食品中氯丙醇类化合物检测方法研究进展

邵二磊

（中轻检验认证（成都）有限公司，四川成都 610000）

1 氯丙醇类化合物安全风险概述

氯丙醇类[Chloropropanol(s)]化合物是甘油分子中一个或两个羟基被氯取代得到的一类物质的统称。近年来的研究发现氯丙醇类化合物广泛存在于食品中，可能会对人体健康造成一定危害，成为国内外食品安全研究的热点[1-5]。氯丙醇类化合物主要在食品加工过程中产生，在油脂含量较高的食品以及部分经热加工处理的食物中可检测到氯丙醇酯类物质，如咖啡、油炸薯条、饼干、食用油和糕点等食品中，在肉制品、乳制品、谷物食品、婴幼儿配方乳粉以及汤汁等食品中，也有氯丙醇类化合物的检出[6-11]。部分食品在生产加工过程中，需要酸催化及高温条件，但在强酸及高温条件下，可能会产生化学副反应，生成氯丙醇类化合物等有害物质[12-16]。常见的暴露在食品中的氯丙醇类化合物主要有4种，包括3-氯-1,2-丙二醇（3-MCPD）、2-氯-1,3-丙二醇（2-MCPD）、1,3-二氯-2-丙醇（1,3-DCP）和2,3-二氯-1-丙醇（2,3-DCP），其化学结构式如图1所示[14]。

图1 4种氯丙醇类化合物的结构简式

相关研究表明氯丙醇类化合物会对生物体的肾脏以及免疫系统造成一定的伤害与毒性[17]。因此，对食品中氯丙醇类化合物制定相关的限量值很有必要，《食品安全国家标准 食品中污染物限量》（GB 2762—2017）中规定，液态调味品和固态调味品中3-氯-1,2-丙二醇的限值分别为0.4 mg·kg-1和1.0 mg·kg-1。国内外很多国家和组织均对3-MCPD制定了限量标准，如表1所示。

表1 部分国家和组织对3-氯-1,2-丙二醇（3-MCPD）的限量规定

2 氯丙醇类化合物检测方法

目前，国内外对氯丙醇类化合物的检测方法主要包括气相色谱-质谱串联法（Gas Chromatography-Mass，GC-MS）、气相色谱-氢火焰离子化检测器法（Gas Chromatography-Flame Ionization Detector，GC-FID）、气相色谱-电子捕获检测器法（Gas Chromatography-Election Capture Detector，GCECD）以及高效毛细管电泳法（High Performance Capillary Electrophoresis，HPCE）等。

2.1 气相色谱-质谱法（GC-MS）

气质联用仪是分析仪器中较早实现联用技术的仪器，目前很多从事化学分析的实验室都把GC-MS作为主要的定量确认手段之一。《食品安全国家标准 食品中氯丙醇及其脂肪酸酯含量的测定》（GB 5009.191—2016）中利用同位素稀释技术，以D5-3-氯-1,2-丙二醇（D5-3-MCPD）为内标，采用固相支持液-液萃取方式提纯净化，以七氟丁酰基咪唑进行衍生化，经弱极性毛细管气相色谱-质谱柱分离后，采用气相色谱-质谱仪测定，内标法定量[18]。该国标方法适用基质范围广泛，定量准确，净化提纯完全，可排除复杂基质干扰。

周秋玲等[19]基于气相色谱-质谱法，探究和建立了调味品中氯丙醇类化合物的分析方法。此研究是建立在《食品安全国家标准 食品中氯丙醇及其脂肪酸酯含量的测定》（GB 5009.191—2016）的基础上，通过优化前处理条件，包括萃取条件的选择、吸附剂的综合效果比较、淋洗剂和洗脱剂的影响和衍生化条件的对比选择等，对标准方法进行了优化。结果显示，氯丙醇在0.005～2.000 mg·L-1线性关系良好，定量限为5 μg·kg-1，加标回收率良好，该方法可准确测出调味品中氯丙醇含量，满足分析要求。高杨等[20]和许欣欣等[21]也有相关报道，利用稳定同位素稀释法进行酱油以及其他调味品中3-MCPD的测定。

易青等[22]建立了一种食品中氯丙醇类化合物的非衍生化在线凝胶渗透色谱-气相色谱-串联质谱（On-line Gel Permeation Chromatography-Gas Chromatography/Mass Spectrometry，Online GPCGC-MS/MS）测定方法，基质适用范围较广，包括酱油、水解植物蛋白液、料酒、鸡精、面包和糕点等样品，该报道摸索了Online GPC收集时间考察和净化方法的优化，最后选用ExtrelutTM NT硅藻土进行固相支持，进行液液萃取净化，方法学验证结果表明4种氯丙醇在0.00～1.00 mg·L-1呈现良好的线性关系，检出限为0.002 mg·kg-1，该方法无需衍生化反应，各种方法学实验也验证了其准确性，与传统方法相比，简便经济。

利用气质联用法测定食品中的氯丙醇类化合物是目前应用最广泛的一种方法，该方法准确可靠，灵敏度高，但前处理步骤较为复杂烦琐。此方法可用于调味品中，尤其是酱油中氯丙醇类化合物含量的分析测定，为各级市场监督管理部门进行监督监管调味品中的氯丙醇类化合物含量以及监测食品接触材料中氯丙醇类化合物迁移量的分析测定提供了较为准确可靠的方法。

2.2 气相色谱-氢火焰离子化检测器法（GC-FID）

陈雪桥等[23]建立了采用气相色谱-氢火焰离子化检测器对饼干类食品中3-MCPD和1,3-DCP进行定量分析的方法。前处理经过对比分析实验后，用乙醚对样品进行索氏提取、甲醇萃取净化，考察了不同温度和衍生时间下的衍生化结果，最终选择N,O-双（三甲基硅烷）三氟乙酰胺（BSTFA）为衍生化试剂，在80 ℃条件下进行20 min的衍生化反应，毛细管气相色谱法分离，搭载FID检测器进行分析测定，方法学实验验证结果良好，检出限为0.01 mg·kg-1，回收率为90%～105%，相对标准偏差为2.2%～9.3%，线性良好。

2.3 气相色谱-电子捕获检测器法（GC-ECD）

气相色谱-电子捕获检测器法是采用气相色谱进行分离，搭载电子捕获检测器对物质进行定量分析的一种方法。采用ECD作为检测器测定时，一般用苯基硼酸、七氟丁酰基咪唑（Heptafluoro-Butyryl Imidazole，HFBI）或三氟乙酸酐（Trifluoroacetic Anhydride，TFAA）进行氯丙醇的衍生。由于HFBI衍生物的电负性较强、检测时灵敏度较高，因此与GC-FID方法相比，GC-ECD方法更常用。

刘贤良等[24]建立了在复合肽营养饮品中利用GC-ECD法测定氯丙醇的方法，对前处理实验条件进行多次摸索后，发现样品经七氟丁酰基咪唑衍生后，采用HP-5二苯基甲基硅氧烷（25 m×0.32 mm×0.52 μm）色谱柱分离，同时辅助程序升温方式，峰形最好，出峰也相对较快，经方法学实验验证后，1,3-DCP和2,3-DCP的精密度、回收率以及线性范围均可达到测试需求，可用于食品生产企业对食品的质量控制。

GC-FID和GC-ECD的方法同GC-MS或GCMS/MS相比，操作简单，方便快捷，成本也较低，但其检测灵敏度较质谱法低，适用于对食品中氯丙醇类化合物检测要求不高的情况。

2.4 高效毛细管电泳法（HPCE）

高效毛细管电泳法是一类以毛细管为分离通道、以高压直流电场为驱动力的新型液相分离技术，是依据各组分淌度的差异化实现分离的一种分析技术[25]。HPCE具有成本较低、仪器操作相对简单快捷等优点，但检测灵敏度较差，在实际检测过程中具有一定的局限性。

刑晓平等[26]建立了一种采用毛细管电泳-电化学方法测定水解植物蛋白调味液中3-MCPD，方法以328 μm的铜圆盘电极为工作电极，在对比了各种电极电位、运行缓冲液、pH值、分离电压和进样时间对分离的影响后，最终选用+0.65 V电位，以30 mmol·L-1和pH值为9.2的硼酸溶液作为缓冲液，分离电压和进样时间分别选择10 kV和8 s，经方法学验证后，检出限为0.22 mg·L-1，可满足测试需求，重复性较好，此项研究对在实际生产过程水解植物蛋白液（Hydrolyzed Vegetable Protein，HPV）中3-MCPD的质量控制具有实际意义。

3 讨论

目前报道出的检测食品中氯丙醇类化合物的适用基质主要集中在调味品，关于其他食品基质，如饼干[23]和特殊饮品[24]等也有相关零星报道，2020年8月中国香港爆出婴配乳粉三氯丙二醇事件后，引发了社会的广泛关注。因此研究出测定分析食品中氯丙醇类化合物含量基质适用范围较广的方法很有必要。此外，目前关于检测氯丙醇类化合物的方法，前处理提纯方式多为固相萃取，后接衍生化反应，操作烦琐费时，研究出在线分离富集技术，省去衍生化步骤等，也是今后研究的一个重要的方向。