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        小蘇打及純堿結(jié)構(gòu)快速鑒別研究

        2022-01-05 10:29:06王曉萱李佳欣衛(wèi)羽萱吳子騰張紫婷于宏偉
        江蘇調(diào)味副食品 2021年4期
        關(guān)鍵詞:改良劑純堿小蘇打

        王曉萱,李佳欣,衛(wèi)羽萱,吳子騰,張紫婷,于宏偉

        (石家莊學(xué)院 化工學(xué)院,河北 石家莊 050035)

        小蘇打(主要化學(xué)成分為碳酸氫鈉)是一種重要的食品添加劑,廣泛應(yīng)用于食品疏松劑、肉類改良劑、食品保鮮劑及食品護(hù)色劑等。純堿(主要化學(xué)成分為碳酸鈉)也是一種重要的食品添加劑,廣泛應(yīng)用于食品發(fā)酵劑、食品脫色劑、肉類改良劑及淀粉改良劑等。目前,對(duì)于小蘇打及純堿多采用感官鑒別,費(fèi)時(shí)費(fèi)力。本文采用MIR光譜(一維MIR光譜、二階導(dǎo)數(shù)MIR光譜)進(jìn)行小蘇打及純堿的結(jié)構(gòu)研究,為快速科學(xué)地鑒別小蘇打及純堿提供了新方法。

        1 實(shí)驗(yàn)

        1.1 材料

        小蘇打(碳酸氫鈉):分析純,天津博迪化工股份有限公司;純堿(碳酸鈉):分析純,天津市永大化學(xué)試劑有限公司。

        1.2 儀器與設(shè)備

        Spectrum 100型紅外光譜儀(分辨率4 cm-1):美國(guó)PE公司。

        1.3 方法

        1.3.1 紅外光譜儀操作條件

        在室溫下以空氣為背景,每次分別對(duì)小蘇打及純堿樣品進(jìn)行8次掃描累加,測(cè)定頻率范圍為4000 cm-1~600 cm-1,衰減全反射紅外光譜附件(Golden Gate 型,英國(guó) Specac 公司)。

        1.3.2 數(shù)據(jù)獲得及處理

        小蘇打及純堿的一維MIR光譜數(shù)據(jù)和二階導(dǎo)數(shù)MIR光譜數(shù)據(jù)采用Spectrum v 6.3.5 操作軟件(Number of point =13)。

        2 分析與討論

        2.1 小蘇打及純堿的一維MIR光譜研究

        采用一維MIR光譜進(jìn)行小蘇打的結(jié)構(gòu)研究(見(jiàn)圖1-A)。小蘇打的一維MIR光譜比較復(fù)雜。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道,2451.80 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于小蘇打OH伸縮振動(dòng)模式(νOH-小蘇打-一維);1654.64 cm-1和1612.54 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于小蘇打C=O伸縮振動(dòng)模式(νC=O-小蘇打-一維);1450.27 cm-1、1045.72 cm-1和1031.66 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于小蘇打C-O伸縮振動(dòng)模式(νC-O-小蘇打-一維)及C=O伸縮振動(dòng)(νC=O-小蘇打-一維)和C-O伸縮振動(dòng)(νC-O-小蘇打-一維)的混合模式;991.09 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于小蘇打O-H-O面外彎曲振動(dòng)模式(rO-H-O-小蘇打-一維);831.95 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于小蘇打CO3面外彎曲振動(dòng)模式(rCO3-小蘇打-一維);688.33 cm-1和656.37 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于小蘇打C=O彎曲振動(dòng)(δC=O-小蘇打-一維)和O-C-O彎曲振動(dòng)(δO-C-O-小蘇打-一維)的混合模式。

        采用一維MIR光譜進(jìn)行純堿的結(jié)構(gòu)研究(見(jiàn)圖1-B)。純堿的一維MIR光譜比較簡(jiǎn)單。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道,1418.45 cm-1和1408.07 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于純堿CO3不對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式(νasCO3-純堿-一維);1079.75 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于純堿CO3對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式(νsCO3-純堿-一維);877.25 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于純堿CO3面外彎曲振動(dòng)模式(rCO3-純堿-一維);701.85 cm-1和694.89 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于純堿CO3面內(nèi)彎曲振動(dòng)模式(βCO3-純堿-一維)。

        圖1 小蘇打及純堿的一維MIR光譜(303 K)

        小蘇打及純堿官能團(tuán)的一維MIR光譜吸收頻率及強(qiáng)度見(jiàn)表1。

        表1 小蘇打及純堿的一維MIR光譜數(shù)據(jù)(303 K)

        2.2 小蘇打及純堿的二階導(dǎo)數(shù)MIR光譜研究

        采用二階導(dǎo)數(shù)MIR光譜進(jìn)行小蘇打的結(jié)構(gòu)研究(見(jiàn)圖2-A)。其中:1656.42 cm-1和1610.26 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于小蘇打C=O伸縮振動(dòng)模式(νC=O-小蘇打-二階導(dǎo)數(shù));1451.44 cm-1、1396.78 cm-1、1045.80 cm-1和1031.55 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于小蘇打C-O伸縮振動(dòng)模式(νC-O-小蘇打-二階導(dǎo)數(shù))及C=O伸縮振動(dòng)(νC=O-小蘇打-二階導(dǎo)數(shù))和C-O伸縮振動(dòng)(νC-O-小蘇打-二階導(dǎo)數(shù))的混合模式;994.45 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于小蘇打O-H-O 面外彎曲振動(dòng)模式(rO-H-O-小蘇打-二階導(dǎo)數(shù));832.29 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于小蘇打CO3面外彎曲振動(dòng)模式(rCO3-小蘇打-二階導(dǎo)數(shù));707.75 cm-1、687.45 cm-1和655.93 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于小蘇打C=O彎曲振動(dòng)(δC=O-小蘇打-二階導(dǎo)數(shù))和O-C-O彎曲振動(dòng)(δO-C-O-小蘇打-二階導(dǎo)數(shù))的混合模式。

        采用二階導(dǎo)數(shù)MIR光譜進(jìn)行純堿的結(jié)構(gòu)研究(見(jiàn)圖2-B)。其中:1420.50 cm-1和1407.72 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于純堿CO3不對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式(νasCO3-純堿-二階導(dǎo)數(shù));1080.08 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于純堿CO3對(duì)稱伸縮振動(dòng)模式(νsCO3-純堿-二階導(dǎo)數(shù));877.53 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于純堿CO3面外彎曲振動(dòng)模式(rCO3-純堿-二階導(dǎo)數(shù));702.81 cm-1和693.79 cm-1頻率處的吸收峰歸屬于純堿CO3面內(nèi)彎曲振動(dòng)模式(βCO3-純堿-二階導(dǎo)數(shù))。

        圖2 小蘇打及純堿的二階導(dǎo)數(shù)MIR光譜(303 K)

        小蘇打及純堿官能團(tuán)的二階導(dǎo)數(shù)MIR光譜吸收頻率及強(qiáng)度見(jiàn)表2。

        表2 小蘇打及純堿的二階導(dǎo)數(shù)MIR光譜數(shù)據(jù)(303 K)

        3 結(jié)論

        小蘇打的紅外吸收模式包括νOH-小蘇打、νC=O-小蘇打、νC-O-小蘇打、rO-H-O-小蘇打、rCO3-小蘇打、δC=O-小蘇打和δO-C-O-小蘇打。純堿的紅外吸收模式包括νasCO3-純堿、νsCO3-純堿、rCO3-純堿和βCO3-純堿。本研究拓展了MIR光譜在小蘇打及純堿快速檢測(cè)中的應(yīng)用范圍,具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

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