本发明专利技术公开了一种乳制品中三聚氰胺含量快速自动测定方法及装置，属于食品分析领域。单元(A)在操作程序下，第一步，多功能阀在状态I，泵A转动，泵B停止，第一样品流入柱2进行三聚氰胺富集，洗脱液流入柱1对其再生；第二步，泵A停止，泵B转动，清洗液流入柱2，清洗其中杂质；第三步，多功能阀切换至状态II，洗脱液流入柱2对其洗脱和再生；柱2中的三聚氰胺被洗脱液交换下来，以“样品塞”的形式直接进入单元(B)的采样环，进行体积定量、注入、再分离、检出，响应信号由计算机处理；与此同时，第二样品进入柱1进行富集，重复柱2过程。本发明专利技术自动化程度高、重现性好、分析速度在30样/h左右；本发明专利技术的单元(A)可与各种流动注射分析系统联用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及乳制品中三聚氰胺含量快速自动测定的方法及装置，属于食品分析领域。本专利技术还可以与多种流动注射分析系统联用，用于各种乳制品中三聚氰胺含量的快速、 准确、自动测定。
技术介绍
三聚氰胺是一种白色无味氮杂环有机化合物，其含氮量为66.7%，约为蛋白质的 4倍，由于目前乳制品中蛋白质的检测方法一凯氏定氮法(J. Dairy Sci., 1978，61(7): 870-873)无法区分蛋白氮和非蛋白氮，因此一些不法商人将三聚氰胺添加进乳制品以提高乳制品的表观蛋白质含量。三聚氰胺进入人体后会逐步水解，生成三聚氰酸，三聚氰胺再与三聚氰酸结合形成氰尿酸三聚氰胺，从而引起泌尿系统结石，危害身体健康。2007年4月发生在美国的“宠物食品事件”(WHO Expert Meeting Report, 2008)，以及2008年9月发生在中国的“三聚氰胺牛奶事件”(WHO Expert Meeting Report, 2008)就是因为食品中被非法添加了三聚氰胺所造成。因此，目前对乳制品中三聚氰胺含量的快速监测就具有很重要的社会意义。乳制品中三聚氰胺的测定方法，主要有高效液相色谱法(J. Agr. Food Chem., 2000，48(8): 3353-3；358)、液相色谱-质谱法(Anal. Chim. Acta, 2005, 530(2) 237-243)、气相色谱-质谱法(Biomed. Environ. Sci. , 2009，22(2) 87-94)、毛细管电泳法(J. Agr. Food Chem. , 2009，57(3) 807-811)、红外光谱法(J. Agr. Food Chem., 2009，57(10) 3974-3980)、核磁共振光谱法(J. Agr. Food Chem. , 2009，57(16) 7194-7199)等。液相色谱法为目前日常使用的方法，其灵敏度较高，最低检出限在0. 05-2. Omg Γ1 的范围，但其分析成本高、样品前处理过程复杂且重现性差，而且每小时仅能分析2 3样； 毛细管电泳法分析成本低，环保，最低检出限为0.5 mg L—1，但其分析速度也很慢，每小时仅能分析两个样；近红外光谱法和核磁共振光谱法的分析速度有所提高，每小时可以处理 4飞样，但其灵敏度低，最低检出限为1 mg L—1。限制上述方法分析速度的关键问题是，样品的预处理过程和检测过程均由手工分别独立进行，操作过程繁琐，自动化程度低，无法适用于大批量乳制品样品的快速筛查和分析。2008年，我国颁发了原料乳、乳制品以及含乳制品中三聚氰胺的三种测定方法 (GB/T 22388-2008)，即，高效液相色谱法、液相色谱-质谱/质谱法和气相色谱_质谱联用法。三种方法除联用的检测器不同外，样品的预处理及测定过程大体相同。三种方法具体的样品预处理及测定操作过程如下乳液样品蛋白质沉淀后，取其上清液5mL，加入5mL水混合均勻，让该混合液自然流过一根混合型阳离子交换固相萃取柱，待混合液全部流出后，再依次用3mL水和3mL甲醇清洗萃取柱；当萃取柱中的清洗液体完全流出后，再用6mL氨化甲醇溶液(5. 096，ν/ν)洗脱；洗脱液于50°C下用氮气吹干，残留物(相当于0.4 g样品)用ImL 液相色谱的流动相定容，涡旋混合lmin，微孔滤膜过滤后，用于液相色谱检测。液相色谱法的检出限为ang L—1，相对标准偏差小于10%。当用气相色谱-质谱法检测时，氮气吹干得到的残留物需先进行衍生化后再进行测定。其操作过程为取氮气吹干残留物，加入600 μ L的吡啶和200 μ L衍生化试剂，混勻，70°C反应30 min后，供气相色谱-质谱法检测；气相色谱-质谱法的检出限为0.05 mg L—1，相对标准偏差小于10%。上述方法存在以下缺点1).样品预处理过程与检测过程均由手工操作，其过程繁琐、自动化程度低，人为误差大，重现性差(RSD<10%)，不能适用于大量样品的快速分析； 2).混合型阳离子交换固相萃取柱的清洗和洗脱过程中有机试剂耗量大，不但危害分析工作者的身体健康，同时也增大了环境污染；3).样品预处理过程与检测过程耗时长，分析速度慢，仅为2 3样/h，不适用于大批量乳制品样品的快速分析；4).流出萃取柱的洗脱液无法直接测定，需先经过烘干处理后再溶解，这不但造成有机溶剂挥发污染环境，同时也增长了样品的前处理时间，影响了整体的分析速度；5).固相萃取柱均为一次性使用，这不但大幅度增加了测定成本(萃取柱价格10-15元/支)、废品处理成本及资源浪费，而且也增大了前处理的误差来源，最终影响了分析方法的准确度和精密度；6).样品富集与样品洗脱的液体流向只能为同一方向，使洗脱液流经萃取柱、洗脱三聚氰胺的时间增长，使浓缩的三聚氰胺又被稀释，最终导致离子交换效率降低、测定灵敏度降低。另外，美国专利(US 2011/0008809 Al)公开了一种酶催化分光光度法测定食品中三聚氰胺的方法。方法的核心是利用三聚氰胺脱氨酶(melamine deaminase, MDA)催化三聚氰胺分解为三聚氰酸二酰胺和氨气，释放出的氨气用Berthelot显色反应测定，根据颜色的深浅间接定量样品中的三聚氰胺。其具体操作过程是取蛋白质沉淀后的乳制品上清液30mL流过阳离子交换固相萃取柱，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-吗啉基)丙磺酸钠(Na-MOPS)的甲醇液(0. 09g mL—1)和0. 6mL甲醇依次洗脱，洗脱液烘干后剩余物质用0. 6mL超纯水溶解，作为待测液；分别取待测液0. 2mL与反应容器中，并加入500mg Γ1 MDA溶液0. 02mL，在室温下反应10-15min，再加入显色剂显色，在630nm处测定产物的吸光度值。但是，该方法的缺点是1)样品仍需进行阳离子交换固相萃取前处理，且为手工操作，过程繁琐且误差大；2) — 次前处理时间为40min，酶催化反应时间为10-15min，显色反应时间为30min，因此分析耗时太长(SOmin/样)，无法实现批量样品的快速测定；3)柱清洗液中含有乙酸，会在清洗液中将萃取柱中部分三聚氰胺洗脱丢失；此外，Na+的离子交换能力小于-NH3+,所以Na-MOPS 洗脱液洗脱的三聚氰胺量较少，这些都会降低测定灵敏度；4)所用酶试剂价格昂贵，分析成本增高，不利于方法的推广应用。目前，国内针对乳制品中三聚氰胺测定的预处理过程的专利有两个(CN 201331461; CN 101776664)。两者的核心技术均是膜萃取；一个采用了半透膜萃取，另一个为中空纤维膜萃取，两套装置设计基本相同；前者的待测液处于萃取膜管内，悬空于样品瓶中间，瓶内为待萃取的原样，三聚氰胺分子量较小，可通过半透膜进入膜内的待测液中；后者的三聚氰胺通过中空纤维膜孔内的有机相进入膜另一侧水相，实现对样品中三聚氰胺的萃取；萃取后抽取膜内待测液进行下一步测定。但是这两种方法的不足之处是1)预处理过程仍为手工操作；2)除三聚氰胺外，样品中仍有一些有机物杂质通过萃取膜进入待测液6中，无法达到对三聚氰胺高选择性萃取的目的；3)样品本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种乳制品中三聚氰胺含量快速自动测定方法，其特征在于：当装置单元（Ａ）开始运作时，第一步，泵Ａ（１）转动，泵Ｂ（２）停止，多功能阀（１１）处于位置Ｉ，第一个乳液样品（４）在泵Ａ（１）的动力作用下，通过样品入口管（７ａ）、样品泵管（７）、样品出口管（７ｂ）、进入三通连接器（９），又经三通出口管（１０）、多功能阀（１１）的第四连接管（１８）、进入萃取柱２（２０），样品中（４）的三聚氰胺与萃取柱２（２０）中填料上的阳离子交换基团发生离子交换，未交换的物质经第五连接管（２１）、多功能阀（１１）的第二排废管（１６）排出，萃取柱２（２０）在此状态经过一定时间对乳液样品中三聚氰胺进行富集；与此同时，洗脱液（３）在泵Ａ（１）的动力作用下，通过洗脱液入口管（６ａ）、洗脱液泵管（６）、洗脱液出口管（６ｂ）、多功能阀（１１）的第六连接管（２２），进入萃取柱１（１９），对萃取柱１（１９）进行再生，然后经多功能阀（１１）的第三连接管（１７）、第二连接管（１３）、第一连接管（１２）、过滤器（１４）、第七连接管（２３），流入装置单元（Ｂ）中采样阀（２７）的采样定量环（２８），最后从第三排废口（２９）排出，萃取柱１（１９）处于填料的再生状态；第二步，泵Ａ（１）停止，泵Ｂ（２）转动，多功能阀（１１）仍处于位置Ｉ，柱清洗液（５）在泵Ｂ（２）的动力作用下，通过清洗液入口管（８ａ）、清洗液泵管（８）、清洗液出口管（８ｂ）、进入三通连接器（９），又经三通出口管（１０）、多功能阀（１１）的第四连接管（１８）、进入萃取柱２（２０），将残留在萃取柱内、未能交换的其他水溶性或脂溶性杂质洗出，然后经第五连接管（２１）、多功能阀（１１）的第二排废口（１６）排出，萃取柱２（２０）处于填料的清洗状态；萃取柱１（１９）仍处于再生状态；第三步，泵Ａ（１）转动，泵Ｂ（２）停止，多功能阀（１１）切换至位置ＩＩ，洗脱液（３）在泵Ａ（１）的动力作用下通过洗脱液入口管（６ａ）、洗脱液泵管（６）、洗脱液出口管（６ｂ）、多功能阀（１１）的第五连接管（２１），进入萃取柱２（２０），洗脱液（３）中的阳离子与萃取柱２（２０）内填料上吸附的三聚氰胺发生离子交换，在填料再生的同时、将三聚氰胺洗脱下来，并以“浓缩样品塞”的形式随洗脱液（３）从第四连接管（１８）流出，然后，经多功能阀（１１）的第一连接管（１２）、过滤器（１４）、第七连接管（２３），流入采样阀（２７）的采样定量环（２８），进行样品体积的定量，最后从第三排废口（２９）排出，萃取柱２（２０）处于三聚氰胺洗脱、填料再生的状态；与此同时，第二个乳液样品（４）在泵Ａ（１）的动力作用下，通过样品入口管（７ａ）、样品流泵管（７）、样品出口管（７ｂ）、进入三通连接器（９），又经三通出口管（１０）、多功能阀（１１）的第三连接管（１７）、进入萃取柱１（１９），样品中的三聚氰胺在萃取柱１（１９）中发生离子交换，未交换的物质经第六连接管（２２）、多功能阀（１１）的第一排废管（１５）排出，萃取柱１（１９）在此状态经过一定时间对第二个乳液中三聚氰胺进行富集；在此过程中，泵Ｃ（２６）连续转动，采样阀（２７）处于采样位置，流动相（２４）在泵Ｃ（，最后从第四排废管（３５）流出；实测曲线由计算机（３４）根据储存的线性方程进行处理并输出测定结果；计算机（３４）同时根据程序自动控制阀与泵的转动。， ２０）流出的洗脱液（３）中的三聚氰胺“浓缩样品塞”正好处于装置单元（Ｂ）的采样环（２８）内时，采样阀（２７）切换至注入位置，流动相（２４）将注入的“样品塞”推进色谱柱（３１），进行进一步分离，然后进入流通式光学检测器（３３）检测吸光度值２６）的作用下经流动相入阀管（２５）、采样阀（２７）、色谱柱入口连接管（３０）、进入色谱柱（３１），又经色谱柱出口连接管（３２）流过流通式光学检测器（３３），最后由第四排废口（３５）流出，响应信号给出一个稳定的基线；当分别从两支萃取柱（１９...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李永生，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：90
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