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簡介

總有機(jī)碳（TOC）分析廣泛用于測量水的純凈度。水中的有機(jī)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(rèn)生產(chǎn)設(shè)備在更換不同批次產(chǎn)品時(shí)的清潔度，以確保設(shè)備上沒有上一個(gè)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(jié)果可以為企業(yè)提供有關(guān)生產(chǎn)設(shè)備在清潔之后可能仍然存在的污染物的準(zhǔn)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(dǎo)率，兩者的測量結(jié)果都能準(zhǔn)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測試法（Enzyme-linked Immunosorbent Assay Testing，酶聯(lián)免疫吸附測試法）可以測量麥醇溶蛋白的含量，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(yīng)的是麥醇溶蛋白1，因此沒必要測量所有種類的谷蛋白。ELISA測試法根據(jù)抗體的增加，檢測特定種類的有機(jī)污染物。而TOC測試法和抗原無關(guān)，用于檢測樣品中所有種類的有機(jī)污染物。當(dāng)您直接比較TOC測試法和ELISA測試法時(shí)，請注意以下幾個(gè)重要區(qū)別：

●傳統(tǒng)的ELISA測試法測量水溶性麥谷蛋白的含量，其檢測限（LOD）為1-5 ppm麥谷蛋白。

●TOC測試法測量總有機(jī)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測試法的檢測限約為0.55-2.75 ppm碳（麥醇溶蛋白）。

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

●TOC測試法用單個(gè)樣品瓶來收集和測量有機(jī)污染物，而ELISA測試法則需要進(jìn)行多個(gè)步驟來準(zhǔn)備要轉(zhuǎn)移到96孔板的樣品。Sievers M系列分析儀同步測量TOC和電導(dǎo)率。這兩種測量結(jié)果可以相互印證，從而更有效地幫助生產(chǎn)企業(yè)來確認(rèn)生產(chǎn)設(shè)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(dǎo)率的增量來確認(rèn)有機(jī)污染物的含量。

挑戰(zhàn)

隨著越來越多的消費(fèi)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(shè)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(shè)備之后進(jìn)行過敏原測試，以確認(rèn)設(shè)備上沒有法規(guī)禁止的產(chǎn)品殘留物。這種測試要求先收集樣品，然后由受過專門訓(xùn)練的技術(shù)人員親手進(jìn)行測試，耗時(shí)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(dǎo)檢測技術(shù)，以行業(yè)專業(yè)的準(zhǔn)確度和精確度來測量水中的有機(jī)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(dǎo)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(shí)際樣品中的有機(jī)碳濃度。表1是水中谷蛋白的回收率測量結(jié)果。樣品中的電導(dǎo)率的增加與有機(jī)碳濃度成正比，如圖1和圖2所示，因此我們可以用電導(dǎo)率結(jié)果來進(jìn)一步確認(rèn)污染物含量。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(jié)果來計(jì)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(dǎo)率結(jié)果。

結(jié)論

TOC測試法幫助生產(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(shè)備上可能殘留的谷蛋白等污染物。研究結(jié)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(jié)果和電導(dǎo)率結(jié)果成正比。與傳統(tǒng)的ELISA測試法相比，Sievers分析儀能夠提供有機(jī)污染物的全面測量結(jié)果，具有更高的檢測靈敏度和更低的檢測限。與ELISA測試法不同，TOC測試法允許用戶用單個(gè)樣品瓶來取樣，從而大大節(jié)省了制備樣品所需的時(shí)間和工作量。

參考文獻(xiàn)

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.

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

• SieversM9便攜式TOC分析儀

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