王卉,王雪婷,王成華,曹潔
(連云港出入境檢驗檢疫局,江蘇 連云港 222042)
檸檬酸鉀是一種重要的化工原料,在食品工業(yè)中用作緩沖劑、螯合劑、穩(wěn)定劑、抗氧化劑、乳化劑、調味劑等[1],可用于乳及乳制品、果凍、果醬、肉類、罐裝水凝膠點心、干酪的乳化、柑橘的保鮮等。作為食品添加劑,檸檬酸鉀可用來調節(jié)酸度與鉀營養(yǎng)補充來源;在醫(yī)藥工業(yè)中用于低血鉀癥和鉀缺乏癥及堿化尿液,有助于降低尿的酸度,有治療腎臟疾病和痛風的作用;也可制成高效復合肥料,還可用于造紙、鍍金等行業(yè)。現已報道的食品添加劑檸檬酸鉀主含量的測定方法主要為指示劑法[2-4],該方法不僅需要在通風櫥中進行操作,還要求檢測人員具備較高的終點顏色判斷能力。為了降低試劑對檢測人員身體的傷害,同時可以滿足大多數企業(yè)生產中質量控制的需要,我們建立了一種簡單快速、準確可靠、綠色環(huán)保的適用于食品添加劑檸檬酸鉀主含量測定的分析方法。
高氯酸(優(yōu)級純);冰醋酸、乙酸酐(均為分析純);鄰苯二甲酸氫鉀(基準試劑);結晶紫指示劑(5g/L):稱取約0.25g結晶紫溶于50mL冰乙酸中;高氯酸標準溶液(約0.1mol/L):在500mL冰乙酸中加入8.7mL高氯酸,緩慢加入20mL乙酸酐混勻冷卻至室溫,倒入滴定瓶中,靜置過夜。
分析天平(感量為0.1mg)、T70型自動電位滴定儀 瑞士梅特勒-托利多公司;FD115烘箱 德國賓得公司;50mL酸式滴定管(棕色);250mL錐形瓶。
1.3.1 指示劑法
稱取約0.25g(精確至0.0001g)于(180±2)℃烘干冷卻后的樣品于干燥的錐形瓶中,加入40mL冰醋酸,微微加熱溶解,冷卻后,加2滴結晶紫指示液,用高氯酸標準溶液滴定至藍色為終點。
1.3.2 電位滴定法
稱取約0.25g(精確至0.0001g)于(180±2)℃烘干冷卻后的樣品于干燥的滴定杯中,加入40mL冰醋酸,放置到自動電位滴定儀上,攪拌,溶解,用高氯酸標準溶液進行滴定,利用自動電位滴定儀確定滴定終點。
1.3.3 計算結果食品添加劑檸檬酸鉀主含量按公式計算:
式中:R2(干基)為以干基計的檸檬酸鉀主含量,%;R1為高氯酸標準溶液消耗的體積,mL;C為濃度,mol/L;0.1021為與1.00mL 高氯酸標準滴定溶液[c(HClO4)=1.000mol/L]相當的以克表示的檸檬酸鉀的質量;m為質量,g。
國家標準中使用加熱法溶解樣品,本法使用的是常溫攪拌2min溶解樣品,為了比較兩種溶解方法對檢測結果是否有影響,我們做了如下比對試驗:準確稱取0.25g(精確至0.0001g)烘干后的樣品,A1~A5號采用加入40mL冰乙酸,加熱法溶解樣品;B1~B5號采用加入40mL冰乙酸,常溫攪拌2min溶解樣品,所有溶解后的樣品用自動電位滴定儀進行測定。
表1 不同溶樣方法得到的檢測結果
由表1可知,樣品A測得檸檬酸鉀主含量的平均值為95.60%,RSD=0.07%;樣品B測得檸檬酸鉀主含量的平均值為95.59%,RSD=0.06%。實驗結果表明:樣品加入冰乙酸后常溫攪拌2min,能獲得同加熱法溶解樣品一樣的效果。由于采用密閉攪拌溶解樣品,可以有效地減少冰醋酸的揮發(fā),減少其對環(huán)境的污染,故最終我們選擇常溫攪拌2min溶解樣品的方法。
為了確定樣品中所含有的水分對檢測結果是否有影響,同時乙酸酐的加入能否達到樣品烘干等同效果,我們分別做了下列4組實驗:未烘干樣品(A組);未烘干樣品但加入了20mL乙酸酐(B組);烘干后樣品(C組);烘干后樣品又加入了20mL乙酸酐(D組),檢測結果見表2。
表2 實測樣品所含水分對檢測結果的影響
由A組與C組檢測結果可知:實測樣品中水分的存在對測定結果的影響非常顯著,它會造成測定結果值偏低;而由A組與B組、C組與D組檢測結果比較可知:乙酸酐的加入對測定結果值的影響很小。因此,在實際測定時,必須采用烘干后的樣品進行檢測;乙酸酐的加入并不會降低水分對測定結果的影響。
任意選取3個批次樣品,分別對每個樣品做5次平行實驗,計算其平均值、標準偏差及相對標準偏差(RSD),測定結果見表3。
表3 精密度實驗結果
精密度實驗表明:樣品RSD在0.05%~0.06%之間,方法的重現性較好。
使用國標法中的指示劑法同時進行樣品測定,將本法測定值與國標法測定值進行對照,測定結果見表4。
表4 分析結果比對%
由表4可知,兩種分析方法的測定結果基本一致,采用本文建立的分析方法測定食品添加劑檸檬酸鉀的主含量,可以獲得較好的準確度;對3個批次樣品進行6次平行測定,本法測得的相對標準偏差(RSD)在0.05%~0.07%之間,國標法測得的相對標準偏差(RSD)在0.11%~0.12%之間,可見本文建立的分析方法的精密度要明顯優(yōu)于國標法。
本文建立了一種操作簡單、結果準確度高、重現性好的食品添加劑檸檬酸鉀主含量的快速檢測分析方法。該方法與國標法測定結果一致,但本文所建立的分析方法精密度優(yōu)于國標法,而且滴定過程中無試劑揮發(fā),避免了實驗中使用的有機試劑對檢測人員和環(huán)境造成的影響,更適用于日常的實際檢測工作。