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        氣相色譜-傅里葉變換紅外光譜聯(lián)用法測定白酒中3種醛類香料組分

        2013-06-05 09:48:37方智于剛周錚
        化學分析計量 2013年2期
        關鍵詞:醛類乙醛香料

        方智,于剛,周錚

        (四川出入境檢驗檢疫局,成都 610041)

        氣相色譜-傅里葉變換紅外光譜聯(lián)用法測定白酒中3種醛類香料組分

        方智,于剛,周錚

        (四川出入境檢驗檢疫局,成都 610041)

        建立了氣相色譜-紅外光譜聯(lián)用法測定白酒中乙醛、戊醛、異戊醛3種醛類揮發(fā)性香料成分的方法。白酒樣品直接進樣分析,在10~10 000 mg/L范圍內(nèi),3種醛類的色譜峰面積與質(zhì)量濃度線性相關,相關系數(shù)大于0.998,方法的檢出限為10 mg/L,加標回收率大于90%。利用各個組分的特征紅外譜圖,提高了分析定性和定量的準確性,特別是提高了對同分異構體的區(qū)分能力。

        氣相色譜-紅外光譜聯(lián)用法;白酒;乙醛;戊醛;異戊醛

        食品中香料的使用有著悠久的歷史。食用香料的種類和用量都必須符合相關標準的要求,因此快速、準確地檢測食品中食用香料的含量是保證食品安全的必然要求。

        香料的檢測方式很多,常用的有氣相色譜(GC)法、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)和氣相色譜-傅里葉變換紅外光譜聯(lián)用(GC-FTIR)等技術[1-6]。GC法具有靈敏度高、速度快等優(yōu)點,但GC法只能根據(jù)色譜保留時間定性,不能區(qū)分共流出物,容易產(chǎn)生假陽性結(jié)果。GC-MS法由于靈敏度高、定性準確等優(yōu)點,在香料分析中發(fā)揮著重要的作用,但由于GC-MS法使分子裂解成質(zhì)量碎片后進行檢測,存在著難以鑒別同分異構體的局限性,定性不夠準確,定量則存在一定的偏差。GC-FTIR技術是近年來發(fā)展的熱點,它可提供精確的分子結(jié)構信息,易于區(qū)分同分異構體。同時,由于紅外檢測器是非破壞性檢測器,可以實現(xiàn)GC-FTIR/FID雙檢測器聯(lián)用,給定量工作帶來很大的方便[4,6]。香料中存在許多同分異構體,同分異構體在配制中的作用不同,因此GC-FTIR聯(lián)用技術是分析香料的理想方法[4,6]。乙醛、戊醛和異戊醛是常用食品香料,一般采用GC法分析,筆者以GC-FTIR/FID聯(lián)用技術同時測定白酒中乙醛、戊醛、異戊醛3種醛類香料成分,在氣相色譜的強大分離和定性能力的基礎上,同時利用各個組分的特征紅外吸收譜圖輔助定性,提高了定性的準確度。

        1 實驗部分

        1.1 主要儀器與試劑

        傅里葉變換紅外光譜儀:Nicolet Nexus 4700型,帶紅外接口,具有GC-FTIR聯(lián)用功能,美國Thermo公司;

        氣相色譜儀:Aglient 6890N型,配FID檢測器,美國Aglient公司;

        色譜柱:J &W DB-WAX(30 m×0.25 mm,0.25μm)色譜柱,美國Aglient公司;

        無水乙醇:分析純,純度大于99%,國藥集團;

        乙醛、戊醛和異戊醛標準品:純度大于97%,德國Dr. Ehrenstorfer公司。

        1.2 儀器工作條件

        1.2.1 氣相色譜

        進樣口溫度:230℃;進樣量:1μL;分流比:20∶1;載氣:N2;柱流量:1.0 mL/min;柱溫箱升溫程序:起始溫度為50℃,保持2 min,以15℃/min升至220℃,保持10 min;FID檢測器溫度:250℃;氫氣流量:40 mL/min;空氣流量:400 mL/min。

        1.2.2 紅外光譜

        傳輸線溫度:230℃;光管溫度:240℃;紅外檢測器:MCT-A型;掃描累積次數(shù):8次;掃描范圍:4 000~650 cm-1;分辨率:8 cm-1;光管尾吹氣:氮氣;流速:3.0 mL/min。

        1.3 標準工作曲線繪制

        用無水乙醇配制標準品含量分別為0,0.10,0.20,0.50,1.0 mg/mL的標準樣品溶液,按1.2儀器工作條件,待儀器穩(wěn)定后,用10μL微量注射器吸取1.0μL標準樣品溶液注入氣相色譜儀,進行GC-FTIR聯(lián)用分析。利用重建色譜圖峰面積對應的標準樣品濃度繪制標準工作曲線。

        1.4 樣品測定

        用10 μL微量注射器吸取1.0 μL樣品溶液,注入氣相色譜儀,進行GC-FTIR聯(lián)用分析,利用色譜保留時間及紅外光譜定性,并獲得重建色譜圖中待測物質(zhì)的色譜峰面積,取3次平行測定的平均值。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 色譜柱的選擇

        DB-5和DB-INNOWax毛細管色譜柱對目標化合物均可以實現(xiàn)理想的分離效果。考慮到溶劑乙醇及目標化合物極性較強,DB-5為弱極性柱,長時間使用對柱壽命損傷較大。而DB-INNOWax為極性色譜柱,酸、醛和醇類等極性化合物通過此柱可以得到尖銳的峰形,是分離目標化合物的理想選擇。

        2.2 3種醛的分離

        圖1-3分別是乙醛、戊醛、異戊醛紅外吸收的重建光譜圖。乙醛分子結(jié)構較為簡單,其紅外吸收光譜圖也比較簡單。戊醛和異戊醛互為異構體,其紅外吸收譜圖極為相似,但由于結(jié)構不同,在3 000 cm-1處的吸收峰略有不同,從而可以進行區(qū)分。圖4為乙醛、戊醛、異戊醛(質(zhì)量濃度均為1 000 mg/L)的氣相色譜圖,由圖4可以看出,戊醛和異戊醛在該實驗條件下在色譜柱上得到了良好的分離。圖5是添加乙醛、戊醛、異戊醛后白酒樣品的氣相色譜圖(添加濃度為100 mg/L),從圖5中可見,3種醛與白酒中的其它成分分離良好。

        圖1 乙醛紅外光譜圖

        圖2 異戊醛紅外光譜圖

        圖3 戊醛紅外光譜圖

        圖4 乙醛、戊醛、異戊醛的氣相色譜圖

        圖5 添加乙醛、戊醛、異戊醛后白酒的氣相色譜圖

        2.3 方法的靈敏度、精密度和加標回收試驗

        由于對樣品進行了前處理且白酒中干擾成分較少,本方法具有較高的靈敏度,3種醛類的檢出限均可達10 mg/L。

        方法的加標回收及精密度試驗數(shù)據(jù)見表1。

        表1 白酒中3種待測物質(zhì)的加標回收試驗結(jié)果

        由表1可知,由于酒中水分的含量遠高于標準溶液中水分含量,所以酒中待測物的汽化效率低于后者,故回收率未能達到理論上的100%。但3種醛類的加標回收率均在90%以上,符合方法學相關要求。

        2.4 樣品分析

        對購置的4種白酒樣品進行分析,圖6是某品牌白酒的氣相色譜圖。由圖6可知,該品牌白酒中的醛類香料成分是異戊醛,其余3種白酒樣品中3種醛類香料均未檢出。

        3 結(jié)語

        圖6 某品牌白酒氣相色譜圖

        GC-FTIR/FID聯(lián)用技術的應用,不僅可以利用FID色譜峰保留時間進行定性、利用色譜峰面積進行定量,還可以利用色譜峰對應的紅外光譜圖有效地消除色譜圖中的干擾峰,對目標分析物加以確證,大幅提高定性和定量分析的準確性。該方法靈敏度高、定性準確,滿足白酒中的乙醛、戊醛和異戊醛等3種醛類香料含量監(jiān)控的要求。

        [1]車宗伶.氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC/MS)技術對香精香料分析的經(jīng)驗探討[J].香精香料化妝品,2010(5): 33-38.

        [2]劉海清.GC/MS/DRS在香精香料定性分析中的應用[J].香精香料化妝品,2010(1): 19-22.

        [3]楊文彬.固相微萃取氣質(zhì)聯(lián)用技術在香精香料分析中的應用[C].第十屆全國有機質(zhì)譜學學術會議,1999.

        [4]桑文強,李軍,林平.GC/FTIR/FID聯(lián)用鑒定復雜精油組分[J].香精香料化妝品,2003(2): 7-12.

        [5]周圍.中國苦水玫瑰油香氣成分的研究[J].色譜,2002,20(6): 560-564.

        [6]蔣瑾華,陳勝,謝鈞憲.化妝品中10種有害香料化合物的GC-FTIR聯(lián)用分析方法研究[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志,2005,12(15): 1 415-1 418.

        環(huán)保部對機動車污染監(jiān)測設備安裝提硬性要求

        汽車尾氣排放已成為我國空氣污染的主要來源,是造成霧霾、灰霾以及光化學污染的重要原因。環(huán)保部公開的《“十二五”主要污染物總量減排監(jiān)測辦法》(以下簡稱監(jiān)測辦法)對機動車的污染監(jiān)測提出硬性要求——到2015年底前,機動車環(huán)保檢驗率(含免檢車輛)達到80%;同時要求納入國家重點監(jiān)控企業(yè)今年年底前需安裝氨氮和氮氧化物自動監(jiān)測設備。

        據(jù)環(huán)保部污染防治司司長趙華林介紹,目前,全國機動車保有量達到2.1億輛,汽車產(chǎn)、銷量均超過1 840萬輛,連續(xù)3年居世界第一。機動車污染已成為大氣污染重要原因。同時,它也是PM2.5的主要推手之一。

        環(huán)保部要求,市(地)級政府環(huán)境保護主管部門負責機動車環(huán)保檢驗機構的日常監(jiān)督檢查,每季度至少開展一次;省級政府環(huán)境保護主管部門負責對機動車環(huán)保檢驗機構檢測線進行監(jiān)督性監(jiān)測,每年抽測比例不少于50%。檢驗機構加快安裝自動檢測設備,地級以上城市全面使用簡易工況法進行檢測,到2015年底前,機動車環(huán)保檢驗率(含免檢車輛)達到80%。

        監(jiān)測辦法要求,地方政府環(huán)境保護主管部門負責機動車環(huán)保日常監(jiān)測,主要包括停放地抽測和道路抽測。日常監(jiān)測應采用國家或地方在用機動車污染物排放標準規(guī)定的方法進行,原則上應與當?shù)丨h(huán)保定期檢驗方法一致。地方政府環(huán)境保護主管部門可以采用遙感、目測等方法篩選高排放車輛,進行道路抽測。監(jiān)測辦法要求,納入國家重點監(jiān)控企業(yè)名單的排污單位,應當安裝或完善主要污染物自動監(jiān)測設備,尤其要盡快安裝氨氮和氮氧化物自動監(jiān)測設備,并與環(huán)境保護主管部門聯(lián)網(wǎng)。自動監(jiān)測設備的監(jiān)測數(shù)據(jù)應當逐級傳輸上報國務院環(huán)境保護主管部門。“尚未安裝自動監(jiān)測設備的,或已安裝自動監(jiān)測設備但未配置氨氮、氮氧化物自動監(jiān)測儀器的,應當在2013年底前完成自動監(jiān)測設備的安裝和驗收?!北O(jiān)測辦法要求,國家重點監(jiān)控企業(yè)的監(jiān)督性監(jiān)測每季度至少開展一次,監(jiān)測數(shù)據(jù)共享使用,不得重復監(jiān)測。

        (法制日報)

        Analysis of Three Aldehydes Fragrances in White Spirit by GC-FTIR

        Fang Zhi, Yu Gang, Zhou Zheng
        (Sichuan Entry-Exit Inspection &Quarantine Bureau,Chendu 610041,China)

        A gas chromatography-fourier transform infrared spectroscopy (GC-FTIR) method for the determination of three aldehydes fragrances (acetaldehyde,valeraldehyde and 2-methylbutanal) in spirit was developed. The sample was injected directly and analyzed by GC-FTIR. The calibration curves showed good linearity in the concentration range of 10-10 000 mg/L and the correlation coefficient was more than 0.998. The limit of detection was 10 mg/L, and the recoveries of spiked sample were more than 90%. The method can improve the accuracy of qualitative and quantitative analysis, especially the ability to distinguish isomers with characteristic IR spectra of various components.

        GC-FTIR; spirit; acetaldehyde; valeraldehyde; 2-methylbutanal

        O657.7

        A

        1008-6145(2013)02-0057-03

        10.3969/j.issn.1008-6145.2013.02.016

        聯(lián)系人:方智; E-mail: fangzhi224@163.com

        2013-02-25

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