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热反应鸡肉香精中3-氯-1,2-丙二醇酯的检测与控制

尚月

  3-氯-1,2-丙二醇酯(3-chloro-1,2-propanediol esters,3-MCPDE)是国际上逐渐受到关注的一种食品危害因子,其毒性是通过体内代谢产生游离的3-氯-1,2-丙二醇(3-chloro-1,2-propandiol,3-MCPD)而间接发挥作用。3-MCPD被认为具有生殖毒性、肾脏毒性以及潜在的致癌性,在食品中大多以结合态的3-MCPDE形式存在。由于3-MCPD上羟基取代的脂肪酸种类和数目的不同,3-MCPDE成为比较复杂的一类化合物。本文以热反应鸡肉香精为例,建立了一种同时测定鸡肉香精样品中各种3-MCPDE单体的UPLC-TQ-MS直接检测方法,对研究鸡肉香精中氯丙醇酯的污染状况、促进香精行业的安全健康发展具有重要意义。主要研究内容如下:1.建立了鸡肉香精中9种3-MCPDE的UPLC-TQ-MS同步检测方法。首先,对鸡肉香精采用两次溶剂萃取,以200μL上样液注入SPE NH2柱(10 mL正己烷活化),二氯甲烷:异丙醇(v/v,1:1)洗脱,最终溶于甲醇:异丙醇(v/v,7:3)溶剂,用于UPLC-TQ-MS定量检测。比较了3-MCPDE标准物质在加钠与加铵模式下UPLC-TQ-MS的响应值,确定检测铵加合离子[M+NH4]+。9种3-MCPDE标准物质在MRM模式下的提取离子流出峰时间彼此分离,根据出峰时间及各自的特征离子(3-MCPD双酯为[CH2·Cl-CH-O-R2-CH+H]+,单酯为[R1+H]+,R=酰基基团)可对鸡肉香精样品中的3-MCPDE定性定量分析。2.验证了方法可行性:UPLC-TQ-MS方法的灵敏度通过信噪比S/N=3计算得到3-MCPD单双酯的LOD分别为0.44~0.48μg/kg和0.35~6.45 ng/kg,S/N=10计算单双酯的LOQ分别为0.63~1.18μg/kg和3.46~14.39 ng/kg。测定每种3-MCPDE低浓度和高浓度的日内相对标准偏差范围为1.4%~3.4%,日间相对标准偏差范围在2.0%~4.8%之间。“溶剂萃取—SPE萃取—UPLC-TQ-MS”过程在低、中、高三个加标浓度水平10、150及250 mg/kg时,9种3-MCPDE标准品加标回收率范围为79.5%~115.8%,相对标准偏差在7.4%~12.8%之间。3.通过改变热反应鸡肉香精制备过程中的鸡脂酶解参数、热反应动力学参数以及美拉德反应的物料体系配比,研究了各变量对3-MCPD单/双酯、总量以及具体3-MCPDE单体生成量的变化规律。结果表明,利用初始条件(105℃反应60 min)和配方,改变鸡脂酶解条件制备的鸡肉香精中3-MCPD单/双酯含量最高分别达到2214.04μmol/kg和4236.83μmol/kg,通过参数优化,3-MCPD单/双酯含量分别降低至0~80.28μmol/kg和47.83~307.84μmol/kg(以3-MCPD计),双酯中以3-MCPD-OS的生成量最高,单酯中以3-MCPD-P为主。结合感官评定结果确定最佳的鸡脂酶解条件:酶解时间7.5 h,底物浓度70%,pH 7.00,脂肪酶添加量0.55%;最佳热反应动力学参数为:时间60 min,温度105℃,pH 6.52;最佳物料配比:鸡脂10%,鸡骨酶解液55%,L-半胱氨酸大于1.8%,蛋氨酸1.8%,葡萄糖8%~10%,VB1 0.6%,NaCl 5%或15%。试验证明,通过反应后加盐可以降低3-MCPDE的形成,降温至60℃添加10%的NaCl可使3-MCPDE总量降至102.65μmol/kg,相当于11.34 mg/kg(3-MCPD计)。4.采用偏最小二乘回归(PLSR)进行相关性分析,PLS2结果显示鸡脂酶解底物浓度与Y变量呈显著负相关,热反应时间对Y变量具有显著正相关性。进一步的PLS1分析表明,酶解pH与3-MCPDE总量为显著正相关。热反应温度未见显著相关性,但其影响不容忽视,这是由于温度对3-MCPDE的形成影响复杂。热反应的原辅料均没有显著的相关性,半胱氨酸、蛋氨酸和葡萄糖既可以促进又可以抑制3-MCPDE的生成,取决于酯化速率与裂解速率的大小,而反应速率又受到温度的影响。半胱氨酸相比蛋氨酸的影响更为明显,VB1高浓度时会促进3-MCPDE前体物质生成,故应选择低浓度添加量。NaCl可以改变体系中Cl-浓度,低浓度加快氯离子亲核反应,高浓度又会降低其含量,通过反应完成后降至较低温度加盐可以有效控制3-MCPDE的生成。……   
[关键词]:鸡肉香精;热反应;3-氯-1;2-丙二醇酯;超高效液相色谱串联四极杆质谱;检测与控制
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:江南大学2016年
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