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用Sievers總有機碳TOC分析儀回收谷蛋白(麩質(zhì))

閱讀:262      發(fā)布時間:2022-5-23
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簡介

總有機碳(TOC)分析廣泛用于測量水的純凈度。水中的有機碳越多,污染物的含量就越高。生產(chǎn)企業(yè)必須滿足行業(yè)法規(guī)所要求的成品中的水或生產(chǎn)用水的純凈度。越來越多的食品和飲料企業(yè)采用TOC分析來確認生產(chǎn)設備在更換不同批次產(chǎn)品時的清潔度,以確保設備上沒有上一個批次殘留的過敏原。雖然TOC分析并非專門用于檢測過敏原,但它可以測量總碳含量。也就是說,TOC結果可以為企業(yè)提供有關生產(chǎn)設備在清潔之后可能仍然存在的污染物的準確信息,其中包括谷蛋白(gluten)等過敏原的信息。Sievers® M系列分析儀可以同步測量TOC和電導率,兩者的檢測結果都能準確反映污染情況。


背景

谷蛋白包括兩種蛋白質(zhì),即不溶于水的麥醇溶蛋白和溶解度較高的麥谷蛋白。用于檢測過敏原的ELISA檢測法(Enzyme-linked Immunosorbent Assay Testing,酶聯(lián)免疫吸附檢測)可以檢測麥醇溶蛋白的含量,其檢測限通常在1-5 ppm范圍內(nèi)。谷蛋白中引起人體過敏反應的是麥醇溶蛋白1,因此沒必要檢測所有種類的谷蛋白。ELISA檢測法根據(jù)抗體的增加,檢測特定種類的有機污染物。而TOC檢測法和抗原無關,用于檢測樣品中所有種類的有機污染物。


當您直接比較TOC檢測法和

ELISA檢測法時

請注意以下幾個重要區(qū)別


傳統(tǒng)的ELISA檢測法檢測水溶性麥醇溶蛋白的含量,其檢測限(LOD)為1-5 ppm麥醇溶蛋白。

TOC檢測法檢測總有機碳的含量,以ppm為單位。Sievers M9分析儀的檢測限為30 ppt(或0.00003 ppm)。

麥醇溶蛋白的單體含有約55%的碳2,3,因此ELISA檢測法的檢測限約為0.55-2.75 ppm碳(麥醇溶蛋白)。

ELISA檢測法根據(jù)抗原來檢測特定的過敏原蛋白質(zhì),而TOC檢測法是非專屬性方法,用于檢測所有種類的有機碳。

TOC檢測法用單個樣品瓶來收集和檢測有機污染物,而ELISA檢測法則需要進行多個步驟來準備要轉移到96孔板的樣品。

Sievers M系列分析儀同步檢測TOC和電導率。這兩種檢測結果可以相互印證,從而更有效地幫助生產(chǎn)企業(yè)來確認生產(chǎn)設備在清潔之后可能仍然存在的污染物殘留量。我們可以通過電導率的增量來確認有機污染物的含量。


挑戰(zhàn)

隨著越來越多的消費者要求或選用不含谷蛋白的飲食,那些既生產(chǎn)含谷蛋白產(chǎn)品又生產(chǎn)不含谷蛋白產(chǎn)品的食品和飲料企業(yè)開始面臨各種前所未見的挑戰(zhàn)。如果企業(yè)沒有專用的生產(chǎn)車間來加工不含過敏原的食品或飲料,那就必須在完成一批產(chǎn)品后*清除生產(chǎn)設備上的產(chǎn)品殘留物,以確保上一批產(chǎn)品不會污染下一批產(chǎn)品。行業(yè)法規(guī)要求企業(yè)在清潔生產(chǎn)設備之后進行過敏原檢測,以確認設備上沒有法規(guī)禁止的產(chǎn)品殘留物。這種檢測要求先收集樣品,然后由受過專門訓練的技術人員親手進行檢測,耗時耗力。


解決方案

Sievers M系列TOC分析儀采用紫外-過硫酸鹽氧化和膜電導檢測技術,以行業(yè)的準確度和精確度來測量水中的有機物含量。分析儀的檢測限為萬億分之30(0.03 ppb),上限為50 ppm。分析儀可以同步測量TOC和電導率,并提供數(shù)據(jù)并列比較。我們在研究中所使用的樣品,仿照被谷蛋白污染的實際樣品中的有機碳濃度。表1是水中谷蛋白的回收率檢測結果。樣品中的電導率的增加與有機碳濃度成正比,如圖1和圖2所示,因此我們可以用電導率結果來進一步確認污染物含量。


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由于谷蛋白的水溶性較低,我們制備了懸浮液,然后測量0.01%的稀釋液來確定平均TOC。我們用測量結果來計算儲備溶液的總TOC濃度,然后為測量回收率制備稀釋液。我們同步收集所有樣品的TOC和電導率結果。


結論

TOC檢測法幫助生產(chǎn)企業(yè)量化生產(chǎn)線上可能存在的污染物的總體含量,也可以用來檢測食品和飲料生產(chǎn)設備上可能殘留的谷蛋白等污染物。研究結果表明,Sievers M系列分析儀可以成功回收濃度為0.5-20 ppm碳的谷蛋白。在此濃度范圍內(nèi),TOC結果和電導率結果成正比。與傳統(tǒng)的ELISA檢測法相比,Sievers分析儀能夠提供有機污染物的全面測量結果,具有更高的檢測靈敏度和更低的檢測限。與ELISA檢測法不同,TOC檢測法允許用戶用單個樣品瓶來取樣,從而大大節(jié)省了制備樣品所需的時間和工作量。


參考文獻

1.

C. HISCHENHUBER, R. B.-V.–,. (2006). Review article: safe amounts of gluten for patients with wheatallergy or coeliac disease. Alimentary Pharmacology & Therapeutics, 559-575.

2.

Information, N. C. (2022, April 04). PubChem Compound Summary for CID 17787981, Gliadins. Retrieved from PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Gliadins.

3.

Wieser, H. (2007). Chemistry of gluten proteins. Food Microbiology, 115-119.




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