本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種乳制品中三聚氰胺含量快速自動測定方法及裝置，屬于食品分析領(lǐng)域。單元(A)在操作程序下，第一步，多功能閥在狀態(tài)I，泵A轉(zhuǎn)動，泵B停止，第一樣品流入柱2進行三聚氰胺富集，洗脫液流入柱1對其再生；第二步，泵A停止，泵B轉(zhuǎn)動，清洗液流入柱2，清洗其中雜質(zhì)；第三步，多功能閥切換至狀態(tài)II，洗脫液流入柱2對其洗脫和再生；柱2中的三聚氰胺被洗脫液交換下來，以“樣品塞”的形式直接進入單元(B)的采樣環(huán)，進行體積定量、注入、再分離、檢出，響應(yīng)信號由計算機處理；與此同時，第二樣品進入柱1進行富集，重復(fù)柱2過程。本發(fā)明專利技術(shù)自動化程度高、重現(xiàn)性好、分析速度在30樣/h左右；本發(fā)明專利技術(shù)的單元(A)可與各種流動注射分析系統(tǒng)聯(lián)用。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及乳制品中三聚氰胺含量快速自動測定的方法及裝置，屬于食品分析領(lǐng)域。本專利技術(shù)還可以與多種流動注射分析系統(tǒng)聯(lián)用，用于各種乳制品中三聚氰胺含量的快速、 準確、自動測定。
技術(shù)介紹
三聚氰胺是一種白色無味氮雜環(huán)有機化合物，其含氮量為66.7%，約為蛋白質(zhì)的 4倍，由于目前乳制品中蛋白質(zhì)的檢測方法一凱氏定氮法(J. Dairy Sci., 1978，61(7): 870-873)無法區(qū)分蛋白氮和非蛋白氮，因此一些不法商人將三聚氰胺添加進乳制品以提高乳制品的表觀蛋白質(zhì)含量。三聚氰胺進入人體后會逐步水解，生成三聚氰酸，三聚氰胺再與三聚氰酸結(jié)合形成氰尿酸三聚氰胺，從而引起泌尿系統(tǒng)結(jié)石，危害身體健康。2007年4月發(fā)生在美國的“寵物食品事件”(WHO Expert Meeting Report, 2008)，以及2008年9月發(fā)生在中國的“三聚氰胺牛奶事件”(WHO Expert Meeting Report, 2008)就是因為食品中被非法添加了三聚氰胺所造成。因此，目前對乳制品中三聚氰胺含量的快速監(jiān)測就具有很重要的社會意義。乳制品中三聚氰胺的測定方法，主要有高效液相色譜法(J. Agr. Food Chem., 2000，48(8): 3353-3；358)、液相色譜-質(zhì)譜法(Anal. Chim. Acta, 2005, 530(2) 237-243)、氣相色譜-質(zhì)譜法(Biomed. Environ. Sci. , 2009，22(2) 87-94)、毛細管電泳法(J. Agr. Food Chem. , 2009，57(3) 807-811)、紅外光譜法(J. Agr. Food Chem., 2009，57(10) 3974-3980)、核磁共振光譜法(J. Agr. Food Chem. , 2009，57(16) 7194-7199)等。液相色譜法為目前日常使用的方法，其靈敏度較高，最低檢出限在0. 05-2. Omg Γ1 的范圍，但其分析成本高、樣品前處理過程復(fù)雜且重現(xiàn)性差，而且每小時僅能分析2 3樣； 毛細管電泳法分析成本低，環(huán)保，最低檢出限為0.5 mg L—1，但其分析速度也很慢，每小時僅能分析兩個樣；近紅外光譜法和核磁共振光譜法的分析速度有所提高，每小時可以處理 4飛樣，但其靈敏度低，最低檢出限為1 mg L—1。限制上述方法分析速度的關(guān)鍵問題是，樣品的預(yù)處理過程和檢測過程均由手工分別獨立進行，操作過程繁瑣，自動化程度低，無法適用于大批量乳制品樣品的快速篩查和分析。2008年，我國頒發(fā)了原料乳、乳制品以及含乳制品中三聚氰胺的三種測定方法 (GB/T 22388-2008)，即，高效液相色譜法、液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜法和氣相色譜_質(zhì)譜聯(lián)用法。三種方法除聯(lián)用的檢測器不同外，樣品的預(yù)處理及測定過程大體相同。三種方法具體的樣品預(yù)處理及測定操作過程如下乳液樣品蛋白質(zhì)沉淀后，取其上清液5mL，加入5mL水混合均勻，讓該混合液自然流過一根混合型陽離子交換固相萃取柱，待混合液全部流出后，再依次用3mL水和3mL甲醇清洗萃取柱；當萃取柱中的清洗液體完全流出后，再用6mL氨化甲醇溶液(5. 096，ν/ν)洗脫；洗脫液于50°C下用氮氣吹干，殘留物(相當于0.4 g樣品)用ImL 液相色譜的流動相定容，渦旋混合lmin，微孔濾膜過濾后，用于液相色譜檢測。液相色譜法的檢出限為ang L—1，相對標準偏差小于10%。當用氣相色譜-質(zhì)譜法檢測時，氮氣吹干得到的殘留物需先進行衍生化后再進行測定。其操作過程為取氮氣吹干殘留物，加入600 μ L的吡啶和200 μ L衍生化試劑，混勻，70°C反應(yīng)30 min后，供氣相色譜-質(zhì)譜法檢測；氣相色譜-質(zhì)譜法的檢出限為0.05 mg L—1，相對標準偏差小于10%。上述方法存在以下缺點1).樣品預(yù)處理過程與檢測過程均由手工操作，其過程繁瑣、自動化程度低，人為誤差大，重現(xiàn)性差(RSD<10%)，不能適用于大量樣品的快速分析； 2).混合型陽離子交換固相萃取柱的清洗和洗脫過程中有機試劑耗量大，不但危害分析工作者的身體健康，同時也增大了環(huán)境污染；3).樣品預(yù)處理過程與檢測過程耗時長，分析速度慢，僅為2 3樣/h，不適用于大批量乳制品樣品的快速分析；4).流出萃取柱的洗脫液無法直接測定，需先經(jīng)過烘干處理后再溶解，這不但造成有機溶劑揮發(fā)污染環(huán)境，同時也增長了樣品的前處理時間，影響了整體的分析速度；5).固相萃取柱均為一次性使用，這不但大幅度增加了測定成本(萃取柱價格10-15元/支)、廢品處理成本及資源浪費，而且也增大了前處理的誤差來源，最終影響了分析方法的準確度和精密度；6).樣品富集與樣品洗脫的液體流向只能為同一方向，使洗脫液流經(jīng)萃取柱、洗脫三聚氰胺的時間增長，使?jié)饪s的三聚氰胺又被稀釋，最終導(dǎo)致離子交換效率降低、測定靈敏度降低。另外，美國專利(US 2011/0008809 Al)公開了一種酶催化分光光度法測定食品中三聚氰胺的方法。方法的核心是利用三聚氰胺脫氨酶(melamine deaminase, MDA)催化三聚氰胺分解為三聚氰酸二酰胺和氨氣，釋放出的氨氣用Berthelot顯色反應(yīng)測定，根據(jù)顏色的深淺間接定量樣品中的三聚氰胺。其具體操作過程是取蛋白質(zhì)沉淀后的乳制品上清液30mL流過陽離子交換固相萃取柱，再用2mL乙腈和0. 5%(ν/ν)冰乙酸混合液、2mL 0. 5%(ν/ν)冰乙酸、2mL甲醇依次清洗，用0. 6mL 3-(N-嗎啉基)丙磺酸鈉(Na-MOPS)的甲醇液(0. 09g mL—1)和0. 6mL甲醇依次洗脫，洗脫液烘干后剩余物質(zhì)用0. 6mL超純水溶解，作為待測液；分別取待測液0. 2mL與反應(yīng)容器中，并加入500mg Γ1 MDA溶液0. 02mL，在室溫下反應(yīng)10-15min，再加入顯色劑顯色，在630nm處測定產(chǎn)物的吸光度值。但是，該方法的缺點是1)樣品仍需進行陽離子交換固相萃取前處理，且為手工操作，過程繁瑣且誤差大；2) — 次前處理時間為40min，酶催化反應(yīng)時間為10-15min，顯色反應(yīng)時間為30min，因此分析耗時太長(SOmin/樣)，無法實現(xiàn)批量樣品的快速測定；3)柱清洗液中含有乙酸，會在清洗液中將萃取柱中部分三聚氰胺洗脫丟失；此外，Na+的離子交換能力小于-NH3+,所以Na-MOPS 洗脫液洗脫的三聚氰胺量較少，這些都會降低測定靈敏度；4)所用酶試劑價格昂貴，分析成本增高，不利于方法的推廣應(yīng)用。目前，國內(nèi)針對乳制品中三聚氰胺測定的預(yù)處理過程的專利有兩個(CN 201331461; CN 101776664)。兩者的核心技術(shù)均是膜萃取；一個采用了半透膜萃取，另一個為中空纖維膜萃取，兩套裝置設(shè)計基本相同；前者的待測液處于萃取膜管內(nèi)，懸空于樣品瓶中間，瓶內(nèi)為待萃取的原樣，三聚氰胺分子量較小，可通過半透膜進入膜內(nèi)的待測液中；后者的三聚氰胺通過中空纖維膜孔內(nèi)的有機相進入膜另一側(cè)水相，實現(xiàn)對樣品中三聚氰胺的萃取；萃取后抽取膜內(nèi)待測液進行下一步測定。但是這兩種方法的不足之處是1)預(yù)處理過程仍為手工操作；2)除三聚氰胺外，樣品中仍有一些有機物雜質(zhì)通過萃取膜進入待測液6中，無法達到對三聚氰胺高選擇性萃取的目的；3)樣品本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
１．一種乳制品中三聚氰胺含量快速自動測定方法，其特征在于：當裝置單元（Ａ）開始運作時，第一步，泵Ａ（１）轉(zhuǎn)動，泵Ｂ（２）停止，多功能閥（１１）處于位置Ｉ，第一個乳液樣品（４）在泵Ａ（１）的動力作用下，通過樣品入口管（７ａ）、樣品泵管（７）、樣品出口管（７ｂ）、進入三通連接器（９），又經(jīng)三通出口管（１０）、多功能閥（１１）的第四連接管（１８）、進入萃取柱２（２０），樣品中（４）的三聚氰胺與萃取柱２（２０）中填料上的陽離子交換基團發(fā)生離子交換，未交換的物質(zhì)經(jīng)第五連接管（２１）、多功能閥（１１）的第二排廢管（１６）排出，萃取柱２（２０）在此狀態(tài)經(jīng)過一定時間對乳液樣品中三聚氰胺進行富集；與此同時，洗脫液（３）在泵Ａ（１）的動力作用下，通過洗脫液入口管（６ａ）、洗脫液泵管（６）、洗脫液出口管（６ｂ）、多功能閥（１１）的第六連接管（２２），進入萃取柱１（１９），對萃取柱１（１９）進行再生，然后經(jīng)多功能閥（１１）的第三連接管（１７）、第二連接管（１３）、第一連接管（１２）、過濾器（１４）、第七連接管（２３），流入裝置單元（Ｂ）中采樣閥（２７）的采樣定量環(huán)（２８），最后從第三排廢口（２９）排出，萃取柱１（１９）處于填料的再生狀態(tài)；第二步，泵Ａ（１）停止，泵Ｂ（２）轉(zhuǎn)動，多功能閥（１１）仍處于位置Ｉ，柱清洗液（５）在泵Ｂ（２）的動力作用下，通過清洗液入口管（８ａ）、清洗液泵管（８）、清洗液出口管（８ｂ）、進入三通連接器（９），又經(jīng)三通出口管（１０）、多功能閥（１１）的第四連接管（１８）、進入萃取柱２（２０），將殘留在萃取柱內(nèi)、未能交換的其他水溶性或脂溶性雜質(zhì)洗出，然后經(jīng)第五連接管（２１）、多功能閥（１１）的第二排廢口（１６）排出，萃取柱２（２０）處于填料的清洗狀態(tài)；萃取柱１（１９）仍處于再生狀態(tài)；第三步，泵Ａ（１）轉(zhuǎn)動，泵Ｂ（２）停止，多功能閥（１１）切換至位置ＩＩ，洗脫液（３）在泵Ａ（１）的動力作用下通過洗脫液入口管（６ａ）、洗脫液泵管（６）、洗脫液出口管（６ｂ）、多功能閥（１１）的第五連接管（２１），進入萃取柱２（２０），洗脫液（３）中的陽離子與萃取柱２（２０）內(nèi)填料上吸附的三聚氰胺發(fā)生離子交換，在填料再生的同時、將三聚氰胺洗脫下來，并以“濃縮樣品塞”的形式隨洗脫液（３）從第四連接管（１８）流出，然后，經(jīng)多功能閥（１１）的第一連接管（１２）、過濾器（１４）、第七連接管（２３），流入采樣閥（２７）的采樣定量環(huán)（２８），進行樣品體積的定量，最后從第三排廢口（２９）排出，萃取柱２（２０）處于三聚氰胺洗脫、填料再生的狀態(tài)；與此同時，第二個乳液樣品（４）在泵Ａ（１）的動力作用下，通過樣品入口管（７ａ）、樣品流泵管（７）、樣品出口管（７ｂ）、進入三通連接器（９），又經(jīng)三通出口管（１０）、多功能閥（１１）的第三連接管（１７）、進入萃取柱１（１９），樣品中的三聚氰胺在萃取柱１（１９）中發(fā)生離子交換，未交換的物質(zhì)經(jīng)第六連接管（２２）、多功能閥（１１）的第一排廢管（１５）排出，萃取柱１（１９）在此狀態(tài)經(jīng)過一定時間對第二個乳液中三聚氰胺進行富集；在此過程中，泵Ｃ（２６）連續(xù)轉(zhuǎn)動，采樣閥（２７）處于采樣位置，流動相（２４）在泵Ｃ（，最后從第四排廢管（３５）流出；實測曲線由計算機（３４）根據(jù)儲存的線性方程進行處理并輸出測定結(jié)果；計算機（３４）同時根據(jù)程序自動控制閥與泵的轉(zhuǎn)動。， ２０）流出的洗脫液（３）中的三聚氰胺“濃縮樣品塞”正好處于裝置單元（Ｂ）的采樣環(huán)（２８）內(nèi)時，采樣閥（２７）切換至注入位置，流動相（２４）將注入的“樣品塞”推進色譜柱（３１），進行進一步分離，然后進入流通式光學檢測器（３３）檢測吸光度值２６）的作用下經(jīng)流動相入閥管（２５）、采樣閥（２７）、色譜柱入口連接管（３０）、進入色譜柱（３１），又經(jīng)色譜柱出口連接管（３２）流過流通式光學檢測器（３３），最后由第四排廢口（３５）流出，響應(yīng)信號給出一個穩(wěn)定的基線；當分別從兩支萃取柱（１９...
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李永生，
申請(專利權(quán))人：四川大學，
類型：發(fā)明
國別省市：90
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