【doc】食品中防腐劑雙乙酸鈉檢測方法的研究——高效液相色譜法

1、食品中防腐劑雙乙酸鈉檢測方法的研究高效液相色譜法52食品工程f0odengineering2008年第4期l2月出版食品中防腐劑雙乙酸鈉檢測方法的研究高效液相色譜法researchonthedeterminationofsodiumdiacetateasanantisepticinfoodbyhighperformanceliquidchromatograph梁寶愛(國家農(nóng)副加工產(chǎn)品及白酒質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心,山西省食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心,太原030020)uangbaoai(nationalfarmproductsandliquorqualitysupervisionandinspectionce

2、nter,shanxiprovincefoodstuffqualitysupervisionandinspectioncenter,taiyuan030020,china)摘要采用高效液相色譜儀(配紫外檢測器)摸索出食品中雙乙酸鈉出峰的色譜條件和糕點(diǎn),豆制品等食品的前處理方法,并且與其他相關(guān)類型防腐劑進(jìn)行了排查,進(jìn)行準(zhǔn)確的定性和定量測定的研究.標(biāo)準(zhǔn)曲線有較好的線性關(guān)系,方法回收率達(dá)95%;rsd<3.0%,精密度高;最低檢測濃度為0.01g/l.關(guān)鍵詞食品;雙乙酸鈉;高效液相色譜abstractbyusingthehighperformanceliquidchromatograph(in

3、cludinguvdetector),chromatogramconditionsofemergingpeakandpretreatmentmethodsofcake,beanproducthadbeenstudiedinthispaper,atthesametimeotherantisepticshavebeenscreened,anditsqualitativeandquantitativetestsinthismethodhavebeendone.theexperimentalresultsshowthatlinearrelationofthismethodispreferable,re

4、coveryofthismethodcanreach95%.rsdofthismethodis<3.0%.precisionofthismethodishighandtheleastdetectingconcenationofthismethodis0.o1g/l.keywordsfood;sodiumdiacetate;highperforman-celiquidchromatograph隨著人們生活質(zhì)量的日益提高和環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),對化學(xué)防腐劑的毒性和殘留問題愈加重視.目前雙乙酸鈉作為一種新型的防腐劑,較之傳統(tǒng)防腐劑苯甲酸鉀(鈉),山梨酸鉀(鈉),丙酸鹽,富馬酸二甲酯,具有效果好,價(jià)格

5、低,用量少的綜合優(yōu)梁寶愛,女,1963年出生,1983年畢業(yè)于太原理工大學(xué)化學(xué)分析專業(yè),高級工程師.收稿日期:20081023修回日期:200811-25勢,且廣譜,高效,低毒或無毒,對人和生物,生存環(huán)境沒有破壞和副作用,在人體和動(dòng)物內(nèi)不積累,無殘留成分,最終代謝產(chǎn)物是水和二氧化碳,適應(yīng)性好,在食品加工過程中使用越來越廣泛.國家已在gb2760(食品添加劑衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中作為增補(bǔ)的一種防腐劑允許使用,1996年標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定即食豆制品最大使用量為1.0gag;1997年標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定膨化食品,調(diào)味料最大使用量為8kg;1998年標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定復(fù)合調(diào)味料最大使用量為10.0gas,油炸薯片最大使用量為1.0gag;19

6、99年標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定油脂,調(diào)味品,肉制品,糕點(diǎn)最大使用量分別為1gag,2.5gag,3gag,4gag;2003年標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定大米保鮮最大使用量0.2g/kg(殘留量<0.03g,kg),2007年gb2760(食品添加劑衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)對豆制品,糕點(diǎn),復(fù)合調(diào)味料等產(chǎn)品的允許添加量均作出了規(guī)定.目前因沒有其檢驗(yàn)方法,造成對上述食品的檢驗(yàn)項(xiàng)目缺項(xiàng),產(chǎn)品結(jié)論的判定有很大的風(fēng)險(xiǎn).由于雙乙酸鈉是化學(xué)物質(zhì),長期過量食用含雙乙酸鈉的食品會(huì)對人體造成不同程度的危害.因此,建立食品中防腐劑雙乙酸鈉檢測方法標(biāo)準(zhǔn)的研究具有重要的意義.1實(shí)驗(yàn)方法1.1原理試樣制備混勻后,酸化,經(jīng)超聲提取離心或水蒸氣蒸餾收集后,調(diào)ph值,經(jīng)高

7、效液相色譜測定,外標(biāo)法定量.1.2試劑與材料2008年第4期粱寶愛:食品中防腐劑雙乙酸鈉檢測方法的研究高效液相色譜法12月出版531.2.11mo/l磷酸溶液:量取53.5ml磷酸,加水定容至1000ml;1.2.21.5磷酸氫二銨溶液:稱取磷酸氫二銨1.5g,加水溶解至1000ml;1.2.3硅油;1.2.4雙乙酸鈉標(biāo)準(zhǔn)品:純度99g/loog;1_2.5雙乙酸鈉標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液:準(zhǔn)確稱取雙乙酸鈉1.0000g,用水定容至100ml,配制成含量為10mg/ml的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液;雙乙酸鈉標(biāo)準(zhǔn)使用液:取5.0ml標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于50ml容量瓶中,用水稀釋至刻度,雙乙酸鈉濃度為1.0mg/ml.除另有規(guī)定外,

8、試劑均為分析純,水符合gb/t6682規(guī)定的三級水,色譜用水符合一級用水的規(guī)定.1.3儀器和設(shè)備高效液相色譜(hplc)儀:配有紫外檢測器;分析天平:感量0.1mg;離心機(jī):轉(zhuǎn)速不低于4000dmin;超聲波清洗器;粉碎機(jī);具塞塑料離心管;微孔濾膜;水蒸汽蒸餾裝置.1.4試樣處理1.4.1直接浸提法將試樣均勻,準(zhǔn)確稱取5g(精確到0.0001g)混勻好的試樣于50ml具塞塑料離心管中,加水15ml,加入1moyl磷酸溶液0.4ml,混勻,經(jīng)超聲浸提10min后,調(diào)ph值為3左右,用水定容至25.0ml搖勻,以不低于4000r/min離心10min,取上清液經(jīng)孔徑0.45m微孔濾膜過濾后,供液相

9、色譜測定用.1.4.2蒸餾法(復(fù)雜基體的樣品)準(zhǔn)確稱取25g(精確到0.0001g)事先均勻化的試樣(固體試樣需在室溫下風(fēng)干,磨碎),置于500ml蒸餾瓶中,加人100ml水,再用50ml水沖洗容器,轉(zhuǎn)移到蒸餾瓶中,加lmol/l磷酸溶液20ml,2滴3滴硅油,進(jìn)行水蒸汽蒸餾,將250ml容量瓶置于冰浴中作為吸收液裝置,待蒸餾約240ml時(shí)取出,在室溫下放置30min,調(diào)ph值為3左右,加水至刻度,經(jīng)孔徑0.45m濾膜過濾,供液相色譜測定用.1.5測定1.5.1高效液相色譜條件色譜柱:c18柱,4.6iiilti250mm,5in或相當(dāng)者;流動(dòng)相:1.5g/l磷酸氫二銨溶液,用1mol/l磷酸

10、溶液調(diào)ph為2.73.5;經(jīng)孑l徑o.45m濾膜過濾;流速:1ml/min;柱溫:25;進(jìn)樣量:10/.tl;波長:214nm.1.5.2標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制方法一:準(zhǔn)確吸取雙乙酸鈉標(biāo)準(zhǔn)使用液0.5ml,1.0ml,2.0ml,3.0ml,4.0ml,5.0ml至10ml容量瓶中,用水稀釋至10ml,分別加入1mol/l磷酸0.2ml,混勻.經(jīng)孔徑0.45m濾膜過濾后,濃度由低到高進(jìn)行檢測,以峰面積一濃度作圖,得到標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程.方法二:準(zhǔn)確吸取雙乙酸鈉標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液1.0ml,2.5ml,5.0ml,7.5ml,10.0ml置于500ml蒸餾瓶中,其他操作同1.4.2方法,其測定液的最終濃度分別為0.

11、04mg/ml,0.1mg/ml,0.2mg/ml,0.3mg/ml,0.4mg/ml,o.5mg/ml,以峰面積一濃度作圖,得到標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程.1.5-3定量測定待測樣液中雙乙酸鈉響應(yīng)值應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)曲線線性范圍內(nèi),超過線性范圍則應(yīng)稀釋后再進(jìn)樣分析.1.5.4結(jié)果計(jì)算試樣中雙乙酸鈉含量由色譜數(shù)據(jù)處理軟件或按式(1)進(jìn)行計(jì)算.p=f.(1)式(1)中:p樣品中雙乙酸鈉含量,單位為g/kg;c由標(biāo)準(zhǔn)曲線求出樣液中雙乙酸鈉的濃度,單位為mg/ml;v樣液最后定容體積,單位為ml;f稀釋倍數(shù);m樣品質(zhì)量,單位為g.2結(jié)果與討論2.1色譜條件的選擇2.1.1液相色譜儀的選擇高效液相色譜具有分離效率高,分析

12、速度快,檢測靈敏度高和應(yīng)用范圍廣泛的特點(diǎn),特別適合于2008年第4期12月出版高沸點(diǎn),大分子,強(qiáng)極性和熱穩(wěn)定性差的化合物的分離分析.根據(jù)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室條件,考慮操作方便,穩(wěn)定可靠,故障率低.通過實(shí)驗(yàn),選擇了液相色譜儀(配紫外檢測器).2.1.2波長的選擇在紫外可見分光光度計(jì)儀器上對1.0mg/ml雙乙酸鈉,1.0mg/ml乙酸和1.0mg/ml乙酸鈉在190nm一400nm進(jìn)行了光譜波長掃描,1.0mg/ml雙乙酸鈉溶液的吸收光譜,在波長200.0nm處吸收最強(qiáng),最大吸收值為2.736a;1.0mg/ml乙酸鈉溶液的吸收光譜在波長200.4nm處吸收最強(qiáng),最大吸收值為2.715a;1.0mg/ml

13、乙酸溶液的吸收光譜在波長201.2nm處吸收最強(qiáng),最大吸收值為2.720a.同時(shí)由于其他幾種化合物的最佳測定波長分別為:糖精鈉202nm,甜味素200nm,苯甲酸200nm,226nm,山梨酸257nm,綜合考慮由于雙乙酸鈉溶液在紫外區(qū)有很強(qiáng)的吸收,所以選用紫外檢測器,214nm為共用檢測波長.2.1.3色譜柱的選擇查閱了相關(guān)資料,并參照了苯甲酸,山梨酸,葡萄酒中檸檬酸的檢測方法等,根據(jù)雙乙酸鈉的極性較強(qiáng),選擇了非極性柱c.柱.2.1.4流動(dòng)相的選擇液相色譜流動(dòng)相通常是各種低沸點(diǎn)溶劑和水溶液.與氣相色譜相比,液相色譜流動(dòng)相不僅可選擇范圍比較大,而且他是影響分離的一個(gè)非常重要的可調(diào)節(jié)因素.在實(shí)驗(yàn)

14、中,流動(dòng)相的選擇和優(yōu)化是確定色譜分析的主要工作.流動(dòng)相溶劑的選擇從以下5個(gè)方面考慮:溶劑要有一定的化學(xué)穩(wěn)定性,不與固定相和樣品組分起反應(yīng).溶劑應(yīng)與檢測器匹配,不影響檢測器正常工作.溶劑對樣品要有足夠的溶解能力,以提高檢測靈敏度.溶劑的粘度要小,保證合適的柱壓降.溶劑的沸點(diǎn)低,有利于制備色譜的樣品回收.因雙乙酸鈉易溶于水,ph值為4.55.0(質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%水溶液).從上述考慮選擇流動(dòng)相的因素,建立了幾種方案,反復(fù)試驗(yàn),最后確定了分離效果最佳的流動(dòng)相.2.1.4.1甲醇水作為流動(dòng)相根據(jù)經(jīng)驗(yàn)使用了質(zhì)量分?jǐn)?shù)1o%甲醇水流動(dòng)相,采用ywgc8(4.6mm150mm,5m不銹鋼柱)色譜柱,流速為0.3m

15、l/min一0.5ml/min的條件下,進(jìn)行了雙乙酸鈉標(biāo)物溶液實(shí)驗(yàn).雙乙酸鈉出峰為多頭峰,峰形不對稱.經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn),分離效果不佳.2.1.4.2乙酸銨溶液+冰乙酸+甲醇+乙腈作為流動(dòng)相考慮調(diào)節(jié)流動(dòng)相的ph值與雙乙酸鈉溶液接近,使用了o.02mol/l乙酸銨溶液800ml+冰乙酸0.5ml+甲醇150ml+乙腈5oml(ph值為6.57.0),色譜柱:ywgcl8(4.6mm150mm,5m不銹鋼柱),流速為0.5ml/min時(shí),出峰時(shí)間為2.5min.反復(fù)實(shí)驗(yàn),分離效果較好,重現(xiàn)性也好.以釀造食醋為代表樣品加標(biāo)做了試驗(yàn),進(jìn)行了定量計(jì)算,結(jié)果比較滿意,回收率達(dá)95%.存在問題是糕點(diǎn),豆制品等樣品因

16、出峰時(shí)間太前,有雜峰干擾,分離效果較差.2.1.4-3磷酸二氫鉀作為流動(dòng)相據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,流動(dòng)相中甲醇和乙腈的添加可以縮短出峰時(shí)間,但改變這兩種物質(zhì)添加量后雙乙酸鈉不出峰.由于雙乙酸鈉(sodiumdiacetate,簡稱sda)是乙酸鈉和乙酸的分子復(fù)合物,極性較強(qiáng),故選擇非極性流動(dòng)相濃度0.02mol/l磷酸二氫鉀溶液,流速0.5ml/min,實(shí)驗(yàn)結(jié)果仍存在保留時(shí)間靠前,和溶劑峰分離效果不好.又選擇了非極性流動(dòng)相濃度0.01mol/l磷酸二氫鉀溶液,觀察雙乙酸鈉在不同流速下(o.2ml/min0.5ml/min)保留時(shí)間的變化情況,并且對標(biāo)物雙乙酸鈉,乙酸,乙酸鈉進(jìn)行了測試,結(jié)果可以看出,隨著流

17、速的減慢雙乙酸鈉的出峰時(shí)間延遲,但乙酸,乙酸鈉出峰時(shí)間不同步,分離效果也越差,造成計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)偏差.2.1.4.4磷酸氫二銨溶液作為流動(dòng)相依據(jù)流動(dòng)相離子對的選擇,被測組分為羧基(一cooh),又選擇了流動(dòng)相1.5g,l磷酸氫二銨溶液;色譜柱:c.(4.6mm250nun,5肛m不銹鋼柱),流速為1.0ml/min.a)流動(dòng)相ph值的選擇:為了確定雙乙酸鈉是否隨流動(dòng)相ph的改變,其保留時(shí)間隨之改變,并確定是否能同時(shí)檢測山梨酸,苯甲酸等添加劑,因此選用不同ph值流動(dòng)相(用磷酸調(diào)節(jié))進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),隨著ph值的改變,雙乙酸鈉的保留時(shí)間也隨之退后,其出峰強(qiáng)度隨ph值的增大而增強(qiáng),山梨酸,苯甲酸出峰由不能分

18、開到分開一直到不出峰,在ph值為5.5,5.0時(shí),三種標(biāo)物峰雖分開,但苯甲酸,山梨酸的峰形偏寬,不適合實(shí)驗(yàn)操作.ph值2.73.5時(shí)雙乙酸鈉分離好,也穩(wěn)定,但苯甲酸和山梨酸均不出峰,而ph值為4.50時(shí),三種物質(zhì)2008年第4期粱寶愛:食品中防腐劑雙乙酸鈉檢測方法的研究高效液相色譜法12月出版55分離效果較好,且雙乙酸鈉的保留時(shí)間為3.466min,避免了溶劑峰等雜峰的干擾,因此選用了ph值為4.5的流動(dòng)相作為檢測雙乙酸鈉等三種物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)所用的流動(dòng)相.ph值為2.73.5的流動(dòng)相為檢測雙乙酸鈉的流動(dòng)相.b)確定雙乙酸鈉,乙酸,乙酸鈉三種物質(zhì)是否同時(shí)出峰試驗(yàn):為了保證數(shù)據(jù)計(jì)算的準(zhǔn)確性,分別對標(biāo)物

19、雙乙酸鈉,乙酸,乙酸鈉三種物質(zhì)進(jìn)行了是否同步出峰實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,三種物質(zhì)能同時(shí)出峰,其保留時(shí)間為3.3min3.5min.這就說明色譜條件選擇合理,對雙乙酸鈉(乙酸鈉,乙酸)可準(zhǔn)確定性,所以流動(dòng)相選擇了5g/l磷酸氫二銨水溶液,用磷酸調(diào)ph為4.5,流速為o.5ml/min.2.2樣品前處理方法的選擇2.2.1直接浸提法準(zhǔn)確稱取5g(精確到0.0001g)混勻好的試樣于50ml具塞塑料離心管中,加水15ml,加入1mol/l磷酸溶液0.4ml,混勻,經(jīng)超聲浸提10min后,調(diào)ph值為3左右,用水定容至25.0ml搖勻,以不低于4000r/min離心10min,取上清液經(jīng)孔徑o.45m微孔濾

20、膜過濾后,供液相色譜測定.糕點(diǎn)回收率為98.5%,但肉制品回收率分別為5o.5%.2.2.2蒸餾法準(zhǔn)確稱取25g(精確到0.0001g)事先均勻化的試樣(固體試樣需在室溫下風(fēng)干,磨碎),置于500ml蒸餾瓶中,加入100ml水,再用50ml水沖洗容器,轉(zhuǎn)移到蒸餾瓶中,加1mol/l磷酸溶液20ml,2滴滴硅油,進(jìn)行水蒸汽蒸餾,將250ml容量瓶置于冰浴中作為吸收液裝置,待蒸餾約240ml時(shí)取出,在室溫下放置30min,調(diào)ph值為3左右,加水至刻度,經(jīng)孔徑0.45肛m濾膜過濾,供液相色譜測定用.對豆制品,糕點(diǎn),肉制品等食品進(jìn)行了實(shí)驗(yàn).其中豆制品生產(chǎn)添加量為0.24g/kg,糕點(diǎn)生產(chǎn)添加量為1.25g/kg,肉制品生產(chǎn)添加量為1.00gag,其他樣品在生產(chǎn)過程中均未添加.蒸餾后出峰譜圖效果明顯好于未經(jīng)蒸餾樣品的出峰譜圖,去除了干擾峰,豆制品,糕點(diǎn)和肉制品回收率分別為92.5%,94.64%和9o.5%,所以選用了用蒸餾法進(jìn)行前處理.2.3線性范圍的確定為了確定標(biāo)準(zhǔn)系列的范圍,選用從0.1g/l1.0g/l,從1.010.0g/l兩組標(biāo)準(zhǔn)系列,每組標(biāo)準(zhǔn)系列選用五個(gè)不同濃度的雙乙酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn).從兩組標(biāo)準(zhǔn)系列來看,選用0.11.0gel的標(biāo)準(zhǔn)系列,有很好的相關(guān)系數(shù).2.4檢出限的測定通過液相色譜儀對較低質(zhì)量濃度雙乙酸鈉溶液的響應(yīng)值做10次平行試驗(yàn),確立了該方法的檢出限,最低檢測質(zhì)量