一種快速檢測丙烯酰胺的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于介電特性的丙烯酰胺的快速檢測方法，包括以下步驟：將待檢測樣品弄碎并置于去離子水中，回流攪拌1～4h，過濾，得濾液；測定濾液3×108～1010Hz頻率條件下介電損失率；相同頻率下丙烯酰胺標準溶液的介電損失率的標準曲線或相關方程，得到濾液中丙烯酰胺濃度，計算樣品中丙烯酰胺的含量。本發(fā)明檢測時間短，方法簡單易操作，對于檢測低濃度丙烯酰胺含量的檢測效果優(yōu)于利用液相色譜的檢測方法，在檢測油炸食品中丙烯酰胺的含量方面有廣泛的應用前景。
【專利說明】一種快速檢測丙烯酰胺的方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種快速檢測丙烯酰胺的方法，尤其是快速檢測食品中丙烯酰胺的方 法，具體為基于介電特性快速檢測丙烯酰胺含量的方法。

【背景技術】
[0002] 油炸是現存的具有歷史悠久的，最受歡迎的烹飪方式之一，它能使食品產生獨特 的質構和良好的風味。但食品在高溫油炸時也會產生一些對人體健康有害的物質，如丙烯 酰胺。2004年02月，瑞典國家食品管理局和斯德哥爾摩大學的科研人員稱，在各種油炸和 焙烤食品中發(fā)現了一種化學物質一丙烯酰胺。丙烯酰胺是一種白色的結晶狀的粉末，主要 存在于一些經高溫烹調而且富含碳水化合物的食品當中，其含量最高的食品包括炸薯片、 炸薯條等一些油炸食品，還有一些焙烤食品。IARC(國際癌癥研究機構）通過動物實驗得出 結論，丙烯酰胺會導致產生DNA加合物，引起基因突變和染色體畸變，被認為是潛在的人類 致癌物。
[0003] 目前，檢測丙烯酰胺的方法有原子吸收法和色譜法。但是，這兩種方法存在預處理 復雜繁瑣，操作費時費力，設備價格昂貴，一次性投資大，最低檢測線高，導致不能檢測低濃 度樣品等缺點，導致上述方法不利于普及。從一般性的檢測擴展到快速、高靈敏度、無損、綠 色是未來檢測技術發(fā)展的方向。方便、簡單、低成本、多指標的檢測方法開發(fā)前景廣闊，其應 用范圍廣泛，能夠便于消費群體的實時監(jiān)控和檢測。
[0004] 利用食品的介電特性對食品進行無損檢測在理論上和實際應用方面都具有可行 性。利用食品介電特性對產品品質檢測是食品物性學研究的重點之一，產品品質的變化可 以客觀地評價加工工藝的優(yōu)劣，準確地判斷加工過程的終點。介電特性法因其高效、可靠及 簡便的特點，可以實現高質量的農產品內部品質綜合指標的檢測及分級技術，提升農業(yè)自 動化的進程，在農產品的成熟度監(jiān)控、分級包裝、貯藏保鮮中的應用前景十分廣泛。利用農 產品的介電特性進行快速無損檢測其品質的研究始于20世紀60年代。發(fā)展至今已擴展到 水果、蔬菜的成熟度、損傷的快速檢測，谷物、大豆、種子的水分測定，飲料、啤酒、乳制品的 細菌檢測和保存期、安全期的控制等方面。介電特性還用來提供水產品的加工處理基礎數 據。雖然，介電特性廣泛應用于水果、蔬菜、蛋類、豆類、油脂類和部分水產魚類中，但還沒有 對于油炸食品，尤其是油炸食品中丙烯酰胺介電特性的相關報道。本發(fā)明針對丙烯酰胺的 檢測問題，提出基于介電特性的方法檢測食品（尤其是油炸食品）中丙烯酰胺含量的方法， 以期提供一種更為高效、方便的快速檢測方法。


【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明旨在提供一種快速檢測丙烯酰胺的方法，以克服已有的檢測方式所存在的 預處理復雜繁瑣、操作費時費力、設備價格昂貴、一次性投資大、最低檢測限高導致不能檢 測低濃度樣品等缺點和不足，基于介電特性來檢測丙烯酰胺。該方法快速簡單、精密度高， 能夠較為準確、方便的檢測食品尤其是油炸食品中丙烯酰胺的含量，從而保證食品在加工 過程中的安全衛(wèi)生品質。
[0006] 本發(fā)明采取的技術方案為：
[0007] -種快速檢測丙烯酰胺的方法，包括以下步驟：
[0008] (1)將待檢測樣品弄碎并置于去離子水中，攪拌混合1?4小時后過濾，取濾液； 優(yōu)選的，待測樣品與去離子水質量比為1:1?1:20 ;
[0009] ⑵測定3X 108?1 X 101(lHz頻率條件下濾液的介電損失率；
[0010] (3)根據相同頻率下丙烯酰胺標準溶液的介電損失率的標準曲線或相關方程，得 到濾液中丙烯酰胺濃度，計算樣品中丙烯酰胺的含量。
[0011] 優(yōu)選的，步驟（2)和（3)中所述的頻率為1. 5?2. 5GHz，更優(yōu)選為2GHz。
[0012] 優(yōu)選的，當步驟⑵和⑶中所述的頻率為2GHz時，相關方程為y =-0. 23x2+4. 94x+4. 62,其中X為濾液中的丙烯酰胺的濃度，y為濾液在2GHz頻率條件下 的介電損失率，相關系數為〇. 99。
[0013] 步驟⑵中，優(yōu)選的，用同軸探針法測定介電損失率。
[0014] 上述方法可用于檢測食品中丙烯酰胺含量，尤其是用于檢測油炸食品或焙烤食品 中丙烯酰胺含量。
[0015] 本發(fā)明的原理在于：采用同軸探針法測定丙烯酰胺水溶液的介電特性；在特定頻 率下，建立丙烯酰胺水溶液的介電損失率和丙烯酰胺濃度之間的相關關系；通過測定介電 損失率，并將介電損失率代入到與丙烯酰胺濃度之間的標準曲線或相關公式，計算求得丙 烯酰胺的含量?；诮殡娞匦缘臋z測方法的最低檢測限為0. 3 μ g/ml，而使用液相色譜的檢 測方法最低檢測限為〇. 9 μ g/ml，說明基于介電特性的方法較傳統(tǒng)的檢測方法能更有效的 檢測低濃度下的丙烯酰胺含量，并且不受蛋白質、糖類和淀粉類等其他物質干擾。
[0016] 運用本發(fā)明的技術可有效，高校、方便、準確的檢測樣品中丙烯酰胺的含量。本方 法能夠在短時間內（lh-4h)快速檢測油炸食品中丙烯酰胺的含量，并且方法簡單易操作， 避免了傳統(tǒng)的丙烯酰胺檢測方法需要多種化學試劑、多步操作，檢測過程繁瑣，不能檢測低 濃度樣品等缺點。本發(fā)明在檢測油炸食品或其他樣品中丙烯酰胺含量方面有廣泛的應用前 旦 -5^ 〇

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1為不同濃度丙烯酰胺標準溶液在不同頻率下的介電損失率變化。丙烯酰胺溶 液濃度范圍：〇· 1、〇· 2、0· 3、0· 4、0· 7、1、4、7、10μ g/ml ;頻率范圍：3X108 ?10lclHz，每 5MHz 測定一個數值。
[0018] 圖2為頻率2GHz時，丙烯酰胺標準溶液介電損失率和其濃度之間的相關關系。 頻率為2GHz時，丙烯酰胺標準溶液的介電損失率和丙烯酰胺濃度之間的相關方程式為y =-0. 23x2+4. 94x+4. 62,其中X為丙烯酰胺的濃度，y為介電損失率，其相關系數為0. 99。

【具體實施方式】
[0019] 下面以具體實施例結合附圖進一步說明本發(fā)明的原理。
[0020] 實施例1
[0021] 大部分食材具有極化特性，選取可能發(fā)生取向極化和原子極化的3X108? 101(lHz (0. 3?10GHz)頻率區(qū)域。用同軸探針法測定濾液的介電特性值，測定3 X 108?101(lHz 頻率條件下的介電常數和介電損失率。
[0022] 用丙烯酰胺標準品配制不同濃度的丙烯酰胺溶液（0. 1?10 μ g/ml)，用同軸探針 法測定上述丙烯酰胺溶液的介電特性值，測定3X 108?101(ιΗζ頻率條件下的介電常數和 介電損失率。丙烯酰胺溶液濃度范圍：〇. 1、〇. 2、0. 3、0.4、0. 7、1、4、7、10μ8/πι1 ;頻率范圍： 3Χ108?10lclHz，每5MHz測定一個數值。
[0023] 由圖1可知，隨著頻率的增加，丙烯酰胺標準溶液的介電損失率呈現上升的趨勢， 并且隨著丙烯酰胺標準溶液濃度的增加，其介電損失率的區(qū)分更為明顯。1. 5?2. 5GHz頻 率下，不同濃度的聚丙烯酰胺介電損失率差異明顯。在頻率為2GHz時，因溶液濃度不同造 成的介電損失率區(qū)分度最大。介電常數隨頻率的增加而逐漸降低，但受丙烯酰胺濃度的影 響較小。
[0024] 由圖2可知，頻率為2GHz時，丙烯酰胺標準溶液的介電損失率和丙烯酰胺濃度之 間的相關方程式為y = -〇. 23x2+4. 94x+4. 62,其中X為丙烯酰胺的濃度，y為介電損失率， 其相關系數為〇. 99。
[0025] 考察不同濃度的丙烯酰胺去離子水溶液的介電常數和介電損失率；揭示其變化規(guī) 律與丙烯酰胺濃度之間的相關關系；通過測定介電損失率，可計算得出油炸食品或其他食 品中丙烯酰胺含量。
[0026] 將未知油炸食品或焙烤食品樣品濾液的介電損失率，代入到上式，即可通過濾液 中丙烯酰胺的濃度，計算得出油炸食品中丙烯酰胺含量。
[0027] 實施例2
[0028] 樣品制備：市售精煉淀粉與去離子水以質量比100:40混合，制成面團，常溫下醒 面12h。將面團制成長寬高分別為50X50X2mm的長方體樣品，樣品質量控制在5g，樣品放 置于保鮮袋中防止水分蒸發(fā)，備用。
[0029] 油炸及油炸食品中丙烯酰胺的提?。簩悠贩謩e置于電加熱油炸鍋中，溫度設定 為175°C，以熱電偶控制溫度。油炸時間分別為10、20、30、45、60和908。油炸后置于網狀 托盤上濾油30min。將樣品搗碎，取5g樣品于錐形瓶中，加去離子水100ml，攪拌混勻后，震 蕩4h?；旌弦哼^濾，取上清液，放置于小玻璃瓶中，保存?zhèn)溆谩７謩e采用基于介電特性的方 法和液相色譜方法檢測和比較了該樣品中丙烯酰胺含量。
[0030] 介電損失率和丙烯酰胺濃度之間的相關方程式為y = -0. 23x2+4. 94X+4. 62,中X 為丙烯酰胺的濃度，y為介電損失率，其相關系數為0.99。將未知油炸樣品濾液的介電損 失率，代入到上式，即可通過濾液中丙烯酰胺的濃度，從而計算得出油炸食品中丙烯酰胺含 量。
[0031] 分別用液相色譜和基于介電特性的檢測方法檢測油炸過程中丙烯酰胺生成量結 果（油炸溫度為175°c )，結果如表1。
[0032] 表 1
[0033]

【權利要求】
1. 一種快速檢測丙烯酰胺的方法，其特征在于，包括以下步驟； (1) 將待檢測樣品弄碎并置于去離子水中，攪拌混合1?4小時后過濾，取濾液； (2) 測定3xl08?1χ101(ιΗζ頻率條件下濾液的介電損失率； (3) 根據相同頻率下丙烯酰胺標準溶液的介電損失率的標準曲線或相關方程，得到濾 液中丙烯酰胺濃度，計算樣品中丙烯酰胺的含量。
2. 權利要求1快速檢測丙烯酰胺的方法，其特征在于，步驟（2)和（3)中所述的頻率為 1. 5 ?2. 5GHz。
3. 權利要求1所述快速檢測丙烯酰胺的方法，其特征在于，步驟⑵和⑶中所述的頻 率為2GHz。
4. 權利要求1或3所述快速檢測丙烯酰胺的方法，其特征在于，步驟（2)和（3)中所述 的頻率為2GHz時，相關方程為y = -0. 23x2+4. 94x+4. 62,其中X為濾液中的丙烯酰胺的濃 度，y為濾液在2GHz頻率條件下的介電損失率。
5. 權利要求1所述快速檢測丙烯酰胺的方法，其特征在于，步驟（1)中，待測樣品與去 離子水質量比為1:1?1:20。
6. 權利要求1所述快速檢測丙烯酰胺的方法，其特征在于，用同軸探針法測定介電損 失率。
7. 權利要求1?6任一項所述的方法用于檢測食品中丙烯酰胺含量。
8. 權利要求1?6任一項所述的方法用于檢測油炸食品或焙烤食品中丙烯酰胺含量。
【文檔編號】G01R27/26GK104122453SQ201410337353
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年7月16日 優(yōu)先權日:2014年7月16日
【發(fā)明者】金銀哲, 陸建鋒, 程裕東 申請人:上海海洋大學