Tin Tức

Xác định Bisphenol A trong thực phẩm đóng hộp với hệ thống chiết tách tốc độ cao (SpeedExtractor)

Posted on by Minh Khang
Bisphenol A

Giới thiệu

Bisphenol A (BPA) hoặc 4,4′-(propane-2,2-diyl)diphenol là nguyên liệu thô để sản xuất polycarbonate (PC). Polycarbonate là một loại nhựa được sử dụng chẳng hạn như bình sữa trẻ em và lớp phủ cho các hộp đựng thực phẩm khác nhau. BPA cũng là một chất phụ gia cho chất chống cháy. Khi có nhiệt độ cao hoặc bisphenol A có độ pH cao sẽ bị thủy phân ra khỏi polycarbonate. Do đó, tổng mức thủy phân của BPA trong thực phẩm tối đa là 0,6 mg/kg thực phẩm

Độc tính của bisphenol A và ảnh hướng của nó đối với con người đã được thảo luận trong những năm qua. EFSA (Cơ quan An toàn Thực phẩm Châu Âu) và BfR (Viện Đánh giá Rủi ro Liên bang, Đức) khuyến nghị lượng tiêu thụ hàng ngày có thể chấp nhận được (TDI) ở người là 0,05 mg/kg trọng lượng cơ thể. Bất kể đánh giá về độc tính như thế nào, việc kiểm soát thực phẩm đóng hộp vẫn rất quan trọng. Thông thường, thực phẩm đóng hộp được khử trùng ở nhiệt độ 121°C sau khi đóng hộp. Điều này có nghĩa là trong quá trình khử trùng, BPA có thể thoát ra khỏi lớp polycarbonate. Vì vậy cần phải đưa ra một phương pháp phân tích nhanh và đáng tin cậy cho các nền mẫu thực phẩm khác nhau. Dưới đây sẽ trình bày về quy trình đồng nhất mẫu, đông khô và sau đó được chiết bằng SpeedExtractor E-916.

Thiết bị

  • SpeedExtractor E-916, 2-port, 10 mL tế bào
  • Cột, Phenomenex Synergy Fusion RP80, 4 µm, 150 x 2,0 mm
  • Máy quang phổ khối, Thermo TSQ Quantum Ultra AM
  • Cát thạch anh
  • Ống chiết tách
  • Màng lọc đáy SpeedExtractor E-916
  • Màng lọc đầu SpeedExtractor E-916
  • Màng lọc PTFE 0,45 µm

Hóa chất và vật liệu

Hóa chất:

  • Acetonitrile HPLC grade
  • Water HPLC grade
  • Chất chuẩn (CIL bisphenol A, 100 ng/µL trong metanol)

Để xử lý an toàn, vui lòng chú ý đến tất cả các MSDS tương ứng.

Mẫu:

  • Đậu, đông khô
  • Súp gia cầm hầm, đông khô
  • Ravioli đóng hộp, đông khô
  • Atisô, đông khô

Quy trình xác định bisphenol A

Việc xác định bisphenol A trong thực phẩm đóng hộp bao gồm các bước sau:

  • Tách chất lỏng ra khỏi thực phẩm đóng hộp
  • Đồng nhất hóa phần chất rắn còn lại bằng cách lắc hoặc nghiền tùy theo nền mẫu
  • Làm đông lạnh và bảo quản mẫu trong thùng PE
  • Làm khô mẫu bằng phương pháp Heto Drywinner Type DW6-85
  • Chiết tách mẫu bằng SpeedExtractor E-916
  • Làm sạch, sử dụng ống chiết tách PTFE 0,45 µm
  • Phân tích LC-MS với Thermo TSQ Quantum Ultra AM

Đông khô

Làm đông khô mẫu bằng Heto Drywinner Type DW6-85 với các điều kiện sau:

  • Nhiệt độ: -100°C
  • Áp suất: < 0,3 hPa
  • Thời lượng: 96 giờ
  • Bảo quản các mẫu đông khô trong bình đáy tròn

Phương pháp chiết – mẫu

  1. Vận hành SpeedExtractor E-916 theo các thông số được liệt kê trong Bảng 1
  2. Trộn 0,8 g mỗi mẫu đông khô với 11 g cát thạch anh (đã chiết và sấy khô)
  3. Chuẩn bị mỗi tế bào 10 mL bằng bộ lọc xenlulo ở đáy
  4. Đổ mẫu đã hỗn hợp vào mỗi ô chiết 10 mL
  5. Thêm 10 µL chất chuẩn (13C12 bisphenol A)
  6. Phủ với màng lọc

Phương pháp chiết – mẫu trắng

  1. Vận hành SpeedExtractor E-916 theo các thông số được liệt kê trong Bảng 1
  2. Chuẩn bị mỗi tế bào 10 mL bằng bộ lọc xenlulo ở đáy
  3. Đổ cát thạch anh đã chiết trước vào bình chiết 10 mL
  4. Thêm 10 µL chất chuẩn (13C12-bisphenol A)
  5. Phủ với màng lọc

Bảng 1: Các thông số chiết tách với E-916

Áp lực 100 bar
Nhiệt độ 100 °C
Tế bào 10 mL
Dung môi Acetonitrile:Water-HPLC grade (50:50)
Lọ 60 mL
Số chu kỳ 4 ( chu kỳ thứ 4 sau chiết tách)
Gia nhiệt 1 phút
Phóng điện 5 phút
Thay đổi lọ 2 phút
Rửa bằng dung môi Sau chu kỳ thứ 3
Chu kỳ thứ 4 được thu thập trong lọ mới
Xả khí 3 phút
Tổng thời gian chiết tách 1 giờ 15 phút

Thông số phương pháp LC-MS

Lọc một phần dịch chiết mẫu qua ống chiết PTFE 0,45 µm trước khi phân tích bằng LC-MS.

Sắc ký được thực hiện như sau:

  • Cột:Hiện tượng: Synergy Fusion RP80, 4 µm, 150 x 2,0 mm
  • Lưu lượng: 600 µL/phút
  • Thể tích tiêm: 20 µL
  • Gradient được liệt kê trong Bảng 2.

Bảng 2: Gradient sắc ký

Thời gian [min] % A (acetonitrile) % B (water HPLC-grade)
0.00 40.0 60.0
5.00 100.0 0.00
7.00 100.1 0.00
7.01 40.0 60.0
12.00 40.0 60.0

Máy quang phổ khối: Thermo TSQ Quantum Ultra AM

Ion hóa: APCI (negative)

Phép đo ở chế độ MS/MS (mỗi lần chuyển đổi 2 lần cho BPA và 13C12-BPA ) được liệt kê trong Bảng 3

Bảng 3: Đo ở chế độ MS/MS

Interface Transition 1 (target) Transition 2 (qualifier)
BPA 227.20 → 212.03 227.20 → 133.13
13C12-BPA 239.20 → 224.11 239.20 → 139.10

Để định lượng, một dung dịch chuẩn nối tiếp với 10 nồng độ khác nhau sẽ được chuẩn bị (diện tích nồng độ 1 ng/mL – 500 ng/mL) và được phân tích. Để hiệu chuẩn, dung dịch chuẩn được tăng cường bằng một lượng xác định 13C12-bisphenol A. Việc đánh giá được thực hiện bằng cách sử dụng chức năng hiệu chuẩn bậc hai.

Để minh họa điều này, Hình 2 cho thấy tổng dòng ion (TIC) từ mẫu atisô. Chất chuẩn sẽ hiệu chỉnh lượng thất thoát trong quá trình chuẩn bị mẫu.

Kết quả

Xác định Bisphenol A trong thực phẩm đóng hộp

Kết quả xác định bisphenol A trong thực phẩm đóng hộp được trình bày ở Bảng 4. Kết quả được biểu thị bằng ng/g chất khô.

Bảng 4: Kết quả xác định bisphenol A trong thực phẩm đóng hộp

Đậu (n=3) Thịt gia cầm hầm (n=3) Atiso (n=3)  Ravioli (n=6)
Lô 1 791 136 281 233
Lô 2 643 160 290 220
Lô 3 692 127 313 223
Lô 4 211
Lô 5 234
Lô 6 254

Độ lệch chuẩn tương đối tốt (rsd) trong khoảng từ 6 % đến 12 % đối với phép xác định ba lần và rsd là 7 % đối với phép xác định 6 lần được thể hiện trong Bảng 5.

Bảng 5: Độ tái lập của kết quả phân tích bisphenol A trong thực phẩm đóng hộp

Đậu Thịt gia cầm Atisô Ravioli
Trung bình [ng/g chất khô] 709 141 295 229
rsd [%] 11 12 6 7

Sau chiết tách

Trong các lần chạy sau chiết tách, không phát hiện thấy bisphenol A vượt quá giới hạn định lượng (LOQ). Ví dụ, lượng BPA trung bình trong mẫu đậu là 709 ng/g chất khô. Với LOQ là 35 ng/ga lượng dư bisphenol A nhỏ hơn 5 % (4,9 %) có thể có trong mẫu này.

Vì vậy việc chiết tách có thể được coi là hoàn thành.

Hình 2 thể hiện việc xác định bisphenol A từ bốn mẫu thực phẩm được bảo quả. Đường đứt nét mô tả LOQ của bisphenol A.

Kết luận

Việc xác định bisphenol A trong các mẫu thực phẩm đóng hộp bằng SpeedExtractor E-916 mang lại kết quả đáng tin cậy và có thể lặp lại. Dựa trên thực tế là lượng bisphenol A trong quá trình chiết sau thấp hơn LOQ, sản lượng chiết có thể được coi là hoàn thành.

Nguồn: https://www.buchi.com/en/knowledge/applications/determination-bisphenol-preserved-food

Minh Khang là nhà phân phối và nhập khẩu trực tiếp các sản phẩm thiết bị chiết tách hãng Buchi.