5.35μg/kg和0.01μg/kg-8.32μg/kg,回收率与相对标准偏差结果分别为81%~115%和0.2%~6.4%。采用已知化合物与未知化合物筛查分析方法,利用在线DSPE-全二维气相色谱-飞行时间质谱的分析速度快、分辨率高、峰容量大、准确度与精密度高的特点,通过对在线DSPE与色谱质谱条件参数的优化,建立稀奶油中香精香料的仪器***筛查方法。本发明提供了一种快速筛查稀奶油中违禁添加香精香料的方法,该方法操作简便、省时、省力,检测灵敏度高,为香精香料的检测提供了新的思路。
附图说明
图1为气相色谱-飞行时间质谱对测定香精香料及相关化学品标准总离子流图(一维);
图2为选用不同色谱柱运用全二维气相色谱-飞行时间质谱测定香精香料及相关化学品总离子流图;
图3为不同调制周期对于分离程度影响;
图4为pH值与萃取溶液体积交互作用对α-香芹酮回收率影响的响应面和等高线。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明原理及优势进行解释和说明,以便本领域技术人员更好的理解本发明。下述说明仅是示例性的,并不对其内容进行限定。
一种快速筛查稀奶油中违禁添加香精香料的方法中,所用的待测样品溶液的制备包括以下步骤:
1)称取稀奶油试样各2.0g(精确至0.01g)于10mL样品管中。
2)将样品管置于在线自动DSPE前处理装置的样品盘上,在线自动DSPE前处理装置为双臂控制***,加载有涡旋和离心装置。以下过程通过双臂***(MPS XL)自动完成,加入10mL 1%(v/v)乙酸-乙腈/水(75:25,v/v)混合溶液,涡旋混合30s后,移取上层溶液1mL于预先加有0.50g无水硫酸镁与0.70g无水乙酸钠的高效萃取吸管(DPX)中,DPX由上层屏障和下层筛网构成,平衡60s后,将提取液在DPX中抽提6次,涡旋50s后振荡提取2min,以5000r/min离心4min,移取上层溶液300μL与15μL浓度为20mg/L的内标混匀后,导入定量环6μL(进样量),定量环与全二维气相色谱-飞行时间质谱的程序升温进样口相连。
3)色谱质谱条件:全二维气相色谱-飞行时间质谱由美国AgilentTechnologies7890A气相色谱与美国Leco公司PegasusⅢ飞行时间质谱组成,配有电子轰击离子源与调制解调器,240L液氮罐提供冷吹气体与程序升温进样口低温来源。程序升温进样口初始温度40℃,保持1min,以3℃/min程序升温至280℃,保持30min。不分流恒流模式,载气:高纯氦气(99.999%),流速为2.0mL/min;一维:柱初始温度40℃,保持0.2min,以8℃/min程序升温至280℃,保持20min;调制周期:4s,热调制时间:2s(一个调制周期冷喷与热喷各2次,每次各1.5s与1s);调制器温度与二维柱温箱始终高于一维柱温箱15℃与5℃。传输线温度:280℃。离子源温度:220℃;离子源电压:70eV;检测器电压:-1500V;飞行时间质谱以每秒120张全谱图的扫描频率采集质荷比范围为35-500amu的质谱数据。
1.仪器
在线自动DSPE前处理装置(德国Gerstel公司)、Pegasus 4D全二维气相色谱-飞行时间质谱联用仪(美国LECO公司)、BPX-5毛细管色谱柱(30m×0.25mm×0.25μm(澳大利亚SGE公司)、Rtx-1701毛细管色谱柱(2m×0.10mm×0.10μm)(美国Restek公司)、AL204-IC型分析天平(瑞士Mettler Toledo公司)、SevenEasyS20K型pH计(瑞士Mettler Toledo公司)、Milli-Q Integral型纯水仪(美国Millipore公司)
2.试剂
稀奶油、氯化钠(GR)(荷兰Akzo Nobel公司)、0.20μm微孔滤膜(美国Pall公司)、陶瓷均质石(美国Agilent Technologies公司)、无水硫酸镁(GR)、无水乙酸钠(GR)(美国Supelco公司)、1mL高效萃取吸管(德国Gerstel公司)、香精香料及相关化学品标准物质(德国Dr.Ehrenstorfer GmbH公司)
3.溶液的配制
分别称取适量的香精香料及相关化学品标准物质10mg(精确至0.1mg),置于10mL容量瓶内,依据标准物质在不同溶剂(甲苯、甲醇和乙腈)中溶解度与测定需要,选用合适的溶剂溶解,定容至10mL,配制成1000mg/L单一化合物标准储备液,于-20℃避光保存。根据检测需要,移取单一化合物标准储备液于100mL容量瓶中,用甲醇-水溶液(1:1,v/v)稀释并定容至刻度,配制相应浓度的混合标准工作溶液。混标工作液置于棕色密闭瓶中-18℃避光保存,有效期为一年。
4.样品前处理
稀奶油试样各2.0g(精确至0.01g)于10mL样品管中,将样品管置于在线自动DSPE前处理装置的样品盘上,在线自动DSPE前处理装置为双臂控制***,加载有涡旋和离心装置。以下过程通过双臂***(MPS XL)自动完成,加入10mL1%(v/v)乙酸-乙腈/水(75:25,v/v)混合溶液,涡旋混合30s后,移取上层溶液1mL于预先加有0.50g无水硫酸镁与0.70g无水乙酸钠的高效萃取吸管(DPX)中,DPX由上层屏障和下层筛网构成,平衡60s后,将提取液在DPX中抽提6次,涡旋50s后振荡提取2min,以5000r/min离心4min,移取上层溶液300μL与15μL浓度为20mg/L的内标混匀后,导入定量环6μL(进样量),定量环与全二维气相色谱-飞行时间质谱的程序升温进样口相连。
5.色谱方法的优化
(1)一维色谱和二维色谱分离效果比较
传统的一维色谱,共流出的组分相互干扰,基质越复杂,基线越高,因全二维气相色谱分辨率显著提高,全二维气相色谱图中出现了传统一维色谱中没有的空白区域,数据处理软件进行峰积分时对于色谱峰的起止点更容易识别。图1为以稀奶油为基质,加入香精香料及相关化学品标准各化合物浓度为25μg/kg的混标,运用传统的一维色谱进行分离的总离子流图,如图所示,各化合物分离度较差,通过解卷积软件对重叠的色谱峰进行处理,以信噪比为10对总离子流图进行峰提取,共得到128个化合物的色谱峰;运用全二维气相色谱分离,以信噪比为100对总离子流图进行峰提取,香精香料及相关化学品的色谱峰全部分离。
(2)色谱柱的选择
色谱柱的选择是全二维正交分离的关键因素,第一维柱通常使用较长(30m)的且液膜较厚(0.25μm)的非极性柱,第二维色谱柱采用较短(2m)的且液膜较薄(0.10μm)的中等极性柱或极性柱,第二维柱分离速度比第一维柱速度快,保证了在调制周期内完成第二维等温分离,避免了前后两次脉冲流出的化合物间的重叠与交叉。
实验中对比三套极性各异的色谱柱组合(表1-1),以稀奶油为基质,加入混标浓度为25μg/kg,结果如图2所示,B组中使用两根极性近似的色谱柱,色谱峰分布于对角线上,没有较好的利用二维空间,分离度较差;C组中使用的极性(第一维)与非极性(第二维)的反向组合,第一维分离是极性与挥发性共同作用的结果,在调制器中聚焦的馏分中组分挥发性不同,故化合物挥发性在第二维分离上仍起作用,得到的结果不是正交的,分离度较差,部分峰重叠,且出现了严重的拖尾现象;A组中使用BPX-5与Rtx-1701分析柱组合,实现了正交分离,有效的利用分离空间,得到了比其他两组非正交分离更大的峰容量与更快的分析速度。
表1-1色谱柱组合
(3)柱温箱升温梯度的选择
全二维气相色谱分离是通过色谱柱固定相极性的改变与梯度程序升温方法两者共同作用实现。在恒温条件下,在非极性柱上保留强的待分析物(高沸点化合物),在极性柱上保留能力也强,仅依靠色谱柱固定相极性的转换不能保证两维分离不相关。结合适当的程序升温条件,低沸点物质相对于高沸点的同系物较早进入第二根色谱柱,而沸点越高的化合物,温度补偿作用越显著,消除两维相关现象,实现正交分离。
实验中对柱温箱升温程序进行了优化,以稀奶油为基质,加入浓度为25μg/kg的香精香料及相关化学品混合标准品,考察3℃/min、4℃/min、5℃/min、6℃/min、7℃/min、8℃/min、9℃/min、10℃/min八组一维柱温箱升温速度对峰展宽程度的影响,其中6℃/min时,一维峰的展宽可以满足调制器分割,且分离度较高,若升温速度过快,各化合物在一维坐标轴上分离度较差,若升温速度过慢,二维坐标利用率低。且实验中采用程序升温进样口,进样量为6μL,高于常规色谱分析进样量,在分析复杂基质时易产生响应较高的干扰峰,且多次进样后造成衬管污染,导致易出现假阳性结果与重现性变差,减缓升温速度与降低柱前压,可以提高分离效率。
(4)调制器参数优化
调制器为全二维色谱的核心工作单元,由热喷气(空气)与冷喷气(氮气)两路气路组成,待分离化合物在调制器中经冷喷气冷冻聚焦,再由热喷气加热脱附,以脉冲的方式释放导入第二根色谱柱中,热喷气脉冲式喷射,冷喷气持续释放,调制周期定义为两次热喷的间隔时间。调制器对一维峰的最佳分割次数为3-4,此时化合物在二维坐标上呈正交分离,且峰形变得尖锐灵敏度得到提高。以稀奶油为基质,加入浓度为25μg/kg的香精香料及相关化学品混合标准品,考察调制周期对于分离程度的影响,结果如图3所示,当调制周期为4s时(A),一个化合物被多个调制周期分割,响应强度下降,而且使化合物的二维保留时间超过调制周期,二维区域出现折叠效应现象的概率增加;一维峰展宽经柱温箱程序升温优化后为10-20s,因此,将调制周期设为5s(B),一维色谱峰被切割3次,色谱峰在二维分布上不会出现跨区分布与拖尾现象;当调制周期为6s时(C),保留时间相近的化合物聚集于调制器的冷喷区域,导致分辨率下降,被测组分集中在两维图谱的中部出峰。
综上所述,该方法具有色谱分辨率高,实现了正交分离,良好的分离程度和准确度,具有可应用性。
6.响应面优化法优化在线DSPE前处理参数
由于香精香料及相关化学品包括1,2-丙二醇,对甲氧基苯乙酮,对甲氧基苯基丙酮,香兰素,异香兰素,α-香芹酮,β-香芹酮,乙基香兰素,乙酰香兰素,乙基麦芽酚,呋喃酮,胡椒醛与异丁香酚,结构与性质差异较大,实验中采用广谱提取法,不采用PSA与C18等固体吸附材料。
根据单因素实验对取样量与萃取溶剂体积比,萃取溶剂组成与缓冲体系pH值的选择等参数考察所得结果,运用响应曲面法对在线DSPE前处理条件优化。以稀奶油中α-香芹酮在线DSPE前处理条件优化为例,加标浓度为25μg/kg,选取目标化合物回收率为检验标准响应值(Y),萃取溶液体积(X1)、pH值(X2)、乙腈/水的混合比例(水含量)(X3)3个因素作为响应变量,按照Box-Benhnken的中心组合试验设计原理,探讨最佳条件选择。表1-2为试验因素与水平设计,独立变量的低、中、高水平分别以-1、0、+1进行编码,共15个试验点,其中5组实验用于误差计算。
表1-2响应面试验因素与水平设计
对实验结果进行二次回归拟合分析,获得目标化合物回收率的二次多项回归模型,对其进行方差分析,模型为极显著水平,失拟项表现为不显著,该回归模型的二次方程较好的拟合目标化合物回收率的实际水平。模型的相关性系数(R2)为0.9924,试验测定的真实值与目标化合物回收率的预测值之间具有非常好的拟合度。模型的校正决定系数(AdjR2)为0.9562,该回归模型能解释响应值变化的95.62%,实验误差小且拟合度高。运用此回归模型可以解释和预测在线DSPE前处理中目标化合物回收率随着各参数因素变化的规律。根据拟合的二次回归方程作响应曲面图(图4),根据模型计算的结果,稀奶油中稀奶油在线DSPE前处理条件的最佳条件为:萃取溶剂为10mL 1%(v/v)乙酸-乙腈/水(75:25,v/v)混合溶液,加入0.70g无水乙酸钠,乙酸与乙酸钠构成的缓冲溶液体系pH为5.0。在稀奶油中香精香料及相关化学品的测定实验中,运用响应面法对香精香料及相关化学品前处理条件进行优化(加标浓度为25μg/kg),发现采用α-香芹酮的实验条件可以使多残留实验获得较好结果,回收率为80-114%。
7.分析结果
(1)筛查方法建立
稀奶油运用在线DSPE前处理法广谱提取,经全二维气相色谱-飞行时间质谱测定后可得到约1800个色谱峰,实验中运用ChromaTOF@4.50软件对谱图进行自动处理。对二维的总离子流图进行峰识别和峰标记,通过加标测定与盲样测定的考察方法。组分被切割为若干个碎片后,每段碎片通过检测器的时间约为0.1s,而相同量的组分在传统的一维色谱分析需要10-20s,因此全二维气相色谱峰形更加尖锐,峰压缩效应使灵敏度显著提高,允许最低信噪比(S/N Values)设定为100,峰宽(Peak Width)确定为0.2s。对初步筛选的峰进行质谱图自动解析,通过NIST2014、Pffeger Dryg Libraray、Standard PesticideLibraray、自建数据库对照检索识别,汇总为峰表信息,峰表信息包含初步识别峰的化合物名称、保留时间、分子式、数据库匹配相似度、CAS、信噪比与峰面积等信息。根据欧盟标准2002/657/EC中的规定,对筛选结果中数据库匹配相似度低于850的化合物予以删除,匹配因子低的原因包括组分含量低于确定限(CCα),异构体的结构相似(峰表中列出化合物的多个异构体)。全二维气相色谱为多通道检测器,化合物流经第一维柱与第二维柱都产生了相应的谱图,数据库匹配相似度根据渐进因子分析得出,在第一维重叠化合物可以精准定量,在筛查实验中,较传统的一维色谱,全二维色谱的匹配因子更具有应用价值。
对于峰表中数据库匹配相似度高于850的化合物,通过全二维气相色谱保留时间(1tR,2tR)与标准化合物确证。每种物质有两个保留时间值,结合质荷比,能快速区分化合物,保留时间窗口设置为±3倍保留时间漂移标准偏差。通常进样序列的第一次针,为在已确定为阴性的空白样品中加入已知浓度的香精香料及相关化学品标准物与内标,作为质控样品;在分析待测稀奶油样品间,***试剂空白与空白样品并分析,观察样品间是否存在交叉污染。由于全二维气相色谱实现了正交分离,第一维代表化合物挥发性,第二维代表化合物极性,具有相近的两维性质的组分在平面上聚为一族,实现族分离,若出现了已知致香成分以外的香精香料及其相关化学品,根据其挥发性、极性与分子立体构型性质与其在谱图中的相对坐标,并结合与标准品的谱图对照,可进行未知物筛查工作。
(2)方法学验证
a方法的标准曲线、线性范围及相关系数
配制香精香料及相关化学品系列基质匹配标准物质溶液,浓度为0.1μg/kg、0.5μg/kg、1.0μg/kg、5.0μg/kg、10μg/kg、20μg/kg、50μg/kg、100μg/kg、200μg/kg、500μg/kg、1000μg/kg、2000μg/kg、2500μg/kg。绘制标准物质校准曲线时,纵坐标y表示致香成分物质定量离子色谱峰峰面积,x表示标准物质浓度(mg/kg)。结果表明,检测方法中香精香料及相关化学品在各自相应的浓度范围内,相关系数(r2)均大于0.99,呈良好的线性关系。
b方法的定量下限、加标回收率与精密度
检测限与定量下限通过确定限(CCα)和检测容量(CCβ)考察。确定限和检测容量分别为0.01μg/kg-5.35μg/kg与0.01μg/kg-8.32μg/kg。通过回收率与其6次平行实验结果的标准偏差评价实验的准确性与精密度,通过在基质中添加CCβ,2倍CCβ和4倍CCβ三个水平的香精香料及相关化学品的系列混合标准物质溶液,运用在线DSPE-全二维气相色谱-飞行时间质谱检测,计算各种致香风味物质的平均回收率与相对标准偏差。回收率与相对标准偏差结果分别为81%~115%和0.2%~6.4%,所建立的方法准确性和精密度良好。
(3)实际样品检测
采用在线DSPE-全二维气相色谱-飞行时间质谱快速筛查稀奶油中香精香料检测方法中香精香料,表1-3列出了阳性样品的筛查结果,研究结果表明,本方法可用于稀奶油中香精香料的快速筛查。
表1-3阳性样品筛查定量结果(n=6)
No.2*为稀奶油样品1
No.32为稀奶油样品2
No.53,59为稀奶油样品3
结果表明所有潜在目标化合物在各自相应的浓度范围内,相关系数(r2)均大于0.99,呈良好的线性关系。该方法确定限和检测容量分别为0.01μg/kg-5.35μg/kg与0.01μg/kg-8.32μg/kg,回收率与相对标准偏差结果分别为81%~115%和0.2%~6.4%。该方法分析速度快、分辨率高、峰容量大、准确度与精密度高的特点,可较好地应用于稀奶油中香精香料的测定。
另外,本发明的上述实施方式为实施例,具有与本发明的权利要求书的技术思想使之相同的方法并发挥相同作用效果的技术方案,均包含在本发明内。
Claims (3)
1.一种快速筛查稀奶油中违禁添加香精香料的方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)采用在线自动DSPE前处理装置处理稀奶油样品;
2)将处理得到的待测样品导入定量环中进样,采用全二维气相色谱-飞行时间质谱联用仪进行测定;
3)将测定结果进行筛查方法建立,稀奶油运用在线DSPE前处理法广谱提取,经全二维气相色谱-飞行时间质谱测定后得到色谱峰,对谱图进行自动处理;对二维的总离子流图进行峰识别和峰标记,对初步筛选的峰进行质谱图自动解析,通过对照检索识别,汇总为峰表信息,对筛选结果中数据库匹配相似度低于850的化合物予以删除;对于峰表中数据库匹配相似度高于850的化合物,通过全二维气相色谱保留时间与标准化合物确证;每种物质有两个保留时间值,结合质荷比,区分化合物;进样序列的第一次针,为在已确定为阴性的空白样品中加入已知浓度的香精香料及相关化学品标准物与内标,作为质控样品;在分析待测稀奶油样品间,***试剂空白与空白样品并分析,观察样品间是否存在交叉污染;第一维代表化合物挥发性,第二维代表化合物极性,具有相近的两维性质的组分在平面上聚为一族,实现族分离;若出现了已知致香成分以外的香精香料及其相关化学品,根据其挥发性、极性与分子立体构型性质与其在谱图中的相对坐标,并结合与标准品的谱图对照,进行未知物筛查工作;
步骤(2)中全二维气相色谱-飞行时间质谱测定条件为:配有电子轰击离子源与调制解调器,液氮罐提供冷吹气体与程序升温进样口低温来源;程序升温进样口初始温度40℃,保持1min,以3℃/min程序升温至280℃,保持30min;不分流恒流模式;载气:高纯氦气流速为2.0mL/min;一维柱初始温度40℃,保持0.2min,以8℃/min程序升温至280℃,保持20min;调制周期:4s,热调制时间:2s;传输线温度:280℃;离子源温度:220℃;离子源电压:70eV;检测器电压:-1500V;飞行时间质谱以每秒120张全谱图的扫描频率采集质荷比范围为35-500amu的质谱数据;
步骤(2)中的调制器温度与二维柱温箱始终分别高于一维柱温箱15℃与5℃;飞行时间质谱以每秒120张全谱图的扫描频率采集质荷比范围为35-500amu的质谱数据;
步骤(2)中,全二维气相色谱分离以信噪比为100对总离子流图进行峰提取;色谱柱的选择:第一维柱使用30m的且液膜0.25μm的非极性柱,第二维色谱柱采用2m的且液膜0.10μm的中等极性柱或极性柱;调制器对一维峰的分割次数为3-4。
2.根据权利要求1所述快速筛查稀奶油中违禁添加香精香料的方法,其特征在于,步骤1)具体步骤为:
将样品管置于在线自动DSPE前处理装置的样品盘上,在线自动DSPE前处理装置为双臂控制***,加载有涡旋和离心装置;加入甲酸-乙腈/水混合溶液,涡旋混合后,移取上层溶液于预先加有无水硫酸镁与无水乙酸钠的高效萃取吸管中,平衡后,将提取液在高效萃取吸管中抽提多次,涡旋后振荡提取2min,以5000r/min离心4min,移取上层溶液300μL与15μL浓度为20mg/L的内标混匀,导入定量环,定量环与全二维气相色谱-飞行时间质谱的程序升温进样口相连。
3.根据权利要求1所述快速筛查稀奶油中违禁添加香精香料的方法,其特征在于:步骤(3)中,峰表信息包含初步识别峰的化合物名称、保留时间、分子式、数据库匹配相似度、CAS、信噪比与峰面积。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08114586A (ja) * | 1994-10-13 | 1996-05-07 | Riyoushiyoku Kenkyukai | 脱脂粉乳の風味評価法 |
CN103713066A (zh) * | 2014-01-03 | 2014-04-09 | 韩超 | 一种奶粉中香兰素、甲基香兰素、乙基香兰素和香豆素的提取和检测方法 |
CN105021748A (zh) * | 2014-04-29 | 2015-11-04 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种茶叶挥发性香气成分分析方法 |
JP5931452B2 (ja) * | 2012-01-16 | 2016-06-08 | 株式会社明治 | 牛乳類の風味劣化の科学的な評価方法 |
CN107677757A (zh) * | 2017-09-08 | 2018-02-09 | 大连市食品检验所 | 同时测定食品中香兰素、甲基香兰素、乙基香兰素的方法 |
CN107782827A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-03-09 | 天津春宇食品配料有限公司 | 一种奶酪特征风味物质分析方法及其指纹图谱 |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08114586A (ja) * | 1994-10-13 | 1996-05-07 | Riyoushiyoku Kenkyukai | 脱脂粉乳の風味評価法 |
JP5931452B2 (ja) * | 2012-01-16 | 2016-06-08 | 株式会社明治 | 牛乳類の風味劣化の科学的な評価方法 |
CN103713066A (zh) * | 2014-01-03 | 2014-04-09 | 韩超 | 一种奶粉中香兰素、甲基香兰素、乙基香兰素和香豆素的提取和检测方法 |
CN105021748A (zh) * | 2014-04-29 | 2015-11-04 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种茶叶挥发性香气成分分析方法 |
CN107677757A (zh) * | 2017-09-08 | 2018-02-09 | 大连市食品检验所 | 同时测定食品中香兰素、甲基香兰素、乙基香兰素的方法 |
CN107782827A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-03-09 | 天津春宇食品配料有限公司 | 一种奶酪特征风味物质分析方法及其指纹图谱 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Full evaporation dynamic headspace in combination with selectable one-dimensional/two-dimensional gas chromatography–mass spectrometry for the determination of suspected fragrance allergens in cosmetic products;Christophe Devos等;《Journal of Chromatography A》;20121231;第1255卷;207-215 * |
全二维气相色谱-飞行时间质谱在香精分析中的应用进展;王凯等;《香料香精化妆品》;20111231(第6期);41-44 * |
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