楊春霞

(寧夏農(nóng)林科學(xué)院　農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)監(jiān)中心，寧夏　銀川　750002)

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基于離子交換-電導(dǎo)檢測(cè)法對(duì)釀酒葡萄中有機(jī)酸含量進(jìn)行分析

楊春霞*

(寧夏農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)監(jiān)中心，寧夏銀川750002)

建立了離子色譜法測(cè)定釀酒葡萄中乳酸、丙酸、蘋果酸、酒石酸、草酸、檸檬酸、琥珀酸和抗壞血酸的方法。樣品經(jīng)提取、脫色、過(guò)濾后以自動(dòng)淋洗液發(fā)生器生成的1.5～30 mmol/L KOH為淋洗液洗脫，抑制電導(dǎo)檢測(cè)器檢測(cè)?？疾炝斯泊娣菧y(cè)定離子及相鄰離子間的干擾，結(jié)果表明非測(cè)定無(wú)機(jī)離子對(duì)測(cè)定無(wú)干擾。8種有機(jī)酸在一定濃度范圍內(nèi)與其峰面積呈良好的線性關(guān)系，檢出限為0.064～0.25 mg/L，加標(biāo)回收率為89.5%～96.2%。該方法用于寧夏賀蘭山東麓釀酒葡萄中8種有機(jī)酸分析，8種有機(jī)酸均被檢出，以蘋果酸和酒石酸含量最高，檸檬酸次之，其它酸含量均較低。釀酒葡萄為典型的酒石酸型水果。

離子交換-電導(dǎo)檢測(cè)法；有機(jī)酸；釀酒葡萄

有機(jī)酸是一類含有羧基的酸性化合物，通常部分呈游離狀態(tài)，部分呈酸式鹽狀態(tài)存在于食品中。不同產(chǎn)品中有機(jī)酸的種類和含量有明顯差異。有機(jī)酸種類和含量的高低與食品品質(zhì)優(yōu)劣有重要關(guān)系，是影響水果、果汁、酒等食品口感和風(fēng)味的重要物質(zhì)，也是果實(shí)成熟度、耐儲(chǔ)藏性、加工性的重要依據(jù)，可以表征產(chǎn)品的質(zhì)量，判斷果汁的真假，指示存儲(chǔ)食品是否變質(zhì)[1-2]。不同食品有不同的特征酸，相同種類、不同產(chǎn)地，其特征酸不同，新鮮程度不同其特征酸的濃度也不同。釀酒葡萄中的有機(jī)酸是決定葡萄風(fēng)味和品質(zhì)的重要因素之一。有機(jī)酸的種類及濃度也是保持較低的pH值、抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖、殺滅腐敗菌、延長(zhǎng)保質(zhì)期的關(guān)鍵品質(zhì)因子之一[3]。

目前對(duì)食品中有機(jī)酸的分析方法主要有滴定法[4]、氣相色譜法[5]、高效液相色譜法[6-7]、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[8]、離子色譜法[9-11]、酶法[12]、電泳[13-14]等。滴定法一般只用于總酸的測(cè)定；熒光法和比色法需對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)分離轉(zhuǎn)化，操作繁瑣，而且同時(shí)分離檢測(cè)的有機(jī)酸種類較少；氣相色譜法需先衍生化再進(jìn)行測(cè)定，操作繁瑣、衍生化反應(yīng)不易定量，影響測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性；高效液相色譜法對(duì)測(cè)定干擾大，分離效果及對(duì)多種樣品的適應(yīng)性不佳；離子色譜法具有樣品前處理簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、污染低、靈敏度高的優(yōu)勢(shì)，近幾年已被廣泛應(yīng)用于食品分析檢測(cè)中。

葡萄中有機(jī)酸的分析已有相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道[15-16]。本文采用離子交換-電導(dǎo)檢測(cè)法對(duì)寧夏賀蘭山東麓主產(chǎn)的赤霞珠、霞多麗等紅、白釀酒葡萄的有機(jī)酸組分及含量進(jìn)行檢測(cè)，建立了釀酒葡萄中多種有機(jī)酸分析的離子色譜法。

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1儀器與試劑

Dionex ICS-3000型離子色譜儀(含陰離子抑制器、電導(dǎo)檢測(cè)器)；Milli-Q型超純水機(jī)(美國(guó)密理博公司)；酒石酸、蘋果酸、草酸、琥珀酸(≥98%，上海源葉生物科技有限公司)；檸檬酸、抗壞血酸、乳酸(分析標(biāo)準(zhǔn)品，阿拉丁試劑公司)；丙酸(≥95%，阿拉丁試劑公司)。實(shí)驗(yàn)用水為超純水(電導(dǎo)率小于18.2 μS·cm-1)。

1.2溶液的配制

1 g/L標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：分別準(zhǔn)確稱取酒石酸、蘋果酸、草酸、檸檬酸、琥珀酸和抗壞血酸各10 mg，用水定容至10 mL容量瓶中，搖勻；分別移取乳酸、丙酸各8.29 μL和10.0 μL于10 mL容量瓶中，用水定容、搖勻，于4 ℃條件下保存，待用。

有機(jī)酸混合標(biāo)準(zhǔn)溶液：分別移取酒石酸、蘋果酸、草酸、檸檬酸、乳酸、丙酸、琥珀酸和抗壞血酸標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液各1.00 mL于50 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻，配成20.0 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.3色譜條件

IonPac?AS-HC分析柱(4 mm×250 mm)、AG11-11C保護(hù)柱(4 mm×50 mm)；淋洗液：淋洗液自動(dòng)發(fā)生器生成的1.5～30 mmol/L KOH溶液；抑制電流75 mA；流速為1.0 mL/min；進(jìn)樣量25 μL。

1.4樣品處理

將葡萄果粒用榨汁機(jī)破碎，過(guò)濾，上清液待用。取葡萄汁液適量，用水稀釋20～50倍(根據(jù)含量確定)，濾紙過(guò)濾；濾液過(guò)On guard-RP柱和P 柱，除去色素等干擾物，流出液供上機(jī)測(cè)定。

2　結(jié)果與討論

2.1樣品稀釋處理

分別稱取2.0,5.0,10.0 g樣品，用水稀釋后上機(jī)測(cè)定。結(jié)果發(fā)現(xiàn)稱樣量為2.0 g,稀釋20倍時(shí)，乳酸和丙酸未能檢出；稱樣量為10.0 g，稀釋20倍時(shí),乳酸和丙酸能被很好地檢測(cè)，但蘋果酸和酒石酸不能很好地分離，且基線出現(xiàn)大幅的漂移；稱樣量為5.0 g，稀釋20倍時(shí)，各有機(jī)酸有較好的響應(yīng)值和分離效果。

2.2淋洗液濃度梯度的選擇

不同有機(jī)酸與固定相的親和力不同，等度洗脫會(huì)出現(xiàn)多組分共淋洗或強(qiáng)保留組分洗脫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的現(xiàn)象，為使各組分能在一定時(shí)間內(nèi)完全洗脫，須采用梯度洗脫。以單標(biāo)進(jìn)樣并逐漸提高淋洗液濃度的方式考察了8種有機(jī)酸的洗脫情況，乳酸和丙酸在淋洗液濃度為1.5 mmol/L時(shí)完全分離；檸檬酸在淋洗液濃度為30 mmol/L時(shí)能較快洗脫。蘋果酸和琥珀酸、抗壞血酸和草酸的出峰時(shí)間接近，出現(xiàn)重疊，8種有機(jī)酸在程序1(表1)下不能同時(shí)分離。經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)，確定乳酸、丙酸、蘋果酸、酒石酸、草酸和檸檬酸混合標(biāo)準(zhǔn)液采用程序1洗脫，琥珀酸和抗壞血酸采用程序2洗脫(見(jiàn)表1)。優(yōu)化條件下有機(jī)酸混合標(biāo)準(zhǔn)液的色譜分離圖見(jiàn)圖1。

表1　淋洗液梯度程序Table 1　Gradient program of eluent

圖1有機(jī)酸混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜分離圖

Fig.1Chromatograms for separation of 8 organic acids standard mixture

1.lactic acid(乳酸)；2.propionic acid(丙酸)；3.DL-malic acid(蘋果酸)；4.D-tartaric acid(酒石酸)；5.oxalic acid(草酸)；

6.citrate(檸檬酸);7.succinic acid(琥珀酸)；8.ascorbic acid(抗壞血酸)

2.3共存非測(cè)定離子及相鄰離子間的干擾

2.4精密度與回收率

將制備好的樣品溶液8份在優(yōu)化條件下進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明：8種有機(jī)酸測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)均小于3%，表明方法有較好的精密度。在樣品中添加8種有機(jī)酸標(biāo)準(zhǔn)品，按照“1.3”方法進(jìn)行測(cè)定，考察各待測(cè)物的回收率。結(jié)果顯示，8種有機(jī)酸的平均回收率為89.5%～96.2%，RSD均小于4%(見(jiàn)表2)。

表2　8種有機(jī)酸的回收率與相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=5)Table 2　Recoveries and RSDs of 8 organic acids(n=5)

2.5線性范圍與檢出限

配制一系列濃度的8種有機(jī)酸，以各有機(jī)酸的濃度(x，mg/L)為橫坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)響應(yīng)值(y)為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，并考察其檢出限(見(jiàn)表3)。結(jié)果顯示：8種有機(jī)酸的峰面積與進(jìn)樣濃度呈良好的線性關(guān)系(r≥0.990 0)，各有機(jī)酸的檢出限為0.064～0.25 mg/L，方法顯示了較寬的線性范圍和較高的靈敏度。

表3　8種有機(jī)酸的保留時(shí)間、線性關(guān)系與檢出限Table 3　Retention times，regression relations and detection limits of eight organic acids

2.6實(shí)際樣品的測(cè)定

在相同實(shí)驗(yàn)條件下對(duì)釀酒葡萄中有機(jī)酸進(jìn)行分析(表4)。結(jié)果表明，釀酒葡萄中各有機(jī)酸含量差別大。紅葡萄中主要的有機(jī)酸為酒石酸、蘋果酸和檸檬酸，而乳酸、丙酸、草酸和抗壞血酸的含量較低，琥珀酸未檢出。赤霞珠的蘋果酸和酒石酸含量最高，分別達(dá)5.700 g/kg和9.580 g/kg；蛇龍珠的酒石酸含量最低，為2.590 g/kg；檸檬酸含量依次為赤霞珠(0.573 g/kg)>梅鹿輒(0.369 g/kg)>蛇龍珠(0.264 g/kg)。白葡萄中，貴人香中檢出琥珀酸等8種有機(jī)酸，霞多麗中檢出除琥珀酸外的其它7種有機(jī)酸。兩種白葡萄中以蘋果酸和酒石酸的含量最高，檸檬酸次之，其余5種酸含量較低。霞多麗中蘋果酸的含量(6.150 g/kg)高于酒石酸(5.560 g/kg)，貴人香中酒石酸(7.770 g/kg)的含量高于蘋果酸(2.510 g/kg)；霞多麗和貴人香中檸檬酸的含量分別為0.314 g/kg和0.221 g/kg。紅、白葡萄的特征酸為酒石酸，釀酒葡萄為典型的酒石酸型水果，這與文獻(xiàn)[3]報(bào)道的結(jié)果一致。圖2為白葡萄貴人香中有機(jī)酸的色譜分離圖。

圖2　貴人香葡萄樣品中有機(jī)酸的色譜分離圖Fig.2　Chromatograms for separation of organic acids in Italian Riesling 1.lactic acid；2.propionic acid；3.DL-malic acid；4.D-tartaric acid；5.oxalic acid；6.citrate;7.succinic acid；8.ascorbic acid表4　釀酒葡萄中有機(jī)酸含量Table 4　Contents of organic acids in wipe grapesw/(g·kg-1)

OrganicacidRedgrapes(n=3)Whitegrapes(n=3)CabernetSauvignon(赤霞珠)Merlot(梅鹿輒)CabernetGernischt(蛇龍珠)Chardonnay(霞多麗)ItalianRiesling(貴人香)Lacticacid0.0470.0430.0100.0160.033Propionicacid0.0340.0140.0210.0100.065DL-Malicacid5.7003.1503.6306.1502.510D-Tartaricacid9.5804.0202.5905.5607.770Oxalicacid0.0960.0780.0390.0780.055Citrate0.5730.3690.2640.3140.221Succinicacid-*---0.071Ascorbicacid0.1130.0840.0310.0730.008

*no detected

3　結(jié)　論

本文基于電導(dǎo)檢測(cè)-離子交換法對(duì)釀酒葡萄中的8種有機(jī)酸進(jìn)行分析，確定了最佳的淋洗條件，排除了無(wú)機(jī)離子干擾因素。該分析方法快速、簡(jiǎn)便、線性范圍寬、準(zhǔn)確度高、重現(xiàn)性好、應(yīng)用范圍廣。

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Determination of Organic Acid in Wipe Grapes Based on Ion Exchange-conductivity Detection Method

YANG Chun-xia*

(Agricultural Product Quality Supervision and Inspection Test Center，Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences，Yinchuan750002，China)

A novel ion chromatographic method was developed for the determination of organic acids in wipe grapes,including lactic acid,propionic acid，DL-malic acid，D-tartaric acid，oxalic acid，citrate，succinic acid and ascorbic acid.The samples were prepared through extraction decoloration and filtration before analysis,and eluted with 1.5-30 mmol/L KOH produced by an eluent antogenerator.The interference between the coexistence ions which were not examined and adjacent ions was investigated.The results showed that the unexamed inorganic ions made no interference on determination.The eight organic acids showed good linear relationship between mass concentration and peak area in the certain concentration ranges.The detection limits were in the range of 0.064-0.25 mg/L and the average recoveries were 89.5%-96.2%.The method was applied in the determination of eight organic acids in wine grapes from eastern Helan mountain，Ningxia.The results showed that eight organic acids were all detected in wine grapes with high contents ofDL-malic acid andD-tartaric acid，citric acid，and low contents of other acids.The wine grapes is a typical tartaric acid fruit.

ion exchange-conductivity detection;organic acids;wipe grapes

2016-01-26；

2016-03-17

寧夏回族自治區(qū)自然基金項(xiàng)目資助(NZ14197)

楊春霞，碩士，助理研究員，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究，Tel:0951-6886912，E-mail：xia0113@126.com

10.3969/j.issn.1004-4957.2016.09.016

O657.75；Q946.81

A

1004-4957(2016)09-1162-05