固相微萃取技术在食品分析中的应用

一、固相微萃取技术的装置及原理

固相微萃取技术 (SPME) 是在固相萃取 (SPE) 的基础上发展起来的一种新型的样品预处理技术, 该技术与传统的萃取技术相比, 具有操作简捷、携带方便、选择性和适应性好、灵敏度高等优点, 且易于与气相色谱 (GC) 、高效液相色谱 (HPLC) 、质谱仪 (MS) 等分析仪器联用。

SPME装置主要由手柄和萃取头两部分构成。萃取头为表面涂有特定涂层的熔融石英纤维。萃取样品时, 将萃取头从手柄中推出, 浸入样品中直接萃取或置于样品上空进行顶空萃取。基于“相似相溶”原理, 待测物质从样品基质中向涂层扩散并富集, 一段时间后达到平衡。随后将萃取头收缩于手柄内, 插入分析仪器的进样室中, 推出萃取头, 使被富集的化合物进入分析仪器完成分析检测。

二、固相微萃取技术在食品分析的应用

农药残留

固相微萃取在农残检测中的应用多是针对饮用水、蔬菜、水果、酒类、及草药等, 分析的对象主要是有机氯、有机磷及氨基甲酸酯等各类杀虫剂, 还有少数除草剂、杀菌剂等。不同的农药应采用相应的检测方式进行分析[1]。例如对于具有低沸点、热稳定性质的有机磷、有机氯类农药首选GC或GC-MS分析;而多数氨基甲酸酯类农药对热不稳定, 不易挥发, 应采用HPLC分析。Joana[2]等建立了一种同时检测多种农药的方法, 检测了白酒中六种杀菌剂和一种杀螨剂的含量, 该方法将固相微萃取技术与气质联用结合, 具有较高的灵敏度和选择性。

食品风味

食品的风味组分含量多为微量或痕量级别, 但其分析却是质量控制的重要组成部分。目前的研究主要是针对水果类、蔬菜类、酒类、乳类、肉类食品挥发物的分析。Lina等[3]采用顶空SPME法分析了新鲜石榴的芳香性挥发物的成分, 结合GC-MS法, 检测出该挥发物中的23种化学成分。此外, 通过该方法作者还确定了石榴中具有芳香活性的几种化学物质为己醛和β-蒎烯、2-乙基己醇等。刘敬科[4]等将SPME与GC-MS技术联用, 对小米粥的挥发性成分进行鉴定, 并对比了三种不同涂层的萃取头的吸附效果。结果显示, 小米粥的挥发性成分主要为醛、醇、碳氢化合物和酮等物质, 且三种萃取头从小米粥中提取的挥发性成分有较大差异。

防腐剂

食品防腐剂的使用可防止食品因微生物引起的变质, 提高食品保存性能, 而一旦超标会对人体产生毒副作用。目前采用SPME技术已对多种防腐剂进行了研究。如对羟基苯甲酸乙酯、氨基甲酸乙酯、苯甲酸、山梨酸等。贾丽[5]等建立SPME和GC-MS联用技术测定明胶中的对羟基苯甲酸乙酯。该方法测定对羟基苯甲酸乙酯的线性范围为0.05~5μg/m L, 检出限为0.03μg/m L, 可成功地用于明胶样品中对羟基苯甲酸乙酯的测定。

三、小结

固相微萃取技术已广泛应用于食品风味、食品中农药残留和添加剂的分析。但是食品样本组成复杂, 杂质种类多, 对定性分析和定量检测造成很大干扰, 同时, 高沸点、热不稳定组分的检测是一个有待克服的难点, 因此开发新涂层、推出新装置以提升其分离性能, 将是今后研究的热点。

摘要：固相微萃取技术是一种新型的样品预处理技术, 该技术集取样、浓缩、解析、进样于一体, 具有便于操作和携带、选择性高、无需有机溶剂等优点, 文章对该技术在食品分析领域中的应用情况进行了探讨。

关键词：固相微萃取,食品分析,应用

参考文献

[1] 付颖, 王常波, 叶非.固相微萃取技术在农药残留分析中的应用[J].理化检验-化学分册, 2006, 42 (10) :867-869.

[2] Joana M., Cristina E., etc.Analysis of six fungicides and one acaricide in still and fortified wines using solid-phase microextraction-gas chromatography/tandem mass spectrometry[J].Food Chemistry, 2012, 132 (1) :630–636.

[3] Lina M, Zipora T, etc.Identification of aroma-active com?pounds in‘wonderful’pomegranate fruit using solvent-assisted flavour evaporation and headspace solid-phase micro-extraction methods[J].Eur Food Res and Technol, 2012, 235 (2) :277-283.

[4] 刘敬科, 赵巍, 刘莹莹, 张玉宗.不同萃取头的固相微萃取提取小米粥中挥发性成分的研究[J].河北农业科学, 2010, 14 (11) :142-144.

[5] 贾丽, 张耀方, 刘海清, 杜艳艳.固相微萃取/气相色谱-质谱法测定明胶中的对羟基苯甲酸乙酯[J].分析测试学报, 2006, 25 (2) :68-69.