一种基于质谱法的食品中碳元素含量快速分析方法

本发明涉及一种食品中碳元素含量检测技术，尤其涉及一种基于质谱法的食品中碳元素含量快速分析方法。

背景技术：

1、碳元素是人体生长和运动所需的营养成分之一，是饮食中提供能量的营养素。碳元素是人体中糖原，能量，脂肪的重要组成元素，人体通过饮食来获取碳元素，碳元素在人体内再合成人体所需的各类营养物质，是人保持机能的基本元素，也是人体组成的最基本元素。此外，碳元素在人体内还发挥着其他的作用，例如跨细胞膜运输营养物质，酶的活性以及其他生化化合物等，为了维持这些重要的功能，人体会从食物中摄入足够的碳元素来维持基本运转。所以食品中碳元素含量的多少也会影响食品的营养价值。所以食品中碳元素含量的检测对于食品的营养价值非常重要。

2、碳元素的检测目前主要还是通过利用元素分析仪，化学法，还有红外碳硫分析仪等装备，但针对食品中碳元素的检测目前仍然没有专业的方法和仪器，其它的方法仍然离不开大量的化学试剂和参考样品。

3、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供了一种基于质谱法的食品中碳元素含量快速分析方法，以解决现有技术中存在的上述技术问题。

2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

3、本发明的基于质谱法的食品中碳元素含量快速分析方法，其特征在于，包括步骤：

4、步骤1、准确称取食品样品，利用管式炉在高温富氧的环境下对样品进行充分爆燃；

5、步骤2、气体产物经毛细管取样，在真空下采用离子源进行离子化，产物离子进入质谱仪进行检测，通过扫描碳元素特征离子峰强来定量分析食品中碳元素含量；

6、所述步骤2中，通过质谱仪选择离子扫描的功能检测m/z 44co2+离子峰强度。

7、与现有技术相比，本发明所提供的基于质谱法的食品中碳元素含量快速分析方法，通过搭建“管式炉+质谱仪”平台作为食品中碳元素含量快速检测仪器，无需复杂的前处理和昂贵的氧化还原试剂，方法灵敏度高，分析速度快。

技术特征：

1.一种基于质谱法的食品中碳元素含量快速分析方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的基于质谱法的食品中碳元素含量快速分析方法，其特征在于，所述步骤1中，管式炉快速升温至800-1300℃后，燃烧样品前用惰性气体将管式炉内空气持续排空，将坩埚内的称好的食品样品迅速升入炉内，并通入纯氧气，样品在高温、富氧的环境中快速爆燃。

3.根据权利要求2所述的基于质谱法的食品中碳元素含量快速分析方法，其特征在于，利用多个已知碳元素含量的参考样品检测出co2+离子峰强度，通过分析碳元素含量与co2+离子峰强度的关系，绘制标准曲线y＝440.8x-166171，r2＝0.9998。

4.根据权利要求3所述的基于质谱法的食品中碳元素含量快速分析方法，其特征在于：

5.根据权利要求1至4任一项所述的基于质谱法的食品中碳元素含量快速分析方法，其特征在于，在更换样品时，管式炉内不用降温，只需要用纯氩气吹扫空气即可再次燃烧样品。

6.根据权利要求1至4任一项所述的基于质谱法的食品中碳元素含量快速分析方法，其特征在于，所述质谱仪为四极杆质谱仪或离子阱质谱仪或飞行时间质谱仪。

7.根据权利要求6所述的基于质谱法的食品中碳元素含量快速分析方法，其特征在于，所述四极杆质量分析器参数如下：四极杆长度100-230mm，四极杆直径d：6-12mm，场半径r0：2.6-5.3mm，质量数范围：1-1500amu，射频频率f最高达1-3mhz，射频电压vpp4000-8000v，质量分辨率≤1amu。

8.根据权利要求1至4任一项所述的基于质谱法的食品中碳元素含量快速分析方法，其特征在于，所述惰性气体为纯氩气浓度≥99.9992％，所述纯氧气浓度≥99.9992％，所述质谱仪选用电子轰击或直流空心电极放电离子源。

技术总结
本发明公开了一种基于质谱法的食品中碳元素含量快速分析方法，包括以下步骤：准确称取食品样品，利用管式炉在高温富氧的环境下对样品进行充分爆燃，气体产物经毛细管取样，在真空下，采用直流空心电极放电、电子轰击等离子源进行离子化，产物离子进入四极质谱、离子阱、飞行时间等质量分析器进行检测，通过扫描碳元素特征离子峰强来定量分析食品中碳元素含量。本发明无需复杂的前处理和昂贵的氧化还原试剂，方法灵敏度高，分析速度快。

技术研发人员：陈吉文,任敏,詹陈锐
受保护的技术使用者：北方工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21