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反相高效液相色谱法测定常见食品中乳酸、富马酸的含量

2021-01-04陈振中

食品安全导刊 2021年12期
关键词:富马酸乳酸

陈振中

(中科检测技术服务(广州)股份有限公司,广东广州 510000)

摘 要:为测定常见食品中乳酸、富马酸的含量,建立了常见食品中乳酸、富马酸提取及反相高效液相色谱的测定方法。本实验选用葡萄酒、含乳饮料、糕点为基质,添加乳酸、富马酸标准品混匀,用水浸泡超声提取、稀释至刻度,摇匀,5 000 r/min离心10 min,上清液过0.45μm 无机滤膜后,以高效液相色谱反相C18柱分离,通过PDA二极管阵列检测器检测。检测结果显示,以上3种基质用该测定方法检测的平均回收率分别为乳酸97.7%、95.5%、99.1%,富马酸96.3%、95.5%、97.9%;相对标准偏差分别为乳酸1.1%、1.5%、4.4%,富马酸1.2%、1.0%、0.3%。

关键词:常见食品;乳酸;富马酸;反向高效液相色谱法;PDA二极管阵列检测器

Determination of Lactic Acid and Fumaric Acid in Several Common Foods by High-performance Liquid Chromatography

CHEN Zhenzhong

(CAS Testing Technical Services (Guangzhou) CO., Ltd., Guangzhou 510000, China)

Abstract: In order to determine the content of lactic acid and fumaric acid in common foods, methods for the determination of lactic acid and fumaric acid extraction and reversed-phase high performance liquid chromatography in common foods were established. In this experiment, wine, milk-containing beverages, and pastries were used as the substrate, and lactic acid and fumaric acid standards were added and mixed, soaked in water and ultrasonically extracted, diluted to the mark, shaken, centrifuged at 5 000 r/min for 10 minutes, and the supernatant was passed through a 0.45μm  inorganic filter membrane. It was then used as a sample solution, and then separated by a reversed-phase C18 column of high performance liquid chromatography, and detected by a PDA diode array detector. The test results show that the average recoveries of the above 3 substrates detected by this method are lactic acid 97.7%, 95.5%, 99.1%, fumaric acid 96.3%, 95.5%, 97.9%; the relative standard deviations are lactic acid 1.1%, 1.5%, 4.4%, fumaric acid 1.2%, 1.0%, 0.3%.

Keywords: common foods; lactic acid; fumaric acid; high-performance liquid chromatography; PDA diode array detector

富馬酸即名延胡索酸,富马酸可作为酸度调节剂、酸化剂、抗氧化助剂、腌制促进剂和香料使用。本品有强缓冲作用,保持水溶液pH在3.0左右,并对抑菌防霉有重要作用,同时有涩味,是酸味极强的固体酸之一,吸收率低,有助于延长粉末制品等的保存期。当富马酸变为富马酸钠后,水溶性及风味均更好。乳酸有很强的防腐保鲜功效,可用在果酒、饮料、糕点等食品中具有调节pH值、抑菌、延长保质期、调味、保持食品色泽和提高产品质量等作用,食品中加入一定量的乳酸,可保持产品中的微生物的稳定性、安全性,同时使口味更加温和[1]。

现行有效的高效液相色谱法检测食品中的富马酸、乳酸的方法一般局限在饲料、果汁、农产品等,鲜有运用高效液相色谱法同时测定食品中的富马酸、乳酸的方法。本实验建立了常见食品中乳酸、富马酸提取及反相高效液相色谱的测定方法,选用含乳饮料、葡萄酒、糕点为基质,添加乳酸、富马酸标准品混匀,用水浸泡、稀释至刻度,摇匀,5 000 r/min离心10 min,上清液过0.45 μm无机滤膜后作为样液,然后以高效液相色谱反相C18柱分离,通过PDA二极管阵列检测器检测[9]。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

供试含乳饮料(原味椰子果粒酸奶饮品,广州市贝奇饮料有限公司生产);供试葡萄酒(菲芃庄园葡萄酒,广州市圣罗伦酒业有限公司生产);供试糕点(核桃包,广州包多宝食品有限公司生产);乳酸标准品(含量89.9%,英国LGC公司);富马酸标准品(含量99.2%,英国LGC公司);磷酸二氢铵(分析纯,广州化学试剂厂);超纯水(电阻率为

18.2 MΩ·cm)。

1.2 仪器与设备

Alliance e2695高效液相色谱系统(美国Waters公司);2998 PDA Detector光电二极管阵列检测器(美国Waters公司);Uranus C18色谱柱(4.6 mm×

250 mm×5 μm,广州菲罗门科学仪器有限公司),电子分析天平(GH-252,广州市艾安得仪器有限公司);超声波清洗机(GT-2013QTS,广东固特超声股份有限公司);低速离心机(KA-1000,上海安亭科学仪器厂);Cascada I 超纯水仪(美国PALL公司)。

1.3 实验方法

1.3.1 乳酸、富马酸标准溶液配制

秤取乳酸标准品55.6 mg、富马酸标准品50.4 mg,分别加水转移至50.0 mL容量瓶中,定容至刻度,配置成浓度均为1.0 mg/mL的乳酸、富马酸标准储备溶液。分别吸取适量乳酸、富马酸标准储备溶液于50.0 mL容量瓶中,配制成6个不同浓度混标(包括空白试样)。乳酸标准曲线浓度范围:0 μg/mL、8.33 μg/mL、25.00 μg/mL、50.00 μg/mL、100.00 μg/mL、250.00 μg/mL;富马酸标准曲线浓度范围:0 μg/mL、0.083 3 μg/mL、0.250 0 μg/mL、5.000 0 μg/mL、10.000 0 μg/mL、25.000 0 μg/mL。

乳酸、富马酸在上述浓度范围内呈线性关系。线性回归方程分别为:乳酸Y=16.733x-11.673、富马酸Y=8.180x-5.590。相关系数分别为:乳酸R=0.999 97、富马酸R=0.999 981.3.2 高效液相色谱条件色谱柱:Uranus C18色谱柱4.6 mm×250 mm×5 μm;流动相:1 mol/L磷酸二氢铵溶液,磷酸调节pH=2.5;流速:0.6 mL/min;检测波长:210 nm;柱温:40 ℃;进样体积:10 μL。

1.3.3 样品前处理

取有代表性样品500 g混合均匀,装入洁净容器内密闭并标明标记,于4 ℃保存。秤取样品约5 g(精确到0.000 1 g)于50 mL容量瓶中,25 mL超纯水水浸泡1 h,超声提取1 h,稀释至刻度,摇匀,5 000 r/min离心10 min,上清液过0.45 μm无机滤膜后作为样液,供HPLC测定。

1.3.4 流动相pH值相关性实验

配制1 mol/L磷酸二氢铵溶液并用磷酸调节pH值,分别配制成pH=2.0、pH=2.5、pH=3.0的1 mol/L磷酸二氢铵溶液,分别以此作为流动相上机检测,其他色谱条件不变。收集乳酸、富马酸标样保留时间、峰宽、分离度,分析两者与流动相pH值的相关性,选择最优流动相pH值进行后续实验。

1.3.5 方法检出限实验

选用信噪比法确定方法检出限。分别称取500.0 g 3种基质样品各3份,并分别添加乳酸、富马酸标准物质10.0 mg、0.10 mg;50.0 mg、0.50 mg;100.0 mg、1.00 mg,每种基质样品中乳酸、富马酸样品浓度水平分别为20.0 mg/kg、0.20 mg/kg;100.0 mg/kg、1.00 mg/kg;200.0 mg/kg、2.00 mg/kg。称取适量样品前处理后上机检测,确定本实验室对本方法的检出限。

1.3.6 方法回收率与重复性实验

称取葡萄酒、含乳饮料、糕点3种基质样品500.0 g各两份,样品中分别添加乳酸、富馬酸标准物质125.0 mg,1.25 mg样品浓度水平为乳酸250.0 mg/kg、富马酸2.50 mg/kg。按照本文样品前处理方法提取及净化处理样品得到1.0 mL样液 ,用高效液相色谱分析。

2 结果与分析

2.1 流动相pH值相关性

实验数据如表1所示。由表1可知,当流动相pH=2.5、pH=3.0时,分离度(R)分别为3.183、7.821,均>2,有较好分离度。当流动相pH=2.5时,所有待测物完全出峰所需时间适中,且分离度(R)>2,所以后续实验流动相pH均选择pH=2.5。标准样中目标物的色谱图见图1;葡萄酒、含乳饮料、糕点3种基质中目标物色谱图分别见图2~4。

2.2 方法检出限

本文主要选用信噪比法进行研究。峰高及基线最大波动值数据如表2。由表2可知,乳酸浓度水平为100.0 mg/kg、富马酸度水平为0.020 mg/kg时,信噪比明显,分别为5倍、2倍,所以本实验以乳酸浓度水平100.0 mg/kg、富马酸度水平0.020 mg/kg为方法检出限,与行业标准《进出口果汁中乳酸、柠檬酸、富马酸含量检测方法 高效液相色谱法》(SN/T 2007—2007)方法检出限相近,符合要求。

2.3 方法回收率与重复性实验

用高效液相色谱分析,每种基质样品重复测定6次,进行加标回收和精密度实验,结果计算X=。实验数据如表3所示。本次实验样品基质空白为0,样品浓度水平为乳酸250.0 mg/kg、富马酸2.50 mg/kg,葡萄酒、含乳饮料、糕点3种样品基质平均添加回收率分别为乳酸97.7%、95.5%、99.1%,富马酸96.3%、95.5%、97.9%;相对标准偏差分别为乳酸1.1%、1.5%、4.4%,富马酸1.2%、1.0%、0.3%,结果表明该方法精密度、重现性良好。

3 结论

本方法具有较低的检出限,较好的灵敏度与重现性,能够简单、快速、灵敏地对常见食品基质中的乳酸、富马酸实现较好地分离、定性与定量,适用于常见食品基质中乳酸、富马酸含量的测定,适用于常见食品基质中乳酸、富马酸含量检测。

参考文献

[1]沈璐,温泉,陈成.高效液相色谱法测定葡萄酒中富马酸、乳酸和柠檬酸的含量[J].粮油加工(电子版),2015(2):55-57.

[2]刘慧,张秋燕,王家龙,等.8种药材中6种有机酸类成分的HPLC含量测定[J],中药材,2017,40(5):1130-1133.

[3]朱学伸,徐幸莲,周光宏,等.冷却肉中乳酸含量的反相高效液相色谱分析[J].南京农业大学学报,2008,31(1):127-129.

[4]邓虹,雷燕.饲用酸度调节剂中苹果酸、乳酸、乙酸、柠檬酸、富马酸、丙酸的同步测定[J].饲料博览,2018(6):8-12.

[5]李曦,陈倩,唐伟,等.苹果醋饮料中的有机酸分析[J].食品与发酵工业,2017,43(2):220-225.

[6]王芮东,王艳萍,李楠,等.六种食醋中有机酸成分的HPLC测定分析[J].中国调味品,2016,41(9):118-122.

[7]郭子好,方华,夏志生,等.反相高效液相色谱法测定发酵豆粕中的乳酸含量[J].饲料工业,2014(增刊1):121-123.

[8]王丽丽,杨军国,林清霞,等.高效液相色谱-二极管阵列检测器法测定茶叶中10种有机酸含量[J].浙江大学学报,2019,41(1):47-53.

[9]中华人民共和国国家质量监督检验检疫局.进出口果汁中乳酸、柠檬酸、富马酸含量检测方法高效液相色谱法SN/T 2007—2007[Z].2007-12-24.

[10]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.出口葡萄酒中富马酸的测定液相色谱-质谱/质谱法:SN/T 4675.16—2016[Z].2016-12-12.

[11]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.饲料酸化剂中柠檬酸、富马酸和乳酸的测定 高效液相色谱法:GB/T 23877—2009[S].北京:中国标准出版社,2009.

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