基于GC-MS/MS酸酯交换法检测食品乳化剂中氯丙醇酯和缩水甘油酯的替代方法研究及其应用价值

这篇研究论文开发并验证了一种通过酸酯交换结合GC-MS/MS技术定量检测食品乳化剂中2-/3-单氯丙二醇酯（MCPDEs）和缩水甘油酯（GEs）的创新方法。研究通过对比碱性酯交换法的协作实验结果，证实该方法在准确度、重现性和灵敏度方面表现优异，并成功应用于市售乳化剂产品的污染物筛查，为欧盟法规（EC 2023/1428）中MCPDEs和GEs的限量标准监测提供了可靠技术支撑。

　　

Abstract

研究聚焦于植物油衍生的单/双甘油酯（E471）等食品乳化剂中加工污染物——单氯丙二醇酯（MCPDEs）和缩水甘油酯（GEs）的检测难题。通过建立酸酯交换-GC-MS/MS联用技术，实现了对乳化剂基质中2-MCPDE、3-MCPDE和GEs的高灵敏度检测（定量限94-117 μg/kg）。方法验证显示回收率70-125%，日内/日间精密度RSD_r≤9.6%，与碱性酯交换国际协作研究结果高度吻合（R²>0.994）。

Introduction

食品乳化剂如E471在高温加工过程中易形成MCPDEs（通过甘油三酯与氯供体反应）和GEs（单/双甘油酯分子内重排）。这些污染物经肠道水解后释放的游离3-MCPD和缩水甘油被国际癌症研究机构（IARC）分别归类为2B类致癌物和2A类遗传毒性致癌物。欧盟2023年新规（EC 2023/1428）对婴幼儿食品用E471中3-MCPDEs+GEs设定严格限量（0.75 mg/kg和5 mg/kg），凸显开发可靠检测方法的紧迫性。

Materials and methods

采用酸性溴化-甲醇水解串联苯硼酸衍生化前处理技术，结合氨基固相萃取（SPE）去除干扰物单甘酯（MAGs）。以氘代同位素（PP-3-MCPD-d₅等）为内标，TSQ 8000 EVO三重四极杆质谱在MRM模式下检测特征离子对（如3-MCPD衍生物m/z 147→196）。方法验证通过空白E471基质加标实验完成，涵盖100-10,000 μg/kg三个浓度水平。

Results and discussion

方法验证：校准曲线线性优异（R²>0.999），在饱和脂肪酸基质中观察到GEs测定值偏高（差异达116%），推测与酸性条件下溴化副反应有关。市售样品筛查：7种乳化剂中污染物中位数浓度分别为3-MCPDEs 328 μg/kg、2-MCPDEs 170 μg/kg、GEs 149 μg/kg，均低于欧盟限值。值得注意的是，硬脂酸甘油酯产品检出最高3-MCPDEs（735 μg/kg），而氢化棕榈甘油酯污染水平最低。

Conclusions

本研究建立的酸酯交换法填补了乳化剂基质中MCPDEs/GEs检测的技术空白，其与碱性酯交换法的等效性为实验室方法选择提供灵活性。需注意的是，现行方法仅检测酯结合态污染物，而欧盟法规针对总3-MCPD（游离+酯化），未来需开发配套游离态检测方案以满足全面合规性评估需求。