利用离子迁移谱仪测量再生油脂的快速方法.doc

利用离子迁移谱仪测量再生油脂的快速方法颜毅坚1*，徐翔1，曹文明2，何东平3，刘军1，马军11：武汉矽感科技有限公司；2：上海市粮食科学研究所，3：武汉工业学院摘要：利用自主创新研发的离子迁移谱仪IMS-KS-100测试了103种再生油脂和53种非再生油脂，通过建立识别库，可以进行油脂的快速检测与识别。识别率可以达到95%以上。关键词：离子迁移谱仪、再生油脂、快速鉴别*通讯作者： 一、 前言再生油脂（包含地沟油）对人体健康的危害在科学界是确认无疑的。油脂中因其内源物质性质非极性三酰甘油含量在95%以上，因此在再生油脂中含有氧化三酰甘油聚合物（TGP）和各类有机挥发物（VOC）【1】。研究表明：TGP具有明显的生物毒性，对机体的免疫功能产生损伤【4】；而食用含有再生油脂的油脂，其中含有的VOC则对机体产生器质性的损伤，如肝脏、肾脏的损伤【2,3】。因此，必须对再生油脂进行有效地、快速地现场检测。目前，因为油脂成份非常复杂且再生油脂来源非常广泛，社会缺乏有效检测手段来监控再生油脂的横行（某些品牌的花生油中含有疑似的再生油脂）。卫生部所推荐的4种质谱法、2种荧光法、和一种快检法都从根本上无法进行再生油脂的现场快速检测。现有声称解决再生油脂测试的方法基本上都是基于油脂的外源性污染物【6】和部分油脂内源性物质【7】。作为外源性物质，由于再生油脂来源的地域性差异，用来作为再生油脂检测标的物缺乏有效地普适性（例如辣椒素等）；对于内源性物质，则必须考虑该类物质的稳定性以及可消除性。一些内源性的物质例如己醛，多环芳烃，丙烯酰胺等都可以通过简单地物理或化学方式消除。因此，不便将他们作为再生油脂的检测标的物。 为此，我们认为【8】，对于再生油脂的检测标的物必须具备如下几个特征：1）必须为油脂内源性物质；2）必须是物理化学性质基本稳定，且其含量要随时间、温度不下降；3）要具有一定的可分离的量；4）具有一定的性质（例如可裂解性等）供原位性、实时性观察其化学变化。本文报告了对再生油脂样品103种（份），非再生油脂样品53种（份）【5】用离子迁移谱仪IMS-100进行直接测量，对所测数据，通过生成指纹图谱，建立识别库，进行油脂的快速测量与识别。即：通过对油脂样品的直接进样，实现对油脂样品的快速检测与判别，可在2分钟内判别出所测油品是否属于再生油脂或含有再生油脂。尤其我们注意到：非再生油脂与再生油脂在高温、低温条件下，其氧化诱导期不同【2】，因此，在油脂中相关物质氧化过程中，其离子迁移谱是不同的。由此得到的指纹图谱也是不同的。因此，可以通过建库、比对的手段来实现油脂的快速测量与识别。同时，我们还注意到：现有的卫生部所推荐的4种质谱法，基本上是采用液相色谱-质谱联用法（LC-MS/MS）。因此，其所采用的技术路线要求对于油样的前处理也是必须的。这样，无法实现实时、快速、在线式检测。由于前处理所需要使用各种柱子，检验过程漫长是可以想象的外，检测成本也是高昂的。二、方法描述（油脂样品的提取，测量方法）1、 油脂样品的提取 在待检油脂中随机取样1ml，并于该样品中取样20nl直接进样。2、 测量设备及方法1）测量设备：为武汉矽感科技有限公司生产的IMS-100系列离子迁移谱仪，图一为IMS-KS-100型设备实物图片IMS-KS-100设备参数如下：名称描述工作温度60 C迁移气体种类干燥空气迁移气体湿度（露点温度）-50 C迁移气体流量1000ml/s迁移电场强度300V/cm进样器工作方式热解吸附进样器工作温度150 C进样载气流量300ml/s 图一、离子迁移谱仪IMS-KS-1002）建库方法：Step1：利用油脂样品，通过直接进样20nl，在正离子模式下测量得到油脂样品的标准离子迁移谱，如图二表示。并由此数据生成指纹图谱由图三表示。 图二、非再生油脂20nl样品离子迁移谱图图三、非再生油脂20nl样品离子迁移谱指纹谱图Step2：对各类油脂样品，测量相应IMS数据，并利用其指纹图谱建库。20nl再生油脂（地沟油）的离子迁移谱由图四表示，而相应的指纹图谱由图五表示。图四、再生油脂（地沟油）20nl样品离子迁移谱图 图五、再生油脂（地沟油）20nl样品离子迁移谱指纹谱图3）待测油品检测判断Step1：待测油脂样品，通过直接进样20nl，在正离子模式下测量得到待测油脂样品的标准离子迁移谱，并由此数据生成指纹图谱由图六表示。 图六、待测油样20nl样品离子迁移谱指纹谱图Step2：图谱比对：比对图五、图六中可以得出所测油脂样品含有再生油脂检出的结论。在所进行的油品盲样测试中，所测油品100种，判别正确率95%。三、 结论及讨论结论：本检测方法准确,专属性强,灵敏度高。适用于油脂中是否含有再生油脂的快速检测。讨论：油脂的离子迁移谱出峰机制正在进行中。同时，测试的标准化工作也在进行中。四、 参考文献1) 曹文明，薛斌，杨波涛，丁丹华，孙禧华， 再生油脂检测技术的发展与研究，食品科技与经济，第36卷第1期，p412) Baileys Industrial Oil and Fat Products, Sixth Edition, Six Volume Set. Edited by Fereidoon Shahidi. 2005 John Wiley & Sons, Inc.3) Totani N,Burenjargal M,Yawata M,Ojiri Y. Chemical properties and cytotoxicity of thermally oxidized oil. J Oleo Sci.2008;57(3):153-60.4) 曹文明，等，氧化三酰甘油聚合物细胞毒性研究，食品科技，2012年 第37卷 第9期，p1715) 上海市粮食科学研究所提供6) 吴慧勤，等，LC-MS/MS鉴别再生油脂新方法，分析测试学报，第31卷第9期，（2012），p10317) 吴慧勤，等，SPME/GC-MS鉴别再生油脂新方法（II），分析测试学报，第31卷第4期，（2012），p3658) 与何东平、曹文明私人交流谈话Fast Identification of Reused Oils by Ion Mobility Spectrometry (IMS)Yan yijian1*,Xu Xiang1,Cao wenming2,He dongping3,Liu jun1,Ma jun11,Wuhan Syscan Technology Co. Ltd, 2, Shanghai Institute of Food Science, 3，Wuhan University of TechnologyAbstract: 103 reused oils and 53 normal oils were measured by IMS-100, it is found that the rapid recognition rate f