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丙烯酰胺的检测方法和影响因素以及抑制技术研究

作　者: 赵喜
导　师: 石志红
学　校: 河北大学
专　业: 分析化学
关键词: 丙烯酰胺衍生检测影响因素抑制方法
分类号: TS207
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

自2002年瑞典科学家报道油炸或焙烤的淀粉类食品中发现较高含量的丙烯酰胺以来,食品中丙烯酰胺对健康的危害受到了世界范围的广泛关注。食品中丙烯酰胺主要是由游离氨基酸特别是天门冬酰胺与还原性糖类通过Maillard反应生成的。经高温处理的高淀粉食品中广泛存在较高水平的丙烯酰胺,而很多中草药来源于植物的根茎和果实,其中淀粉含量较高,有的还需要经过高温炮制才能使用,在中药材高温炮制过程中是否有丙烯酰胺产生以及产生量的多少还没有报道。本论文选择富含天门冬酰胺和还原性糖的中药材天冬作为研究对象,对高温炮制药材中丙烯酰胺的检测方法、影响因素以及抑制技术进行了研究。全文共分为四部分：第一章：综述了丙烯酰胺的检测方法以及食品中丙烯酰胺生成量的影响因素和抑制方法研究进展情况。第二章：建立了柱前衍生-高效液相色谱检测丙烯酰胺的新方法。本文所采用的衍生方法的机理是利用迈克尔加成反应,以2-巯基苯甲酸为衍生试剂,使小分子的丙烯酰胺键合上一个苯环。衍生产物由于具有一个苯环,比丙烯酰胺具有更大的紫外吸收,降低了检出限,提高了对炮制药材中丙烯酰胺的检测灵敏度。另外,由于衍生产物的极性减弱,增强了其在反相液相色谱柱上的保留,有利于选择合适的流动相改善目标化合物与基质中其他组分的分离。实验中采用超声波作为辅助手段,缩短了衍生反应时间。详细考察了衍生试剂用量、反应时间、溶液pH和见光与避光条件对衍生反应的影响。方法的色谱条件是：色谱柱：C18柱,流动相：乙氰：乙酸溶液(1g/L)=20:80 (V/V),流速：0.7mL／min,检测波长：238nm。方法的检出限为0.2mg/kg,方法的相对标准偏差低于5.35%。第三章：目前对于丙烯酰胺形成机理的研究表明,美拉德反应与丙烯酰胺的生成有着非常密切的联系,在超过120℃的加热条件下,还原性糖类同天门冬酰胺反应从而生成了丙烯酰胺。我们以富含天门冬酰胺和还原性糖的中药材天冬为模型,研究了加热温度和加热时间对丙烯酰胺生成量的影响。通过实验我们发现,中药材在高温烘烤下有丙烯酰胺生成,但是随着烘烤温度和时间的不同,丙烯酰胺的生成量不同。首先使用HPLC-UV作为检测手段考察了加热温度对丙烯酰胺生成量的影响：当固定烘烤时间为20min时,120℃丙烯酰胺开始生成,170℃左右丙烯酰胺生成量最大,随后温度越高,丙烯酰胺的含量越低。当烘烤温度固定为170℃时,随着烘烤时间的延长,生成的丙烯酰胺的量逐渐增加,至20min时生成的丙烯酰胺最多,继续延长烘烤时间,丙烯酰胺的含量反而下降。而应用GC-ECD法对190℃下不同烘烤时间的样品进行检测,发现其中丙烯酰胺含量呈现相似的变化规律。我们还试图找到高温炮制药材颜色的变化与丙烯酰胺生成量的关系,应用721型分光光度计对不同烘烤条件下得到的中药样品提取液进行检测,发现不同加热温度、不同加热时间的药材提取液其吸光度值也是不同的。第四章：以富含天门冬酰胺和还原性糖的中药材天冬为模型,初步探索了抑制高温炮制药材中丙烯酰胺生成量的方法。主要讨论了不同的预处理条件对丙烯酰胺生成量的影响。实验发现,用盐溶液浸泡生药材可以抑制丙烯酰胺的生成,而且在盐溶液中浸泡的时间越长,加热时生成的丙烯酰胺的量就越低。但是经过不同种类的盐溶液浸泡后,生药材经过烘烤后其丙烯酰胺的生成量是有所不同的。在浸泡相同时间后,二价盐比一价盐对丙烯酰胺的抑制效果明显。对比氯化钠、硫酸钠和酒石酸钠这三种钠盐,酒石酸钠对丙烯酰胺的抑制作用要强于其他两种钠盐。而酸式盐、碱式盐以及中性盐对于丙烯酰胺生成的抑制作用有差异,经过酸式盐浸泡生成丙烯酰胺的量最低,然后依次为碱式盐和中性盐。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-13
第1章综述  13-29
  1.1 引言  13-14
  1.2 丙烯酰胺的检测  14-21
    1.2.1 样品的处理  14-17
    1.2.2 样品检测  17-21
  1.3 影响丙烯酰胺生成量的因素  21-25
    1.3.1 温度  22-23
    1.3.2 时间  23-24
    1.3.3 pH  24
    1.3.4 还原性糖和氨基酸  24-25
    1.3.5 含水量  25
  1.4 抑制丙烯酰胺生成的方法  25-27
    1.4.1 选择原料,控制天门冬酰胺和还原性糖含量  25
    1.4.2 调整加工温度时间  25-26
    1.4.3 食品加工前处理  26-27
  1.5 总结与展望  27-29
第2章柱前衍生-HPLC检测高温炮制药材中的丙烯酰胺  29-39
  2.1 引言  29
  2.2 仪器与试剂  29-30
    2.2.1 仪器  29
    2.2.2 试剂和材料  29-30
    2.2.3 标准溶液  30
  2.3 实验部分  30
    2.3.1 样品制备  30
    2.3.2 色谱检测条件  30
  2.4 结果与讨论  30-39
    2.4.1 衍生反应条件的优化  30-36
    2.4.2 LC分离条件的优化  36
    2.4.3 方法的线性范围、检出限  36
    2.4.4 样品的检测  36-39
第3章加热温度和时间对高温炮制药材中丙烯酰胺生成的影响  39-48
  3.1 引言  39
  3.2 仪器与试剂  39-40
    3.2.1 仪器  39-40
    3.2.2 试剂  40
  3.3 实验部分  40-41
    3.3.1 中药烘烤处理  40
    3.3.2 HPLC检测样品的制备  40
    3.3.3 HPLC检测条件  40-41
    3.3.4 GC检测样品的制备  41
    3.3.5 GC-ECD检测条件  41
    3.3.6 光谱检测  41
  3.4 结果与讨论  41-48
    3.4.1 色谱图及线性回归方程  41-43
    3.4.2 加热温度和时间对丙烯酰胺生成量的影响  43-45
    3.4.3 加热温度和时间对炮制药材颜色的影响  45-48
第4章不同预处理条件对高温炮制药材中丙烯酰胺生成的影响  48-53
  4.1 引言  48
  4.2 仪器与试剂  48-49
    4.2.1 仪器  48-49
    4.2.2 试剂  49
  4.3 实验部分  49-50
    4.3.1 中药预处理  49
    4.3.2 样品制备  49
    4.3.3 色谱检测条件  49-50
  4.4 结果与讨论  50-53
    4.4.1 不同氯化物溶液浸泡效果  50-51
    4.4.2 不同种类的钠盐对丙烯酰胺的抑制效果  51-52
    4.4.3 酸式盐、碱式盐以及中性盐的浸泡效果  52-53
结论  53-54
参考文献  54-57
附录:攻读硕士学位期间已发表的论文  57-58
致谢  58

丙烯酰胺的检测方法和影响因素以及抑制技术研究

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