一种厌氧发酵液中长链脂肪酸的检测方法与流程

本发明涉及分析检测，尤其涉及一种厌氧发酵液中长链脂肪酸的检测方法。

背景技术：

1、随着经济和物质生活水平的提高，餐厨垃圾在城市生活垃圾的比重也逐年增加，大量的餐厨垃圾未被资源化处理，不仅占用土地资源，而且餐厨垃圾易腐烂、散发出恶臭、滋生病原菌，对居民身心健康造成巨大风险。传统的处理方法如粉碎直排、卫生填埋和焚烧等方式存在成本高、不节能等不同程度的缺点。厌氧发酵技术因工艺成熟、产物附加值高等优点，在餐厨垃圾资源化领域被广泛使用。有机废弃物作为常见的生物质能，可通过厌氧消化技术转化为清洁能源——甲烷。有机废弃物的主要成分有碳水化合物、蛋白质和油脂，油脂的产甲烷潜力远高于碳水化合物和蛋白质，因此高油脂废弃物是非常具有开发潜力的生物质能源。油脂废弃物产量巨大、来源广泛，若能实现对油脂废弃物的高效厌氧消化处理，不仅能在一定程度上解决化石能源的短缺问题，还能极大缓解环境污染的难题。

2、油脂首先水解为甘油和长链脂肪酸(long-chain fatty acids，lcfas)，这两种水解产物再分别以不同的方式进行降解。甘油经过酸化反应阶段转化为各种挥发性脂肪酸、甲酸和醇，之后再经过乙酸化后转化为甲烷。油脂的产甲烷潜力有90％来自于lcfas，因此lcfas是组成油脂的重要成分。天然油脂中的lcfas包括油酸(c18：1)、亚油酸(c18：2)等不饱和长链脂肪酸，以及硬脂酸(c18：0)、棕榈酸(c16：0)、肉豆蔻酸(c14：0)和月桂酸(c12：0)等饱和长链脂肪酸。

3、lcfas是油脂厌氧降解过程中的重要的中间产物，因此准确测定厌氧发酵液中lcfas的浓度，对进一步分析其厌氧降解路径、抑制作用和积累变化规律，了解油脂废弃物降解过程和产甲烷率具有重要意义。

4、目前，尚未有厌氧发酵液中长链脂肪酸的相关限值和检测标准。现有的相关研究多为油脂、血清等基质长链脂肪酸含量的测定方法，针对厌氧发酵液基质中长链脂肪酸含量的测定方法的研究较少，因此，提供一种准确测定厌氧发酵液中长链脂肪酸含量的方法，对油脂废弃物降解过程的研究具有重要意义，能够为油脂废弃物的高效厌氧消化处理研究提供重要的技术支撑。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，特提出本发明。

2、首先，本发明提供了一种厌氧发酵液中长链脂肪酸的检测方法，包括：

3、(1)将厌氧发酵液经冷冻真空干燥脱水处理后，制得样品；将所述样品与萃取剂混合后进行萃取，分离液相；

4、所述萃取剂为体积比为20～30：1的甲醇和浓盐酸；

5、(2)采用气相色谱-质谱检测所述液相；

6、其中，气相色谱的条件包括：色谱柱db-5ms(30mm×0.25mm×0.25μm)，进样口温度为300℃；升温程序为：初始温度：50℃，保持5min，然后以20℃/min升至170℃；以10℃/min升至200℃；然后以5℃/min升至220℃，保持5min；以2℃/min升至250℃，保持2min。

7、本发明发现，通过对厌氧发酵液采用合适配比的甲醇和浓盐酸组成的萃取剂进行萃取后，在上述气相色谱条件下进行气相色谱-质谱检测，能够对厌氧发酵液中的长链脂肪酸进行准确、快速的定性或定量检测。

8、本发明中的长链脂肪酸是指碳原子数为6-24的脂肪酸。

9、本发明中的厌氧发酵液为油脂废弃物厌氧发酵液。

10、优选地，气相色谱的条件还包括：分流进样，分流比为10:1。

11、优选地，气相色谱的条件还包括：恒流，柱流量为1.0ml/min。

12、优选地，步骤(1)中，将所述样品与萃取剂混合后进行萃取，分离液相，将固相进行二次萃取，将两次萃取获得的液相混合，用于气相色谱-质谱检测。

13、通过二次萃取能够使得长链脂肪酸更加富集，使得检测的灵敏度和准确性进一步提升。

14、优选地，将两次萃取获得的液相混合后，用0.45μm滤膜过滤后，用于气相色谱-质谱检测。

15、优选地，所述萃取为超声波萃取。

16、更优选地，超声波萃取的时间为20～40min，最优选25～35min。

17、优选地，质谱的条件包括：ei电离方式，电离能量70ev，离子源温度230℃，传输线温度270℃，四极杆质量分析器温度：150℃，溶剂延迟时间为2min，全扫描和选择离子扫描，全扫描范围为m/z30.00-400.00。

18、优选地，采用保留时间和质谱检索结合方式进行定性分析。

19、优选地，通过建立标准曲线实现定量检测。

20、优选地，所述样品与所述萃取剂的重量体积比为1g：45～55ml。

21、在上述配比下萃取效果更佳。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

23、本发明建立了一种厌氧发酵液中长链脂肪酸的气相色谱-质谱检测方法。本发明的检测方法简单快捷，定量定性准确，能够满足厌氧发酵液中长链脂肪酸的检测需求。

技术特征：

1.一种厌氧发酵液中长链脂肪酸的检测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，气相色谱的条件还包括：分流进样，分流比为10:1。

3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，气相色谱的条件还包括：恒流，柱流量为1.0ml/min。

4.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤(1)中，将所述样品与萃取剂混合后进行萃取，分离液相，将固相进行二次萃取，将两次萃取获得的液相混合，用于气相色谱-质谱检测。

5.根据权利要求4所述的检测方法，其特征在于，将两次萃取获得的液相混合后，用0.45μm滤膜过滤后，用于气相色谱-质谱检测。

6.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述萃取为超声波萃取。

7.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，质谱的条件包括：ei电离方式，电离能量70ev，离子源温度230℃，传输线温度270℃，四极杆质量分析器温度：150℃，溶剂延迟时间为2min，全扫描和选择离子扫描，全扫描范围为m/z 30.00-400.00。

8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，采用保留时间和质谱检索结合方式进行定性分析。

9.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，通过建立标准曲线实现定量检测。

10.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述样品与所述萃取剂的重量体积比为1g：45～55ml。

技术总结
本发明涉及分析检测技术领域，尤其涉及一种厌氧发酵液中长链脂肪酸的检测方法。包括：将厌氧发酵液经冷冻真空干燥脱水处理后，制得样品；将样品与萃取剂混合后进行萃取，分离液相；萃取剂为体积比为20～30：1的甲醇和浓盐酸，然后采用气相色谱‑质谱检测液相。本发明建立了一种厌氧发酵液中长链脂肪酸的气相色谱‑质谱检测方法。本发明的检测方法简单快捷，定量定性准确，能够满足厌氧发酵液中长链脂肪酸的检测需求。

技术研发人员：丁玎,舒木水,王昱,许志珍,纪晓慧,付朝晖,窦妍,周芃垚,郭玲,李海娇,项硕,张娜
受保护的技术使用者：北京市科学技术研究院城市安全与环境科学研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8