测定加工食品中的丙烯酰胺

尤安-罗斯

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对许多食品加工者的要求是了解其产品中的丙烯酰胺水平，并在可能的情况下降低这些水平。丙烯酰胺是一种加工污染物，在淀粉类食品被烘烤、焙烧或油炸时形成。氨基酸和还原糖之间的反应，即所谓的麦拉反应，是导致形成丙烯酰胺的主要化学过程。 丙烯酰胺可能存在于许多不同的食物中，包括炸薯条、烤土豆、土豆脆片/薯片、饼干和咖啡。

沃特世丙烯酰胺分析耗材包包括通过LC-MS/MS从加工食品中提取、净化和分离丙烯酰胺的耗材。这些试剂盒支持食品检测实验室，提供简单的工作流程，可减少对大量方法开发的需求。

2015年，欧洲食品安全局（EFSA）公布了一份关于食品中丙烯酰胺的风险评估。这项评估的结论是，食品中的丙烯酰胺水平可能导致所有年龄组的癌症风险增加。然而，无法确定风险增加的程度的估计。

欧盟（EU）2017/2158号法规于2018年4月生效，规定了减少食品中丙烯酰胺含量的缓解措施和基准水平。为了支持降低丙烯酰胺水平的行动，大型食品制造商应进行有代表性的采样和分析，以评估缓解措施。

美国食品和药物管理局（FDA）发布了指导意见，概述了目前关于降低某些食品中丙烯酰胺含量的建议。美国食品和药物管理局的指导意见建议食品公司了解其产品中的丙烯酰胺水平，并在可行的情况下，采取办法降低这些水平。

检测加工食品中的丙烯酰胺

对加工食品中的丙烯酰胺进行分析，有几个分析方面的挑战需要考虑，其中包括。

  • 保留。丙烯酰胺是一种极性的、低分子量的化合物。
  • 基质的复杂性。对一系列复杂的加工食品样品需要进行提取和清理，这些样品的成分可能有很大的不同。
  • 浓度范围。欧盟的基准水平因食品类型而异，范围从婴儿食品的40微克/千克到咖啡替代品的4000微克/千克，完全由菊苣制成。

食品中的丙烯酰胺含量通常用液相色谱法（LC）或气相色谱法（GC）作为分离技术，再加上质谱法（MS）进行检测。由于加工食品样品的复杂性，样品的提取和清理往往涉及劳动密集型方法。 在用气相色谱法分析之前，样品还需要衍生化，这通常是通过溴化实现的。LC-MS方法不需要这种衍生化步骤，节省了分析人员的时间。

用LC-MS/MS检测食品中丙烯酰胺的样品制备（提取和净化）。

液相色谱与串联四极杆质谱法（LC-MS/MS）是一种新的方法。 既定技术 用于分析加工食品中的丙烯酰胺。传统的LC-MS/MS方法往往涉及到样品制备，需要进行冗长的多步固相萃取（SPE）净化。多步固相萃取净化程序的一个例子是使用 Oasis SPE cartridges 在应用说明中概述了 薯片中的丙烯酰胺.

使用QuEChERS（快速、简便、廉价、有效、坚固和安全）萃取与分散性固相萃取（dSPE）或穿透式SPE净化的替代性样品制备方法可以带来更快的样品制备方法。该应用说明 Determination of Acrylamide in Processed Foods using ACQUITY UPLC I-Class and Xevo TQ-S micro 概述了一个样品制备工作流程的例子，该流程使用改良的QuEChERS萃取，在用LC-MS/MS分析之前有不同的SPE净化选项。

当选择哪种净化方法最能满足你的分析方法的目标时，在每个样品的成本、回收率、重复性、时间和资源方面，考虑减少样品净化可能对你的分析柱和LC-MS/MS系统的影响也很重要。 如果在样品制备步骤中实现了较少的净化，这可能会影响色谱柱的寿命和系统的正常运行时间。在应用说明中 Investigation of the Xevo TQ-S cronos System’s Robustness for the Determination of Acrylamide in Processed Potato Chips在对薯片基质进行500次连续注射后，评估了系统的性能。在这项研究中，土豆片样品的提取和净化采用了 沃特玛丙烯酰胺LCMS增强型净化试剂盒.

影响丙烯酰胺定量的同位素干扰因素

2019年，Desmarchelier A、Hamel J、Delatour T在《色谱杂志》（Journal of Chromatography A）上发表的一篇论文确定了其他化合物的存在，它们会干扰某些样品（如咖啡）中丙烯酰胺的定量。在这篇论文中，作者指出，如果n-乙酰-β-丙氨酸、3-氨基丙酰胺和乳酰胺的来源片段与丙烯酰胺共同挥发，则可能导致对丙烯酰胺水平的过度估计。

由于这篇论文的发表，沃特世应用化学家Janitha De-Alwis开展了进一步的工作，利用在ACQUITY UPLC HSS C上开发的方法评估这些化合物是否与丙烯酰胺共同稀释。18 SB专栏，是《世界日报》的一部分。 Waters acrylamide analysis kits.这项工作的结果可以在应用说明中找到 丙烯酰胺的测定：你是否避免同位素的干扰？

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沃特世的仪器、化学和服务解决方案使食品检测实验室能够开发高效的检测方法，支持食品制造商确保。

  • 准确监测加工食品中的丙烯酰胺含量
  • 可以评估丙烯酰胺缓解措施的有效性

 

其他信息。

食品安全实验室是如何检测丙烯酰胺的？

资源。

  1. (2021) 丙烯酰胺。https://www.efsa.europa.eu/en/topics/topic/acrylamide
  2. EUR-Lex. (2017) 2017年11月20日欧盟委员会条例（EU）2017/2158，为减少食品中的丙烯酰胺含量制定了缓解措施和基准水平。 https://eur-lex.europa.eu/eli/reg/2017/2158/oj
  3. S.美国食品和药物管理局。(2021) 丙烯酰胺。https://www.fda.gov/food/chemical-contaminants-food/acrylamide
  4. 欧洲标准化委员会（CEN）。(2015) 食品分析--液相色谱串联质谱法（LC-ESI-MS/MS）测定食品中的丙烯酰胺。EN 16618:2015
  5. Desmarchelier, A, Hamel, J, Delatour, T. (2020) 用液相色谱质谱法分析咖啡中的丙烯酰胺的高估来源。色谱学杂志A. 1610(460566)。