食品中PAHs检测的前处理技术规范

多环芳烃（PAHs）是食品中一类具有强致癌性的有机污染物，主要来源于烧烤、烟熏等热加工过程，或环境中的大气沉降、水污染迁移。由于食品基质复杂（含蛋白质、脂肪、碳水化合物等干扰成分），PAHs检测的准确性高度依赖前处理技术——若前处理不当，基质杂质会掩盖目标物信号，甚至导致仪器检测失效。因此，建立标准化的前处理技术规范，是保障PAHs检测结果可靠、数据可比的核心环节。

食品中PAHs检测前处理的核心目标

PAHs检测的前处理并非简单“提取目标物”，而是要实现三个核心目标：首先是“分离基质”——将PAHs从蛋白质、脂肪等干扰成分中分离，避免杂峰干扰仪器检测；其次是“富集目标物”——食品中PAHs含量通常低至μg/kg级，需通过浓缩提高浓度至仪器检测限以上；最后是“保持完整性”——避免PAHs在处理过程中降解（如高温、强光下分解）或损失（如浓缩时吹飞）。

举个例子，烟熏腊肉中的脂肪含量可达25%以上，若直接进样检测，脂肪会在气相色谱柱中形成“柱污染”，导致PAHs的特征峰被掩盖；而前处理中的“除脂”步骤，就是通过冷冻离心或固相萃取去除脂肪，让后续的GC-MS检测能精准识别PAHs。

另外，前处理的“重现性”也至关重要。同一份样品经不同人员处理后，回收率应控制在70%-120%之间，相对标准偏差（RSD）小于10%——这需要每一步操作都遵循规范，避免人为误差。

样品采集与保存的规范要求

样品采集的第一步是保证“代表性”。固体食品（如烧烤串、谷物）需用“四分法”缩分：将样品混合摊成正方形，对角线分成四份，取对角两份重复操作，直至缩至500g左右；液体食品（如啤酒、汤类）需充分摇匀后取200mL，避免分层导致样品不均。

保存的核心是“防降解”。PAHs对光和热敏感，样品需装在棕色玻璃瓶中，4℃以下避光保存；若无法24小时内处理，需加10mL乙腈抑制降解。冷冻样品（-20℃）可保存30天，但解冻时需自然融化，避免高温加热破坏PAHs结构。

容器清洁不可忽视。样品瓶使用前需用丙酮冲洗3次，去除残留污染物；采集工具（如镊子、勺子）需用铝箔包裹，避免接触塑料（塑料中的增塑剂可能干扰检测）。

样品匀质与粉碎的操作要点

固体样品的粉碎粒度直接影响提取效率。谷物类（大米、小麦）需用高速粉碎机粉碎至过60目筛（颗粒直径约0.25mm），确保PAHs从细胞中释放；肉类（如烤鸡腿）需用绞肉机绞成糜状，避免大块肌肉包裹目标物。

半固体样品（如果酱、酸奶）需用玻璃匀浆器研磨至无颗粒；液体样品（如果汁）需用磁力搅拌器混匀5分钟。若样品含水高（如蔬菜），需加2倍质量的无水硫酸钠脱水，避免提取时溶剂被水分稀释。

交叉污染是常见误区。粉碎设备每次用完后，需用正己烷擦拭内壁，或用超声波清洗器（加丙酮）清洗10分钟；匀浆器的桨叶需更换或用铝箔包裹，避免上一份样品残留带入下一份。

PAHs提取方法的选择与操作规范

提取方法需匹配样品基质。常见技术有四种：

1、索氏提取：适用于固体样品（如谷物、坚果），溶剂选正己烷-二氯甲烷（1:1），加入量为提取筒的1/3；提取时间6-12小时，保证每小时回流3-4次（溶剂蒸发后冷凝回提取筒的次数）。

2、超声提取：适用于液体/半固体（如饮料、果酱），溶剂体积为样品的5-10倍，超声时间30-60分钟，温度控制在25-40℃（避免高温降解）；超声功率200-400W，过大会导致溶剂飞溅。

3、加速溶剂萃取（ASE）：适用于批量样品，压力1000-1500psi、温度50-80℃，静态时间5-10分钟，循环2-3次；溶剂用正己烷-丙酮（3:1），提取效率比索氏高3倍。

提取完成后，需将提取液过滤（用定性滤纸），去除固体杂质，避免堵塞后续净化柱。

提取液净化的关键步骤与技术规范

净化是去除干扰物的关键，常见方法有三种：

1、液液分配：适用于含水分的提取液，将正己烷提取液与等体积水混合，摇晃5分钟后静置分层，弃去水相（含蛋白质、碳水化合物）；若脂肪多，加10%硫酸钠溶液重复萃取2次。

2、固相萃取（SPE）：最常用的净化技术。弗罗里硅土柱适用于除脂肪（如食用油），活化用5mL正己烷，上样流速1mL/min，洗脱用正己烷-二氯甲烷（9:1）；C18柱适用于除色素（如烧烤酱），活化用5mL甲醇，洗脱用甲醇-水（8:2）。

3、凝胶渗透色谱（GPC）：适用于复杂基质（如肉类、水产），流动相用环己烷-乙酸乙酯（1:1），流速1.5mL/min，收集10-25分钟的馏分（PAHs的保留时间范围），去除蛋白质和脂肪。

净化后的溶液需澄清透明，若有颜色或浑浊，需重复净化一次。

浓缩与定容的操作规范

浓缩的核心是“温和富集”，避免PAHs损失。常见方法有两种：

1、旋转蒸发：温度30-40℃（低于PAHs沸点），压力100-200mbar，将提取液浓缩至5mL时停止（避免干固，干固会导致PAHs吸附在烧瓶壁上）；若样品含低沸点PAHs（如萘，沸点218℃），温度需降至25℃。

2、氮吹：温度控制在30℃以下（用恒温水浴），氮气流量1-2L/min（以溶剂表面微波动为宜）；当液面降至0.5mL时，用正己烷冲洗瓶壁3次（每次0.5mL），再吹至近干。

定容需注意：用与检测流动相匹配的溶剂（HPLC用乙腈，GC-MS用正己烷）；定容至1mL，用移液管准确加入溶剂；定容后过0.22μm有机相滤膜，去除微小颗粒，保护色谱柱。

不同食品基质的前处理调整策略

1、油脂类（油炸薯片、食用油）：脂肪多，提取后需冷冻除脂（-20℃冻2小时，离心弃沉淀）；净化用弗罗里硅土柱，洗脱溶剂用正己烷-二氯甲烷（8:2）；加标回收需选油脂基质的标准物质，确保回收率。

2、谷物类（大米、面包）：碳水化合物多，提取用超声法（溶剂8倍样品量，超声45分钟）；净化用C18柱除色素；浓缩后需立即进样，避免碳水化合物吸潮影响检测。

3、水产类（烤鱼、虾干）：蛋白质和脂肪多，提取用ASE（70℃、1200psi）；净化用GPC除杂；加标回收需选鱼肌肉标准物质，保证结果可靠。

4、蔬菜类（烤茄子、菠菜）：水分多，先脱水（样品与无水硫酸钠1:2混合，研磨松散）；提取用索氏（正己烷，8小时）；净化用液液分配除水溶性干扰物。

前处理过程中的质量控制要点

质量控制是保证结果可靠的关键，需做好三项试验：

1、加标回收：取空白样品（如石英砂）加10μg/kg PAHs标准液，按步骤处理后计算回收率，需在70%-120%之间——低于70%说明提取或净化不足，高于120%可能有污染。

2、空白试验：每批样品做1个空白（用石英砂代替样品），若空白中检测到PAHs，需更换溶剂或清洁设备。

3、平行样：每批做2-3个平行样，RSD需小于10%——若大于10%，需检查匀质、提取或浓缩步骤的一致性。

此外，设备校准不可少：天平每年校准一次，移液管每半年校准一次，旋转蒸发仪的温度和压力每月检查（用温度计测水浴温度，误差不超过2℃）。