近日，華東理工大學朱為宏教授課題組和深圳大學余振強副教授課題組合作，利用聚集誘導發光（AIE）喹啉睛染料在不同粘度環境下熒光強度的變化，實現了煎炸油中食品危害物甘油三酯聚合物的實時快速檢測，相關成果以“Broadening AIEgen application: rapid and portable sensing of foodstuff hazards in deep-frying oil”為題，發表于國際期刊Chemical Communications。
煎炸科學屬于食品研究領域主流學科，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180 ℃的高溫下反復煎炸，煎炸油會產生大量酸、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。一般認為甘油三酯聚合物含量達到10-16%時即達到食品安全警戒值，煎炸油應當被廢棄。目前煎炸油中聚合物含量檢測需將樣品送至專業實驗室通過液相色譜進行分析，流程繁瑣，不利于快餐店等小商家自身的品控管理，存在較大的食品風險，因此迫切需要發展煎炸油甘油三酯聚合物的實時、現場檢測方法。
圖1 煎炸食品及甘油三酯聚合物產生示意圖
如圖2所示，作者將新型的AIE喹啉腈熒光團與三苯胺單元連接，得到了AIE活性的熒光探針QM-TPA。三苯胺為大π結構，旋轉時對外部粘度環境非常敏感，因而QM-TPA在不同粘度環境下呈現出不同強度熒光。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，與之對應的QM-TPA熒光強度增加了26倍（圖2c），并且呈較好的直線關系，表明AIE探針QM-TPA能夠定量地檢測體系粘度的變化。
圖2 AIE分子QM-TPA結構（a）與掃描電鏡聚集納米顆粒圖（b），及其對粘度（c）與煎炸油甘油三酯聚合物熒光檢測（d-f）。
論文作者吳玥、靳鵬偉博士畢業后曾在國際知名食品公司工作，針對QM-TPA對粘度敏感性質，創新性地將其引入到煎炸油甘油三酯聚合物實時快速檢測中。在長時間高溫煎炸下，煎炸油發生了大量的氧化與聚合反應，生成甘油三酯二聚或多聚化合物。通過100批薯條反復煎炸，煎炸油內聚合物積聚，液相色譜分析發現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進行熒光檢測，發現其熒光強度與聚合物含量呈線性關系（圖2e-f）。基于熒光快速檢測甘油三酯聚合物含量，避免需將樣品送往專業實驗室進行色譜分析的困擾，為煎炸油品質的實時、現場監控提供新的思路。
該工作得到了國家自然科學基金委基礎科學中心項目、上海市重大專項、深圳市科創委資助。
文章鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/cc/c9cc01172b#!divAbstract
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