一种食用油脂中的3-氯丙二醇脂肪酸酯和环氧甘油脂肪酸酯的检测方法技术

本发明专利技术涉及食品安全检测领域，具体涉及一种检测食用油脂中的3-氯丙二醇脂肪酸酯和环氧甘油脂肪酸酯总含量的方法。该方法使用强碱醇解法使食用油脂中3-氯丙二醇脂肪酸酯和环氧甘油脂肪酸酯醇解并转化为3-烷氧基丙二醇，然后采用气相色谱法或气相色谱质谱联用法测定3-烷氧基丙二醇含量，再通过3-烷氧基丙二醇的含量计算出其对应的3-氯丙二醇的量，并以3-氯丙二醇的量得出食用油脂中的3-氯丙二醇脂肪酸酯和环氧甘油脂肪酸酯的总含量。相比常规检测方法，该方法无须添加高纯度氘代3-氯丙二醇作为内标，检测成本较低、精密度较高，重复性好，稳定性高，具有极其有效的实用价值，值得推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及食品安全检测领域，具体涉及一种检测食用油脂中的以3-氯丙二醇的含量计算的3-氯丙二醇脂肪酸酯和环氧甘油脂肪酸酯总含量的方法。
技术介绍
食用油脂是人体中维持生命活动的最重要的营养物质之一，其在脂肪酶的催化下，生成甘油和高级脂肪酸，再分别进行氧化分解，释放能量，维持生命所需。同时，油脂对人体还有保持体温和保护内脏器官的作用。因此，对食用油脂中有毒有害物质的检测和分析，关系到广大人民群众的身体健康，具有极其重要的意义。3-氯丙二醇脂肪酸酯是一类在食用油脂和含油食品中新近发现的有毒有害物质。与传统的食品中有毒有害物质在性质上有很大的不同，3-氯丙二醇脂肪酸酯并不是由于食品遭受到外源性污染而产生，更不是人为故意非法添加而产生。3-氯丙二醇脂肪酸酯是食用油脂和含油食品在生产加工、烹饪等过程中，在某些特定的加工、烹饪条件下（如极度的高温），由食用油脂本身转化而来。该类性质的食品中有毒有害物质被称为食品的加工过程性污染物（processing contaminants）。同时，最新研究表明，当水分和氯离子比较充足时，各类微生物在分解食品中的油脂成分时，也会产生3-氯丙二醇脂肪酸酯类物质。严格的讲，3-氯丙二醇脂肪酸酯本身没有毒性，但是在其被人体摄入后，在人体消化系统内的脂肪酶的水解作用下，其会分解释放出剧毒的游离3-氯丙二醇，3-氯丙二醇是目前被世界卫生组织列为在人类已知的化合物中少数几种致癌作用最强的物质之一，国际上将3-氯丙二醇与黄曲霉毒素B1、苯并[a]芘等一同列为需最严格管理的有毒物质。为此，欧盟在假设被人体摄入的食用油脂中的3-氯丙二醇脂肪酸酯完全被消化水解的前提下，制定了世界上首个食用油脂中3-氯丙二醇脂肪酸酯的限量标准——0.02mg/kg（以释放的游离的3-氯丙二醇计），这里的3-氯丙二醇主要是指3-氯-1,2-丙二醇(3-MCPD)。同样地，与3-氯丙二醇脂肪酸酯一样，环氧甘油脂肪酸酯也是一种食用油脂的加工过程性污染物，虽然其毒性目前有待进一步的研究确证，但有一点是目前已确认的，那就是环氧甘油脂肪酸酯极易转化为3-氯丙二醇脂肪酸酯，所以环氧甘油脂肪酸酯被认为是3-氯丙二醇脂肪酸酯的前体物质。由于3-氯丙二醇脂肪酸酯和环氧甘油脂肪酸酯都是脂质类物质，其分子结构中的脂肪酸组成和种类多变，所以3-氯丙二醇脂肪酸酯和环氧甘油脂肪酸酯都是混合物。但从所共价键合的脂肪酸的数量和位置来区分，3-氯丙二醇脂肪酸酯大体可分为3大类：3-氯丙二醇二脂肪酸酯、3-氯-2-羟基-1-脂肪酸酯和3-氯-1-羟基-2-脂肪酸酯。一般来说，食用油脂中有少则数十种，多则上百种不同结构的3-氯丙二醇脂肪酸酯和环氧甘油脂肪酸酯，种类变化多，通过传统的检测技术思路，即用3-氯丙二醇脂肪酸酯或环氧甘油脂肪酸酯的各个分子种标准物质来对每一种3-氯丙二醇脂肪酸酯或环氧甘油脂肪酸酯进行精确定量测定几乎是不可能的。目前国外对食用油脂中3-氯丙二醇脂肪酸酯和环氧甘油脂肪酸酯的检测技术主要有2大类：直接法和间接法。直接法一般是运用超高压液相色谱联用高分辨率或超高分辨率质谱检测技术，对油脂直接进行分析，凭借着超高压液相色谱技术的高分离度和质谱技术对不同分子结构的高分辨率解析，对食用油脂中成百上千种不同组成物质进行一一的结构分析，从中找到可能的3-氯丙二醇脂肪酸酯或环氧甘油脂肪酸酯分子，再一一进行定量测定。这种检测技术不仅对检测人员有极高的技术和能力要求，而且其所使用的仪器极其昂贵，即使在欧美发达国家，也只有少数顶尖实验室才能进行，目前在我国几乎无法推广。间接法是先通过一定化学的方法，将食用油脂样品完全醇解为水溶性的游离甘油（丙三醇）和非水溶性的各种脂肪酸酯混合物，而在此过程中3-氯丙二醇脂肪酸酯也会同时发生醇解，释放出水溶性的游离3-氯丙二醇，最后，用相对比较普遍、价廉的气相色谱或气相色谱质谱联用技术检测油脂水溶性醇解产物中3-氯丙二醇的含量即可，同理环氧甘油脂肪酸酯的测定也是如此。目前，由于间接法不仅检测成本低，而且能够直接反映了食用油脂完全水解后所释放的剧毒3-氯丙二醇的量，与脂肪酸的组成变化无关，与欧盟限量标准相一致，所以已成为目前国际上食用油脂中检测3-氯丙二醇脂肪酸酯和环氧甘油脂肪酸酯含量的主流技术。目前，间接法检测食用油脂中3-氯丙二醇脂肪酸酯和环氧甘油脂肪酸酯的技术，根据其醇解油脂的化学方式的不同，又可分为2种：强酸醇解法和强碱醇解法。早期多用强酸醇解法，即用强酸（如硫酸、硝酸）为催化剂，并在高温条件下对油脂进行醇解，但后来发现在强酸、高温的条件下，油脂醇解产生的甘油（丙三醇）能进一步与环境中的微量的氯元素反应，在醇解的过程中额外的生成3-氯丙二醇，从而使检测结果严重偏高，检测数据不准确。而氯元素作为一种在环境中广泛分布的常量元素，其对醇解反应会发生干扰，要想完全排除也不是一般实验室所能做到的，所以强酸醇解法目前使用较少。强碱醇解法是用强碱性的盐（如氢氧化盐等）为催化剂，对油脂进行醇解，该醇解反应在低温下也能迅速完成，且其间不会有额外的3-氯丙二醇生成，所以目前强碱醇解法已成为国际上食用油脂中检测3-氯丙二醇脂肪酸酯和环氧甘油脂肪酸酯的主流技术，2009年该方法还被列为德国国家标准。但是，后来研究发现，强碱醇解法也存在着技术缺陷，在强碱性盐的作用下，3-氯丙二醇脂肪酸酯醇解释放的游离3-氯丙二醇会发生部分的、不可控制的分解，即使是同一个人对同一个油脂样品同时进行多个重复性实验，每个实验反应中游离3-氯丙二醇的分解率也在30%～80%间变化，这样不仅使检测结果偏低，而且使检测结果不稳定、不重复。为了解决这个问题，目前国际上在每一次用强碱性盐醇解油脂样品前，都必须人为的向油脂样品中添加一定量的人工合成的高纯度氘代3-氯丙二醇作为内标，以量化反映在醇解过程中3-氯丙二醇的分解率，从而对检测结果进行较正。由于目前我国尚未掌握生产人工合成的高纯度氘代3-氯丙二醇的技术，依赖进口，价格十分昂贵，所以也很难在国内推广。因此，如何寻找一种无需高纯度氘代3-氯丙二醇作为内标，又能准确测定游离3-氯丙二醇的含量，从而比较准确的确定食用油脂中的3-氯丙二醇脂肪酸酯和环氧甘油脂肪酸酯总含量的方法，已成为本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种新型检测食用油脂中的3-氯丙二醇脂肪酸酯和环氧甘油脂肪酸酯总含量的方法，用于解决现有技术中检测方法检测成本高，必须使用价格昂贵的高纯度氘代3-氯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种食用油脂中的3‑氯丙二醇脂肪酸酯和环氧甘油脂肪酸酯的检测方法，包括如下步骤：先使用强碱醇解法使食用油脂中3‑氯丙二醇脂肪酸酯和环氧甘油脂肪酸酯醇解并转化为3‑烷氧基丙二醇，然后采用气相色谱法或气相色谱质谱联用法测定3‑烷氧基丙二醇的含量，再通过3‑烷氧基丙二醇的含量计算出其对应的3‑氯丙二醇的量，并以3‑氯丙二醇的量得出食用油脂中的3‑氯丙二醇脂肪酸酯和环氧甘油脂肪酸酯的总含量。

【技术特征摘要】
1.一种食用油脂中的3-氯丙二醇脂肪酸酯和环氧甘油脂肪酸酯的检测方法，包括如下步骤：
先使用强碱醇解法使食用油脂中3-氯丙二醇脂肪酸酯和环氧甘油脂肪酸酯醇解并转化为
3-烷氧基丙二醇，然后采用气相色谱法或气相色谱质谱联用法测定3-烷氧基丙二醇的含
量，再通过3-烷氧基丙二醇的含量计算出其对应的3-氯丙二醇的量，并以3-氯丙二醇的
量得出食用油脂中的3-氯丙二醇脂肪酸酯和环氧甘油脂肪酸酯的总含量。
2.如权利要求1所述的一种食用油脂中的3-氯丙二醇脂肪酸酯和环氧甘油脂肪酸酯的检测
方法，其特征在于，所述强碱醇解法，包括以下步骤：
1）脱水处理：在食用油脂中加入脱水剂，充分搅拌后，用滤纸过滤，收集过滤的油脂即
得脱水后的油脂样品，并测量所得油脂样品的酸值；
2）脱酸处理：根据步骤1）测定的脱水后的油脂样品的酸值，将步骤1）所得脱水后的
油脂样品，加入有机溶剂溶解，再加入低浓度的烷氧基亲核试剂标准溶液，中和油脂样品中
的酸性物质至PH=9～13，充分混合后，蒸干有机溶剂，所述低浓度的烷氧基亲核试剂标准溶
液浓度为0.1～0.5mol/L；
3）醇解并转化：将步骤2）中所得样品再加入高浓度的烷氧基亲核试剂标准溶液，同时
加入对应烷基醇，进行醇解并转化反应后，稀释定容，所述高浓度的烷氧基亲核试剂标准溶
液浓度为1.0mol/L～8.0mol/L；
4）中和、脱脂和浓缩：
I、中和：将步骤3）中反应后的溶液加入烷氧基亲核试剂的中和剂，充分混合后，将过
量的烷氧基亲核试剂全部中和转化为相应的烷氧基醇，用滤纸过滤；
II、脱脂：移取全部的滤液，通过固相萃取柱进行吸附过滤，并用对应烷基醇冲洗，收
集洗脱液；
III、浓缩：将收集得到的洗脱液进行浓缩；
5）衍生化：在浓缩液中加入硅烷化衍生剂，进行硅烷化衍生反应。
3.如权利要求2所述的一种食用油脂中的3-氯丙二醇脂肪酸酯和环氧甘油脂肪酸酯的检测方
法，其特征在于，如步骤2）和3）所述烷氧基亲核试剂标准溶液是以烷氧基亲核试剂为溶质，
对应烷基醇为溶剂组成的标准溶液。
4.如权利要求2或3任一所述的一种食用油脂中的3-氯丙二醇脂肪酸酯和环氧甘油脂肪酸酯
的检测方法，其特征在于，所述对应烷基醇是指在结构上与烷氧基亲核试剂相对应的烷基醇，
即选用的烷基醇为所选用的烷氧基亲核试剂负离子亲核基团的共轭酸。
5.如权利要求4所述的一种食用油脂中的3-氯丙二醇脂肪酸酯和环氧甘油脂肪酸酯的检测方
法，其特征在于，所述烷氧基亲核试剂选自甲氧基盐、乙氧基盐、丙氧基盐、异丙氧基盐、
丁氧基盐和异丁氧基盐中的一种；与甲氧基盐、乙氧基盐、丙氧基盐、异丙氧基盐、丁氧基
盐和异丁氧基盐所对应的对应烷基醇分别为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇和异丁醇。
6.如权利要求2所述的一种食用油脂中的3-氯丙二醇脂肪酸酯和环氧甘油脂肪酸酯的检测方
法，其特征在于，如步骤3）所述高浓度的烷氧基亲核试剂标准溶液加入体积与步骤2）所得
样品质量之比ml：g=0.05～10：0.1～5；如步骤3）所述同时加入对应烷基醇的加入量为步
骤2）所得样品体积的2～50倍。
7.如权利要求2所述的一种食用油脂中的3-氯丙二醇脂肪酸酯和环氧甘油脂肪酸酯的检测方
法，其特征在于，如步骤3）所述醇解并转化...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛斌，曹文明，印瑜洁，
申请(专利权)人：上海良友集团有限公司，上海市粮食科学研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31