運用高效液相色譜法檢測食品中丙烯酰胺

◎ 陸 燁

（上海市酒類產品質量檢驗中心有限公司，上海 200081）

丙烯酰胺是一種白色晶體化學物質，無氣味，熔點82～86 ℃，沸點125 ℃，在丙酮、乙醇、乙醚及水中有較好的溶解性。有關資料顯示，日常食用的面包、油炸食品中都含有一定劑量的丙烯酰胺，因此，要高度重視丙烯酰胺的檢測，積極應用現代化檢測手段，有效檢測不同食品中丙烯酰胺含量，為我國食品安全提供有效保障。

1 丙烯酰胺的形成機理與危害

1.1 丙烯酰胺的形成機理

丙烯酰胺的形成機理涉及多種說法，其學說理論指出，在高溫環境下，利用還原糖和天冬酰胺反應獲得丙烯酰胺。后期其他相關學者發表論文對丙烯酰胺形成機制進行論述，解釋了利用美拉德反應可以獲得該物質。同時，該形成機制還涉及其他途徑，其中主要包括N-糖苷途徑和天冬酰胺途徑。

1.2 丙烯酰胺的危害分析

①丙烯酰胺具有神經毒性，如果暴露量在0.2～10 mg/kg時，對神經可造成一定程度損傷，而日常攝入量在0.3～0.8 μg/kg，同時，丙烯酰胺可誘導自由基釋放，導致細胞出現氧化應激，因此存在一定致癌性，引發基因損傷或突變。②相關實驗數據顯示，在高劑量丙烯酰胺環境下有可能激發潛在腫瘤基因，導致部分癌癥風險升高。③丙烯酰胺表現出一定生殖毒性，根據實驗數據表明，丙烯酰胺會對小鼠附睪精細胞膜產生一定危害，導致精子活性下降。

2 食品中丙烯酰胺含量的影響因素

2.1 原料

食物中丙烯酰胺含量會受到原料中天冬酰胺和還原性糖的影響。科學家們深入分析了60多種土豆，由此獲取到丙烯酰胺含量會受到糖含量影響。同時，有關學者指出，常見谷類和淀粉類食品中丙烯酰胺含量會受到天冬酰胺影響，并且該影響要大于糖含量的影響，如果含有天冬酰胺成分較低，則食品中天冬酰胺含量越高，其含有丙烯酰胺含量會隨著上升，當前者含量增加到一定含量，食品中丙烯酰胺含量會隨著降低。儲藏環境和種植條件會對還原糖和天冬酰胺含量產生一定影響，比如在種植馬鈴薯時應用含氮高的化肥，則成熟后馬鈴薯含有天冬酰胺含量會比較高，如果儲藏環境溫度較低，則食品當中還原糖含量會隨著升高，尤其是一些食品通過高溫加工后所含有丙烯酰胺含量會大大提升。

2.2 加熱

①丙烯酰胺生成會受到加熱溫度影響。食品在加熱過程中，當溫度處在120～160 ℃時，丙烯酰胺生成量會隨著加熱溫度上升而增加，如果處在180～200 ℃，則丙烯酰胺含量會隨著加熱時間增加出現一個先上升后下降趨勢。比如，在低溫環境下貯藏馬鈴薯，該食品內部分淀粉會以還原糖的形式存在，如果通過煎炸方式來處理馬鈴薯，則馬鈴薯顏色會加深，會生成大量丙烯酰胺，所以，馬鈴薯片如果用在油炸等途徑，則前期貯藏時盡量放在超過8 ℃環境中，或者在溫度比較高的環境中存放，避免馬鈴薯產生大量還原糖，防止油炸馬鈴薯時會有大量丙烯酰胺產生。②丙烯酰胺生成會受到加熱時間影響，如將蛋氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺以及葡萄糖加熱5～60 min，溫度控制在180 ℃，通過實驗能夠發現，天冬酰胺和葡萄糖在加熱5 min時，其丙烯酰胺含量最高，后期加熱會逐漸降低。在加熱到10 min時，葡萄糖和谷氨酰胺反應生成丙烯酰胺含量處于最高，后期加熱含量不會產生變化。在與蛋氨酸共同加熱時，當加熱時間達到30 min時，其丙烯酰胺含量會隨著加熱時間延長逐漸增加，后期逐漸穩定在某一水平。

3 高效液相色譜法檢測對食品中丙烯酰胺檢測

3.1 食物樣品處理

提取食品中的丙烯酰胺時，因為丙烯酰胺屬于極性化合物，所以在提取過程中要發揮有機溶劑作用，其中比較常用的有機溶劑有二氯甲烷-乙醇、乙酸乙酯、乙腈、甲醇-水以及水等，在提取丙烯酰胺時，提取方式主要包括固相微萃取、加速溶劑萃取以及液-液萃取。①在應用液-液萃取方式時，其主要溶劑為水，主要是因為水可以溶解大量的丙烯酰胺，通過水混合一定比例溶劑，可以有效萃取食品中大部分的丙烯酰胺。在實際的萃取過程中，要想保障萃取質量和萃取效率，要對溫度和加熱時間進行精確控制，將時間設置在30 min，萃取過程的加熱溫度要控制在60～80 ℃。②加速溶劑萃取技術應用，如果食品樣品是固體或半固體，則在實施萃取之前要有效發揮加速溶劑萃取技術的作用，該技術主要是對壓力和溫度實施控制，其中壓力提升10～20 MPa，溫度要提升20～200 ℃，發揮其萃取效率高、選擇性好、基體影響好、快速以及使用溶劑含量少等優勢。

3.2 食品樣品純化處理

大部分食品中含有丙烯酰胺雜質較多，同時含量非常低，所以，要想獲取精確性檢測數據和檢測結果，需要通過有效的富集和純化方式來處理樣品中的丙烯酰胺，其中純化技術主要有化學純化法和固相萃取法，同時可以將兩種方法結合，從而保障純化質量與純化效率。相關學者在應用固相萃取-高效液相色譜法時，檢測出食品中丙烯酰胺含量在27～198 μg/kg。應用化學純化法主要目的是清除樣品中可能存在的干擾物質，并依照干擾物基本特征來對沉淀劑實施選擇，其中Carrez是常用的一種沉淀劑。

3.3 高效液相色譜法在丙烯酰胺檢測中的應用

高效液相色譜法在實際應用時，其應用機理基本相同，但要依照不同檢測目標采用不同的處理技術。以氣相色譜理論為基礎，檢測過程中涉及多種專業化技術，其中包括高靈敏度、高壓泵以及高效固定相檢測器，是一種常見的檢測技術方法，涉及檢測器主要有二極管陳列檢測器、電化學檢測器、熒光檢測器以及紫外檢測器。首先從食品樣品中萃取出丙烯酰胺，然后實施純化處理，利用C18固相萃取技術，分離過程使用Aglient XDB反向C18來實施，在實施測定時利用二極管陳列檢測器，從而獲取最終檢測數據與檢測結果，其中檢出量最低為10 ng/g，檢出限值為10 μg/kg，回收率為80%～115%。同時可以利用正相-高效液相色譜法實施檢測，首先將食品樣品進行粉碎處理，得到均勻小顆粒后，在70 ℃熱水中提取，然后經過震蕩和離心環節，最終充分過濾，再將正己烷脫脂加入其中，通過液相色譜法進一步測定后得出檢測限為10 μg/kg，回收率為95%～103%。通過結果能過看出，該方法和其他檢測方法結果非常接近，因此能夠對食品中丙烯酰胺實施有效檢測。

4 結語

由于丙烯酰胺會對人體產生危害，所以，要高度重視食品中丙烯酰胺含量問題，積極發揮高效液相色譜法來對食品當中丙烯酰胺物質實施有效檢測，同時深入分析何種情況下食品中丙烯酰胺含量會大幅度升高，并對此積極采取有效措施，從而有效降低食品當中丙烯酰胺含量，為人們生命健康提供有效保障。

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