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可见分光光度法测定食品中的山梨酸钾

2013-03-20邱朝坤罗玉艳

食品与机械 2013年6期
关键词:山梨酸钾重铬酸钾吸光

邱朝坤 范 露 罗玉艳 喻 弘

(华中农业大学楚天学院食品与生物科技学院,湖北 武汉 430205)

山梨酸钾是目前国际公认较好的防腐剂[1],也是目前世界上使用最多的防腐剂[2]。山梨酸钾可参与体内脂肪的正常代谢,最后被氧化成CO2和H2O,故几乎对人体无毒。虽然小剂量山梨酸和山梨酸钾的摄入对人体无较大影响,但过量还是会影响人体的新陈代谢平衡[3]。因此,世界各国都规定了食品中的山梨酸钾最大允许使用量。为了规范食品添加剂的使用,保证食品质量安全,保障消费者健康,对食品中山梨酸钾进行分析与检测是非常必要的。

目前,国内外测定山梨酸钾的方法主要有分光光度法[4,5]、纸色谱法[6]、气相色谱法[7]和高效液相色谱法[5,8]等。纸色谱法的操作繁琐、精密度差;气相色谱法和液相色谱法是国家标准分析方法,但这两种方法均需要昂贵的分析仪器,且分析周期长,分析成本高[9],不利于基层实验室的检测工作。分光光度法测定山梨酸钾含量主要集中在紫外分光光度法上,但样品中的一些组分如VC、苯甲酸钠等以及样品提取中使用的乙醚等会对山梨酸钾在紫外区的吸收产生干扰作用[10,11],采用可见分光光度法则可避免这些问题。因而建立可见分光光度法测定食品中山梨酸钾含量的方法,优化该方法的测定条件,提高分析结果的准确度和可靠性,具有较强的实际意义。

1 材料与方法

1.1 试剂与仪器

山梨酸钾、98%浓硫酸、重铬酸钾、36%盐酸、氢氧化钠、硫代巴比妥酸、醋酸钠:分析纯,国药集团化学试剂有限公司;

甲醇:色谱纯,国药集团化学试剂有限公司;

分析天平:MS104S型,瑞士Mettler Toledo公司;

紫外可见分光光度计:UV-2600型,美国Unico公司;

电子调温万用电炉:DK-98-II型,天津市泰斯特仪器有限公司;

高效液相色谱仪(附紫外检测器):Agilent-1260型,美国Agilent公司。

1.2 试验方法

1.2.1 硫代巴比妥酸溶液的配制 准确称取0.5g硫代巴比妥酸于100 mL 容量瓶中,加入20 mL 蒸馏水,然后再加入10mL 1mol/L NaOH 溶液,充分摇匀,使之完全溶解后再加入11mL 1mol/L HCl溶液,用水稀释至刻度。此溶液要在临用前再配制,配制后在6h内使用。

1.2.2 标准曲线的绘制 分别移取0,0.4,0.8,1.2,1.6,2.0mL的10μg/mL山梨酸钾使用液于25 mL 比色管中,加蒸馏水补至3 mL,加入1 mL 0.15 mol/L 硫酸和1 mL 1g/L重铬酸钾溶液,沸水浴反应3 min,取出后立即加入2mL 5g/L硫代巴比妥酸,沸水浴显色10 min,取出冷却,于532nm 处比色测定,以山梨酸钾质量(μg)为横坐标,吸光值为纵坐标,绘制标准曲线。

1.2.3 重铬酸钾浓度对反应体系的影响 分别考察0.5,1,3,5,10g/L的重铬酸钾对测定结果的影响,其它条件参照标准曲线试验步骤。

1.2.4 硫酸浓度对反应体系的影响 在1.2.3试验结果基础上,分别考察0.05,0.10,0.15,0.20,0.25 mol/L 的硫酸对测定结果的影响,其它条件参照标准曲线试验步骤。

1.2.5 显色时间对反应体系的影响 在1.2.3和1.2.4试验结果基础上,分别考察显色时间为2,4,6,8,10,12 min时对测定结果的影响,其它条件参照标准曲线试验步骤。

1.2.6 显色产物稳定性研究 采用优化后的试验条件,分别考察显色反应结束0,1,2,3,6h后显色物质的稳定性。

1.2.7 回收率试验 取3种市售果冻,采用优化后的方法进行加标回收试验,并计算回收率。样品按照GB/T 5009.29-2003要求进行预处理。

1.2.8 精密度试验 取3种市售果冻,每种果冻采用优化后的方法平行测定10次,计算相对标准偏差。

1.2.9 与高效液相色谱法的比较 随机选取3 种市售果冻,分别采用优化后的可见分光光度法和高效液相色谱法(参照GB/T 5009.29-2003)测定其中山梨酸钾的含量,比较该法与高效液相色谱法的相对偏差。

高效液相色谱条件:色谱柱:YGW-C184.6 mm×250mm,10μm 不锈钢柱;流动相:甲醇∶乙酸铵溶液(0.02mol/L)=5∶95;流速:1 mL/min;进样量:10μL;检测波长:230nm。

2 结果与讨论

2.1 重铬酸钾浓度对反应体系的影响

由表1可知,当重铬酸钾浓度在0.5~10g/L 时,溶液的吸光值与山梨酸钾浓度均呈良好的线性关系(R2>0.99),因而只需比较同一山梨酸钾浓度下不同重铬酸钾浓度时溶液吸光值的大小,当吸光值越大,可认为反应越完全,说明此时的重铬酸钾浓度为最佳。从表1中可以看出,对于相同浓度山梨酸钾溶液,1g/L 重铬酸钾所对应溶液吸光值最大,因而重铬酸钾最佳浓度为1g/L。

2.2 硫酸浓度对反应体系的影响

由表2可知,当硫酸浓度在0.05~10mol/L 时,溶液的吸光值与山梨酸钾浓度均呈良好的线性关系(R2>0.99)。对于相同浓度山梨酸钾溶液,0.15 mol/L 硫酸所对应溶液吸光值最大,因而硫酸最佳浓度为0.15mol/L。

2.3 显色时间对反应体系的影响

由表3可知,当显色时间在2~12 min时,溶液的吸光值与山梨酸钾浓度均呈良好的线性关系(R2>0.99)。 对于相同浓度山梨酸钾溶液,显色时间为10min时所对应溶液吸光值最大,因而最佳显色时间为10min。

表1 重铬酸钾浓度对反应体系的影响Table1 The influence of different concentration K2Cr2O7to the reaction system

表2 硫酸浓度对反应体系的影响Table2 The influence of different concentration H2SO4to the reaction system

2.4 显色产物稳定性研究

由表4可知,当显色反应结束后,将溶液分别静置0,1,2,3,6h,溶液的吸光值与山梨酸钾浓度均呈良好的线性关系(R2>0.99),且对于同一浓度山梨酸钾溶液,静置不同时间,其吸光值基本保持稳定,表明该反应的显色产物稳定性较好,反应结束6h内比色测定对结果无明显影响。

表3 显色时间对反应体系的影响Table3 The influence of diffecent coloration time to the reaction system

表4 显色产物稳定性Table4 The stability of colorate reaction product

2.5 回收率试验

采用加标回收,用优化后的方法分别测定3种市售果冻中山梨酸钾的含量,结果见表5。

由表5 可知,优化后方法的加标回收率在90.67%~104.67%,回收率较高。

表5 回收率试验Table5 Recovery experiment

2.6 精密度试验

用优化后的方法分别测定3种果冻中山梨酸钾含量,每种样品测定10次,结果见表6。

表6 精密度试验Table6 Precision experiment/(g·kg-1 )

由表6可知,优化后方法的相对标准偏差在1.827%~2.622%,精密度较高。

2.7 与高效液相色谱法的比较

选取3种果冻,分别采用优化后的可见分光光度法和高效液相色谱法测定其中山梨酸钾含量,结果见表7。

表7 不同方法测定山梨酸钾含量的结果比较Table7 Comparison of the content of potassium sorbate by different methods

由表7可知,经优化后的可见分光光度法与高效液相色谱法相对偏差在2.15%~2.53%,表明两种方法测定结果之间的吻合度较高。

3 结论

本试验对可见分光光度法测定食品中山梨酸钾含量的条件进行了优化,该法操作简单、快速,不需要大型仪器设备,测定结果准确度高、重现性好,稳定可靠,尤其适用于大批量样品中山梨酸钾含量的测定。

1 何计国,甄润英.食品卫生学[M].北京:中国农业大学出版社,2003:206.

2 郝利平,聂乾忠,陈永泉,等.食品添加剂[M].第二版.北京:中国农业大学出版社,2009:39.

3 王燕,车振明.食品防腐剂的研究进展[J].食品研究与开发,2005,26(5):167~170.

4 闫家伟.紫外分光光度法测定饮料中山梨酸钾的含量[J].南阳师范学院学报,2007,6(6):47~48.

5 Marjan Mahboubifar,Zahra Sobhani,Gholamreza Dehghanzadeh,et al.A comparison between UV spectrophotometer and high-performance liquid chromatography method for the analysis of sodium benzoate and potassium sorbate in food products[J].Food Analytical Methods,2012,4(2):150~154.

6 杨达生,丘慧澄.纸色谱法快速测定食品中苯甲酸(钠)和山梨酸(钾)[J].理化检验-化学分册,2001,37(12):567~568.

7 González M,Gallego M,Valcarcel M.Simultaneous gas chromatographic determination of food preservatives following solidphase extraction[J].Journal of Chromatography A,1998,823(1):321~329.

8 杨彬,陈欣欣,郝莉花.反相高效液相色谱法同时测定饮料中安赛蜜、苯甲酸、山梨酸、糖精钠[J].食品与机械,2007,23(4):121~122.

9 许辉,米拉,潘国卿.食品防腐剂山梨酸的快速测定法[J].食品与机械,1998(1):30~31.

10 刘永乐,杨代明.分光光度法测定熟食中苯甲酸、山梨酸的研究[J].粮油食品科技,2003,11(3):37~40.

11 闫家伟.紫外分光光度法测定饮料中山梨酸钾的含量[J].南阳师范学院学报,2007,6(6):47~48.

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