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饲料及食品中腈的分离纯化及检测方法

阅读:341发布:2022-04-02

专利汇可以提供饲料及食品中腈的分离纯化及检测方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 是一种 饲料 及食品中腈的分离纯化及检测方法,以 水 为萃取剂,对含腈物料进行萃取,然后于 蒸发 室内进行闪急式蒸发,并迅速将腈—水共沸 蒸汽 移出蒸发室骤冷下来,收集冷凝液,得到纯化过的腈水溶液。将该冷凝液再经气相色谱、液相色谱或化学定量分析,便可准确地检测出原物料的含腈量。本发明检测准确度和 精度 高,适用于饲料、 菜籽粕 、 菜籽油 或某些食品的含腈限量分析样品的前处理,处理方法简单易行,易于掌握,可作为腈限量监测的常规方法。,下面是饲料及食品中腈的分离纯化及检测方法专利的具体信息内容。

1.一种饲料及食品中腈的分离纯化及检测方法,是以 为萃取剂,对含腈物质进行萃取得到含腈水溶液,其特征在于 萃取液逐滴进入160℃~220℃的蒸发室内进行闪急式蒸发,并 迅速将共沸蒸汽移出蒸发室骤冷下来,得到纯化的腈水溶液, 再进行气相色谱、液相色谱或化学定量分析,得到准确的含腈 量。
2.根据权利要求1所述的饲料及食品中腈的分离纯化及 检测方法,其特征在于,在进行分子闪急式蒸发时,可从蒸发 室底部或某一方向上通入氮气,其流速为0.5~10L/h。
3.根据权利要求1或2所述的饲料及食品中腈的分离纯 化及检测方法,其特征在于萃取液滴入蒸发室的速度为5~ 100ml/h,蒸发室容积为50~120ml。

说明书全文

发明涉及痕量有机化合物的分离及检测方法,特别是饲 料及食品中痕量腈的分离及检测方法。

我们首次从饲料及某些食品中发现了一类毒性化合物—— 腈的存在(《中国油脂》1993.3,P8~11),其急性中毒症状与氰 化物中毒症状相似,慢性中毒主要损害肝脏、消化道粘膜等, 通常表现为营养代谢低下、滞长、下痢乃至死亡,其毒性作用 阈对鸡为40~60mg腈/公斤体重。一般饲料的含腈量为0~ 200mg/kg,预榨菜籽油含腈量为28~246mg/kg,芥子末(酱)为63 ~823mg/kg,四川榨菜为45~166mg/kg。饲料中的腈不仅使牲 畜营养代谢低下而导致饲喂成本增加,还因为食物链的关系, 残毒最终转移至人体。食品中的腈则直接威胁着人体的健康。

为消除和预防饲料及食品中痕量腈对人体的危害,对其进 行定量检测分析是十分必要的。目前国内外均以饲料或食物的 溶剂萃取液直接进样,进行气相色谱或液相色谱分析,由 于未经分离纯化处理,色谱峰显示有包络成份,明显失真,故 误差甚大。要想采用简便一点的化学分析更是困难,这是因为 含量甚微的腈被大量蛋白质、脂肪、糖类、磷脂、丹宁等主体 成份所固束,或受其强干扰,而难以分析得到准确的含腈量。

本发明的目的在于提供一种简便有效的分离纯化痕量腈的 方法,并用于准确测定饲料、食品中的含腈量。

为实现本发明的目的所采用的技术方案如下:以水为萃取 剂,对含腈物料进行萃取,萃取液逐滴进入160~220℃的蒸发 室内进行闪急式蒸发,并迅速将腈—水共沸蒸汽移出蒸发室骤 冷下来,收集冷凝液,得到纯化过的腈水溶液。

该冷凝液再经气相色谱、液相色谱或化学定量分析,便可 准确地检测出原物料的含腈量。

饲料及食品中所含腈以[4]-戊烯腈和[2]-甲基[5]-己烯腈 为主,它们在水中(常温下)的溶解度为0.3~0.8%,故少量的水 即可全部萃取出物料中所含的腈,通常水的用量为待分析物料 的1倍以上。

腈在接近沸点时(上述二种腈的沸点为180~200℃),与水形 成共沸物,在极短的分子自由行程内(例如蒸发室直径D≤30mm) 使共沸蒸汽移出蒸发室并冷凝,即可获得满意的分离效果。因 分子闪急蒸发出来是水和腈的共沸物,无其它杂质,故同时达 到了纯化的目的。溶于水的食物主体营养成份如可溶性蛋白、 糖类、磷脂、丹宁及色素物质等均不能与水形成共沸物,在160 ~220℃的温度下形成焦渣残留于蒸发室底部,实验完毕后可清 除之。

为使闪急蒸发出来的共沸蒸汽不在蒸发室内迂回停留,应从 蒸发器底部或某一方向上通入氮气,挟带共沸蒸汽直接进入冷 凝管,腈和水被冷凝下来后,氮气从冷凝管出口处放空。

萃取液滴入蒸发室的速度为5~100ml/h,通氮速度为0.5~ 10L/h,蒸发室容积为50~120ml。

饲料或食品的含腈萃出液经闪急蒸发处理后,明显地排除 了杂质的干扰,萃出液已从棕褐色变成澄清透明,略带淡黄色 的液体,完全能适用于下一步的化学定量分析,如双水酰化 法、气吸收滴定、气氨吸收比色法、铵离子滴定法、氨气敏 电极法等。从气相色谱分析中也可看出,经闪蒸处理后的水萃 取液与标样戊烯腈的峰形、出峰时间均一致,而未经闪蒸的水 萃取液因杂质干扰而出现不对称峰并改变了出峰时间。因此, 本发明可大大提高检测结果的准确度和精度

本发明适用于饲料、菜籽粕、菜籽油或某些食品的含腈限 量分析样品的前处理,处理方法简单易行,易于掌握,可作为 腈限量监测的常规方法。

本发明以水为萃取剂,原料易得,无毒,能直接从固体物 料中萃出几近全部的痕迹量腈,对油脂则进行液——液萃取, 一次萃取可萃出75%以上的腈。

以下为本发明的实施例

实施例1:

取10g菜籽粕经粉碎后用50ml蒸馏水常温萃取1小时,萃取 过程中不时手动翻搅,然后用布氏漏斗过滤,滤液在90~100℃ 的水浴中加热5~10分钟使部分蛋白质沉析出来,再经布氏漏斗 过滤,得滤液约40ml。在一个120ml容积的石英烧瓶中进行闪急 蒸发,出口直接与玻璃冷凝管相连,以油浴加热,浴温为180℃ ±5℃,氮气流速为4l/h,萃取液滴加速度为12ml/h,收集到闪 蒸液39.5ml。

取此分子闪蒸液20ml,以等体积三氯甲烷在分液漏斗中进行 萃取操作,注意在分离三氯甲烷时绝对不要挟带闪蒸液。将此 三氯甲烷在60℃水浴上蒸发浓缩至5ml左右,即转入克氏定氮仪 中,加入6%H2O2溶液10ml,33%NaOH溶液10ml,静置1~2小时后 再加入10ml蒸馏水,随即用电炉加热,反应生成的NH3用0.02N H2SO4吸收,滴定剩下的酸,减差法求得生成的NH3(定氮过程同 克氏定氮法)。因一分子氮来源于一分子腈,故以氨量×81/17 即可换算出分子闪急蒸发液中原有腈量(样品中以戊烯腈含量为 主,故均以戊烯腈分子量81计算,下同)。

经用四川忠县菜籽粕所作的结果为:腈含量为137mg/kg(克 氏定氮法),闪蒸液经气相色谱分析的结果为131mg/kg。(气相 色谱条件:5~10%PEG,2Mφ3填充柱,柱温100~120℃,进样 器200℃,进样1μl,标准腈样品作外标计量。)

实施例2:

取四川邛崃产大猪饲料10g,经粉碎后用50ml蒸馏水萃取,采 用与实施例1相同的步骤,闪蒸条件为:浴温190℃±5℃,氮气 流速0.5L/h,萃取液滴加速度20ml/h,得闪蒸液40.8ml。

取此闪蒸液20ml,按1∶1比例加入浓盐酸,使溶液酸度为6N 左右,密封此耐压试管(试压0.5MPa),然后将此试管放入130℃ 的烘箱或油浴中加热2小时,进行酸解,腈被定量地转化为NH+4(铵离子),取出反应管,冷却后以定性滤纸过滤,收集全部滤液, 转入100~150ml三烧瓶中。用8%NaOH中和至接近终点,加入2 ~3滴溴甲酚紫指示剂,再以0.02N NaOH仔细中和至终点(紫妃 色),然后以甲法定量铵离子。即到终点后再加入4ml已中和至 中性的甲醛(36%),此时溶液返色,继续用0.02N NaOH滴定到原 终点的紫妃色。从第一次终点到第二次终点所耗用的毫克当 量即酸解前腈的毫克分子当量,乘以系数81(戊烯腈分子量)即 得样品中的含腈量。分析结果为腈含量11.6mg/kg,同一闪蒸液 经气相色谱法分析(气相色谱条件同实施例1),其腈含量为11.0 mg/kg。

实施例3:

取10g菜籽粕,按与实施例1相同的条件和方法,仅在进行 克氏定氮时改用纯水吸收反应生成的氨,即可发展成纳氏比色 定氮法,也根据1克分子氨来源于1克分子腈的原理,而达到 目视比色定量腈的结果。该比色法精度高,重复性好,能达到 与滴定相同的分析精度。纳氏比色定氮已是通用的方法。

实施例4:

取20g新榨出的菜籽油用20ml水反萃取,充分萃取后,以 800~1500转/分离心分离,下层水液进行分子闪急蒸发处理,然 后按实施例1~3的任何一种方法均可方便地进行腈的定量。

实施例5:

按实施例2进行萃取操作,闪蒸条件为:浴温190℃±5℃, 氮气流速约8l/h,萃取液滴加速度为60ml/h,样品中腈回收率 大于90%。

实施例6:

芥末干粉10g,重复实施例1的萃取操作,闪蒸条件为:浴 温200℃±5℃,氮气流速约4l/h,萃取液滴加速度为20ml/h,样 品中腈回收率接近100%。

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