近日,華東理工大學(xué)朱為宏教授課題組和深圳大學(xué)余振強(qiáng)副教授課題組合作,利用聚集誘導(dǎo)發(fā)光(AIE)喹啉睛染料在不同粘度環(huán)境下熒光強(qiáng)度的變化,實(shí)現(xiàn)了煎炸油中食品危害物甘油三酯聚合物的實(shí)時(shí)快速檢測(cè),相關(guān)成果以“Broadening AIEgen application: rapid and portable sensing of foodstuff hazards in deep-frying oil”為題,發(fā)表于國(guó)際期刊Chemical Communications。
煎炸科學(xué)屬于食品研究領(lǐng)域主流學(xué)科,西式快餐、方便面、薯片、油條、麻花、蘭花豆等均屬煎炸食品。煎炸研究主要集中在煎炸油方向,在超過(guò)180 ℃的高溫下反復(fù)煎炸,煎炸油會(huì)產(chǎn)生大量酸、醛、酮、酯、以及甘油三酯的二聚、寡聚等食品危害物并在煎炸油中不斷積累(圖1),這類危害物與消化、心血管疾病息息相關(guān)。一般認(rèn)為甘油三酯聚合物含量達(dá)到10-16%時(shí)即達(dá)到食品安全警戒值,煎炸油應(yīng)當(dāng)被廢棄。目前煎炸油中聚合物含量檢測(cè)需將樣品送至專業(yè)實(shí)驗(yàn)室通過(guò)液相色譜進(jìn)行分析,流程繁瑣,不利于快餐店等小商家自身的品控管理,存在較大的食品風(fēng)險(xiǎn),因此迫切需要發(fā)展煎炸油甘油三酯聚合物的實(shí)時(shí)、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法。
圖1 煎炸食品及甘油三酯聚合物產(chǎn)生示意圖
如圖2所示,作者將新型的AIE喹啉腈熒光團(tuán)與三苯胺單元連接,得到了AIE活性的熒光探針QM-TPA。三苯胺為大π結(jié)構(gòu),旋轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)外部粘度環(huán)境非常敏感,因而QM-TPA在不同粘度環(huán)境下呈現(xiàn)出不同強(qiáng)度熒光。在不同比例甘油(0-90% v/v)-乙醇體系下,粘度由1.2 cP增加至625 cP,與之對(duì)應(yīng)的QM-TPA熒光強(qiáng)度增加了26倍(圖2c),并且呈較好的直線關(guān)系,表明AIE探針QM-TPA能夠定量地檢測(cè)體系粘度的變化。
圖2 AIE分子QM-TPA結(jié)構(gòu)(a)與掃描電鏡聚集納米顆粒圖(b),及其對(duì)粘度(c)與煎炸油甘油三酯聚合物熒光檢測(cè)(d-f)。
論文作者吳玥、靳鵬偉博士畢業(yè)后曾在國(guó)際知名食品公司工作,針對(duì)QM-TPA對(duì)粘度敏感性質(zhì),創(chuàng)新性地將其引入到煎炸油甘油三酯聚合物實(shí)時(shí)快速檢測(cè)中。在長(zhǎng)時(shí)間高溫煎炸下,煎炸油發(fā)生了大量的氧化與聚合反應(yīng),生成甘油三酯二聚或多聚化合物。通過(guò)100批薯?xiàng)l反復(fù)煎炸,煎炸油內(nèi)聚合物積聚,液相色譜分析發(fā)現(xiàn)甘油三酯聚合物含量由最初的3.5%上升至13.65%,粘度也隨之升高(圖2d)。利用QM-TPA進(jìn)行熒光檢測(cè),發(fā)現(xiàn)其熒光強(qiáng)度與聚合物含量呈線性關(guān)系(圖2e-f);跓晒饪焖贆z測(cè)甘油三酯聚合物含量,避免需將樣品送往專業(yè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行色譜分析的困擾,為煎炸油品質(zhì)的實(shí)時(shí)、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控提供新的思路。
該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委基礎(chǔ)科學(xué)中心項(xiàng)目、上海市重大專項(xiàng)、深圳市科創(chuàng)委資助。
文章鏈接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/cc/c9cc01172b#!divAbstract
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