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离子色谱法测定低钠盐中有机酸的含量

2014-07-01陈建华胡德聪

质量安全与检验检测 2014年1期
关键词:苹果酸酒石酸钠盐

陈建华 陈 魏 胡德聪

(湖北出入境检验检疫局 湖北武汉 430050)

离子色谱法测定低钠盐中有机酸的含量

陈建华 陈 魏 胡德聪

(湖北出入境检验检疫局 湖北武汉 430050)

建立了一种用离子色谱法同时测定低钠盐样品中苹果酸、酒石酸和柠檬酸等有机酸的分析方法。样品经溶解、过滤、净化后,再经IonPac AS11色谱柱分离,以自动淋洗液发生装置生成20 mmol/L-40 mmol/L 的KOH进行梯度洗脱,抑制电导检测器检测。3种有机酸在2.5 mg/L-50 mg/L范围内呈现良好的线性,相关系数均大于0.998;加标回收率为76.0%-98.2%、相对标准偏差小于10%;3种有机酸的检出限均为0.025%。方法回收率好、精密度高、检出限低、可操作性强,可满足低钠盐中有机酸组分的测定。

低钠盐;有机酸;离子色谱法

1 前言

低钠盐是以食盐为基础,添加一定量的氯化钾(含量约30%),使得含钠量较普通食盐低。低钠盐是一种新兴的健康食盐,它不仅有助于维持人体钠钾平衡,还能有效降低患高血压、心血管疾病的风险。但是由于氯化钾没有氯化钠的咸味纯正且味道较苦涩,为了解决这个问题,美国一项专利[1]研究得出,在低钠盐中加入一定量的有机酸(包括酒石酸、苹果酸、柠檬酸、乙酸等)、磷酸盐等食品添加剂能够有效抑制氯化钾的苦涩口感。本研究通过实验,并结合有关文献[2-8],建立了一种用离子色谱法同时测定低钠盐样品中苹果酸、酒石酸和柠檬酸等有机酸的分析方法,为食盐中有机酸组分测定,产品科学配比以及口感改善等方面提供科学依据。

2 材料与方法

2.1 材料

2.1.1 试剂

基准氯化钠:GR;氯化钾、乳酸、乙酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸:均为AR;上述试剂均为天津科密欧产品。18.2 MΩ cm的超纯水:美国Millipore。

2.1.2 仪器

ICS-2000离子色谱仪、KOH自动淋洗液装置、ASRS 300 4 mm抑制器:美国DIONEX;IonPac AS11-HC分析柱和IonPac AS11-HC保护柱、Ag/H SPE column银柱和氢柱:美国DIONEX。

2.2 方法

2.2.1 色谱条件

柱温:30℃;淋洗液:20-40 mmol/L KOH;流速:1.0 mL/min;进样量:25μL;抑制器电流:99 mA。

KOH淋洗液梯度洗脱条件:0 min-8 min,20 mmol/L;8 min-10 min,20 mmol/L→40 mmol/ L;10 min-18 min,40 mmol/L;18 min-25 min,20 mmol/L。

2.2.2 实验步骤

2.2.2.1 1%低钠盐溶液配制

称取1 g低钠盐试样(氯化钠0.7g,氯化钾0.3g)于100 mL容量瓶中,加水溶解,定容后过0.22 μm微孔滤膜,再依次过银柱和氢柱,收集液待测。

2.2.2.2 有机酸混合标准溶液配制

称取乳酸、乙酸、苹果酸、酒石酸和柠檬酸各0.5 g,用超纯水溶解后,定容至50 mL。此溶液为混合标准储备溶液,浓度均为10.0 mg/mL。

2.2.2.3 标准曲线绘制

将混合标准储备溶液用水逐级稀释,配置成浓度依次为2.5、10、25和50 mg/L的系列混合标准溶液,以有机酸浓度为横坐标,峰高为纵坐标,绘制标准曲线。

2.2.2.4 试样测定

在与标准曲线相同的色谱条件下,进25 μL样品,根据标准曲线求出有机酸含量。

3 结果与讨论

3.1 提取条件选择

低钠盐试样以及乳酸、乙酸、苹果酸、酒石酸和柠檬酸等5种有机酸均易溶于水,因此,直接将样品加水溶解即可达到好的提取效果。

3.2 有机酸测定的选择

流动相采用20 mmol/L-40 mmol/L的KOH进行梯度洗脱时,乳酸、乙酸、苹果酸、酒石酸和柠檬酸峰形较好,无重叠现象。但是在实际样品加标试验中,由于样品中氯离子与乳酸和乙酸的保留时间相近,且氯离子含量高,使得乳酸和乙酸无法测定。因此,本文建立的方法仅用于苹果酸、酒石酸和柠檬酸的测定。

3.3 方法的线性范围、回收率和精密度、检出限

3.3.1 线性范围

在仪器稳定最佳色谱条件下测定苹果酸、酒石酸和柠檬酸等3种有机酸的混合标准工作溶液,以峰高Y对浓度X绘制标准曲线,线性关系和相关系数见表1。图1是浓度为10 mg/L的有机酸混合标准溶液的离子色谱图。

表1 标准溶液线性关系和相关系数

图1 浓度为10 mg/L的有机酸混合标准溶液

3.3.2 回收率、精密度和检出限

取3组100 mL的1%低钠盐溶液,分别在其中添加混合标准溶液,使有机酸浓度分别为2.5 mg/ L,25 mg/L和50 mg/L,即添加水平为0.025%和0.25%和0.5%,每组平行实验3次。图2为添加水平为0.25%的色谱图,表2为添加水平分别在0.025%、0.25%和0.5%下的回收率实验数据。按照S/N=3测算出本方法的检出限,3种有机酸的检出限均为0.025%。关于所配置的低钠盐溶液的本底含量,由于所有试剂均为分析纯及以上,所用水为18.2 MΩ cm的超纯水,未检测出低钠盐中含有有机酸,故本底值为零。

图2 1%低钠盐加标溶液(加标水平0.25%)

表2 1%低钠盐溶液在不同加标水平下的回收率及精密度(n=3)

3.4 测定实际样品

随机在市场购买一些低钠盐产品并进行测试。由于低钠盐产品在国内还属于新兴产品,其中添加有机酸的方法还未得到广泛普及,因此,在这些产品中未检测出3种有机酸。

4 结论

本研究建立了离子色谱法测定低钠盐中苹果酸、酒石酸和柠檬酸等3种有机酸含量的方法。方法回收率好,精密度高,可为低钠盐有机酸组分测定、产品科学配比以及口感改善等方面提供科学依据。

[1]Zolotov et al. Low sodium edible salt composition and process for its preparation. United States Patent, 1997.

[2] 潘丙珍,刘青,庞世奇. 离子色谱法测定酒中的有机酸和无机阴离子[J]. 现代食品科技,2013,29(4): 876-902.

[3] 庄昌清,岳红,谢丽萍. 离子色谱法测定聚乳酸(PLA)降解产物中的三种有机酸阴离子[J]. 中国无机分析化学,2012,2(3):58-59.

[4] 韦进进,刘维明. 梯度洗脱离子色谱法同时测定降水中9种有机及无机阴离子[J]. 环境科学导刊,2012,32(4): 109-112.

[5] 胡静,赵瑞峰,施文庄,等. 烟草中9种有机酸的梯度离子色谱法测定研究[J]. 分析测试学报,2011,30(10): 1171-1174.

[6] 吴飞燕,贾之慎,朱岩. 离子色谱电导检测法测定酒中的有机酸和无机阴离子[J]. 浙江大学学报,2006,33(3): 312-315.

[7] 林华影,林风华,盛丽娜,等. 淋洗液自动发生-离子色谱法同时测定食品中的21种有机酸[J]. 色谱,2007,25(1): 107-111.

[8] 胡静,曹顺安,谢学军. 梯度淋洗离子色谱法同时分析有机酸与无机酸阴离子的应用研究[J]. 理化检验-化学分册,2003,39(9): 505-507.

Determination of Organic Acid Content in Low Sodium Edible Salt with Ion Chromatography

Chen Jianhua, Chen Wei, Hu Decong
(Hubei Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau, Wuhan, Hubei, 430050)

A new method was developed to determine three kinds of organic acid, such as malic acid, tartaric acid and citric acid in low sodium edible salt with ion chromatography in this paper. Malic acid, tartaric acid and citric acid of the samples were separated by IonPac AS11 chromatographic column after the samples were dissolved, fi ltered and cleaned up. Three organic acids by ion chromatography was gradiently eluated by 20 mmol/L-40 mmol/L KOH and determined by suppressed conductivity. Three organic acids showed good liner relationship in 2.5 mg/L-50 mg/L, and the correlation coeffi cients were all more than 0.998. The recoveries of three organic acids for three level spiked samples ranged between 76.0% and 98.2%and the relative standard deviation was less than 10%, and the detection limits of three organic acids were 0.025%. The method showed a good recovery and precision, low detection limit and easy operation. It was therefore suitable for the determination of organic acid content in low sodium edible salt.

Low Sodium Edible Salt; Organic Acid; Ion Chromatography

O657.7

湖北出入境检验检疫局科研项目(HUBEI 2012-03)

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