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        HPLC法測定食醋中的脫氫乙酸

        2022-12-27 02:05:00李宇棟李守俊王浩豪李亞楠
        現(xiàn)代食品 2022年21期
        關(guān)鍵詞:峰形乙酸銨食醋

        ◎ 李宇棟,李守俊,王浩豪,馬 婷,李亞楠

        (晉城市綜合檢驗檢測中心 山西 晉城 048000)

        脫氫乙酸鈉是一種食品添加劑,具有抗菌譜廣、相對穩(wěn)定、安全性高等優(yōu)點,在我國被允許在一定范圍內(nèi)使用于黃油、腌漬蔬菜等12 類食品中[1]。楊德中等[2]對2020—2021年市售的18 個類別1 867 份食品中防腐劑使用情況調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),脫氫乙酸檢出率為9.69%。近幾年國家食品安全監(jiān)督抽檢任務(wù)中將食醋中的脫氫乙酸及其鈉鹽(以脫氫乙酸計)作為抽檢對象,而且國家市場監(jiān)管總局于2021年7月要求加強食醋質(zhì)量安全的監(jiān)督管理[3],因此找出一種能夠準(zhǔn)確測定食醋中脫氫乙酸鈉含量的方法十分必要。

        目前,脫氫乙酸多依據(jù)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脫氫乙酸的測定》(GB 5009.121—2016)進(jìn)行檢驗,該標(biāo)準(zhǔn)中有氣相色譜法和液相色譜法兩種方法[4],其中液相色譜法前處理簡便,儀器配置普遍,許多實驗室選擇液相色譜法進(jìn)行樣品中脫氫乙酸的含量測定。然而此國家標(biāo)準(zhǔn)中的試樣制備與提取部分未對食醋的前處理作出明確規(guī)定,若按照復(fù)合調(diào)味料類別進(jìn)行操作,當(dāng)稱樣量接近5 g 時,由于液體樣品體積較大,再加入其他溶液,在調(diào)節(jié)pH 值時會出現(xiàn)體積超過定容體積的情況,導(dǎo)致實驗失敗。同時,本實驗室在按照此國家標(biāo)準(zhǔn)中的液相色譜參考條件上機時,脫氫乙酸經(jīng)常出現(xiàn)嚴(yán)重的拖尾現(xiàn)象,影響定量。王峰[5]采用CAPCELL PAK MG-C18柱超高效液相色譜法對食品中的脫氫乙酸進(jìn)行測定,取得了良好的結(jié)果。于喆源等[6]通過對流動相pH 值、有機相比例、色譜柱填料等儀器條件進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)脫氫乙酸在中性或堿性環(huán)境下,烯醇互變后的-O-結(jié)構(gòu)次級保留是造成峰形不對稱和保留時間漂移的主要原因。因此通過使用封尾工藝色譜柱,采用酸性流動相并調(diào)節(jié)有機相比例能夠獲得理想的保留時間和峰形。目前,未有人對食醋中的脫氫乙酸含量的測定作出具體研究,因此本文通過優(yōu)化試驗條件,提出改進(jìn)方法,旨在找出適合食醋中脫氫乙酸含量測定的檢驗方法。

        1 材料與方法

        1.1 儀器與試劑

        液相色譜儀:ThermoFisher U3000,配紫外檢測器;色譜柱:ThermoFisher Hypersil GOLD(250 mm×4.6 mm,5 μm);十萬分之一天平:梅特勒XPE205;pH 計:梅特勒FE20;脫氫乙酸標(biāo)準(zhǔn)品:上海安譜璀世標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)有限公司生產(chǎn),批號:220425,含量99.9%。

        1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

        1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)儲備液(1.029 0 mg·mL-1)

        精密稱取51.50 mg 脫氫乙酸標(biāo)準(zhǔn)品至50 mL 量瓶中,用5 mL 氫氧化鈉溶液(20 g·L-1)溶解并用水定容至50 mL,稀釋至刻度搖勻,濃度為1.029 0 mg·mL-1。4 ℃避光保存,有效期為3 個月。

        1.2.2 較高濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線工作液

        分別精確吸取脫氫乙酸標(biāo)準(zhǔn)貯備液0.01 mL、0.10 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.00 mL 于10 mL 容量瓶中,用水稀釋并定容,配制成濃度為1.03 μg·mL-1、10.29 μg·mL-1、51.45 μg·mL-1、102.90 μg·mL-1和205.79 μg·mL-1標(biāo)準(zhǔn)工作液。4 ℃保存,有效期為1 個月。

        1.2.3 較低濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線工作液(該標(biāo)準(zhǔn)曲線目的為準(zhǔn)確測定低加標(biāo)水平回收率)

        準(zhǔn)確吸取標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液1 mL,用水定容至10 mL,得濃度為102.9 μg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)中間溶液。再分別精確吸取脫氫乙酸標(biāo)準(zhǔn)中間溶液0.05 mL、0.10 mL、0.30 mL、0.50 mL 和1.00 mL 于10 mL 容量瓶中,用水稀釋并定容,配制成濃度為0.51 μg·mL-1、1.03 μg·mL-1、3.09 μg·mL-1、5.14 μg·mL-1、8.23 μg·mL-1和10.29 μg·mL-1標(biāo)準(zhǔn)工作液。

        1.3 色譜條件

        1.3.1 通用條件

        檢測波長:293 nm;進(jìn)樣量:10 μL;流速:1 mL·min-1;柱溫:30 ℃。

        1.3.2 對比考察條件

        第1~2 組:流動相為0.02 mol·L-1乙酸銨+甲醇=90+10,色譜柱分別為C18未封尾色譜柱和C18封尾色譜柱。

        第3~5 組:C18封尾色譜柱,流動相為0.02 mol·L-1乙酸銨(分別用乙酸調(diào)節(jié)pH 值為7.0、6.0、5.0)+甲醇=90+10。

        第6~8 組:C18封尾色譜柱,流動相為0.02 mol·L-1乙酸銨(用乙酸調(diào)節(jié)pH=5)+甲醇分別為90+10、85+15、75+25。

        1.4 樣品處理

        1.4.1 第1 組

        樣品置于50 mL 離心管中,加入約10 mL 水,用氫氧化鈉溶液調(diào)pH 值至7.5,轉(zhuǎn)移至50 mL 容量瓶中,加水稀釋至刻度,搖勻,置于離心管中,4 000 r·min-1離心10 min。取20 mL 上清液用10%的甲酸溶液調(diào)pH 值至5,定容到25 mL,供高效液相色譜測定。

        1.4.2 第2 組

        樣品依據(jù)第1 組方法定容到25 mL 后。取5 mL過已活化的C18固相萃取柱,用5 mL 水淋洗,2 mL 70%的甲醇溶液洗脫,收集洗脫液2 mL,渦旋混合,過0.45 μm 有機濾膜,供高效液相色譜測定。

        1.5 精密度和準(zhǔn)確度

        選用基質(zhì)空白食醋樣品5 g,分別加入0.25 mL、0.50 mL 濃度為102.9 μg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)使用液、0.25 mL濃度為1.029 mg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)儲備液,形成含量為0.005 g·kg-1、0.010 g·kg-1、0.050 g·kg-13 個加標(biāo)水平,按照優(yōu)化后的前處理方法及上機條件進(jìn)行測定,平行處理6 組,考察方法的準(zhǔn)確度、精密度。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 色譜柱對脫氫乙酸峰形的影響

        《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脫氫乙酸的測定》(GB 5009.121—2016)規(guī)定,在檢驗食品中的脫氫乙酸時使用C18反相色譜柱,但在試驗過程中往往會出現(xiàn)拖尾峰。為考察色譜柱對脫氫乙酸峰形的影響,使用第1~2 組色譜條件,上機測定濃度為10.29 μg·mL-1的脫氫乙酸標(biāo)準(zhǔn)溶液,結(jié)果如圖1所示。由圖1可知,采用C18未封尾色譜柱,峰不對稱度2.08;采用C18封尾色譜柱,不對稱度0.56,未封尾的色譜柱由于其表面未鍵合的硅羥基與脫氫乙酸的C-O-結(jié)構(gòu)發(fā)生次級保留而出現(xiàn)峰形拖尾,而且拖尾因子還會隨著上機濃度的增加而增大。因此,在實驗室對脫氫乙酸進(jìn)行檢驗時,宜采用封尾工藝色譜柱以得到穩(wěn)定的色譜響應(yīng)。

        圖1 色譜柱對脫氫乙酸峰形的影響圖

        2.2 流動相對脫氫乙酸峰形及保留時間的影響

        圖2為采用封尾工藝C18色譜柱,脫氫乙酸上機濃度為50 μg·mL-1時,不同pH 值流動相(第3~5 組色譜條件)對峰形和保留時間的影響。由圖2可知,隨著流動相pH 值變低,峰形的對稱性得到顯著改善,但同時脫氫乙酸的保留時間也逐漸增長。

        圖2 流動相pH 值對峰形及保留時間的影響圖

        圖3為采用封尾工藝C18柱,流動相中的0.02 mol·L-1乙酸銨溶液用乙酸調(diào)節(jié)pH=5.0,不同比例有機相(第6~8 組)對保留時間的影響,甲醇比例是10%、15%、25%分別對應(yīng)的保留時間為50.730 min、31.155 min、14.530 min。由圖3可知,隨著甲醇有機相比例的升高,保留時間逐漸縮短。因此為了得到良好的峰形并且縮短檢測時間,0.02 mol·L-1乙酸銨(pH=5)+甲酸=25+75 更適合脫氫乙酸的分析。

        圖3 不同流動相比例對保留時間的影響圖

        2.3 固相萃取對樣品中脫氫乙酸峰形的影響

        圖4是同一市售食醋是否通過固相萃取凈化處理的色譜圖。由圖4可知,部分食醋在脫氫乙酸保留時間附近會出現(xiàn)雜質(zhì)峰,若出現(xiàn)雜質(zhì)峰不易分離的情況,可使用固相萃取柱凈化的方式除去雜峰。

        圖4 固相萃取凈化對色譜峰的影響圖

        2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線線性、精密度、準(zhǔn)確度和方法檢出限、方法定量限

        經(jīng)過上述實驗,確定高效液相色譜法測定食醋中脫氫乙酸含量的最佳色譜條件為0.02 mol·L-1乙酸銨(乙酸調(diào)節(jié)pH=5.0)+甲醇=75+25 為流動相,使用封尾工藝的C18色譜柱,在293 nm 下對經(jīng)過C18固相萃取小柱凈化處理后的樣品上機測定。

        使用1.2 配制的標(biāo)準(zhǔn)曲線工作溶液,采用上述色譜條件,以濃度為X軸、峰面積為Y軸繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,回歸方程為0.51~10.29 μg·mL-1,Y=0.553 9X-0.089,r=0.999 5;1.03~205.79 μg·mL-1,Y=0.558X+0.128,r=0.999 9。在該條件下,取樣品5.0 g 兩份,分別加入10 μg 和25 μg 脫氫乙酸標(biāo)準(zhǔn)品。按照樣品處理方法處理后上機,信噪比分別為9.3 和13.2,符合國家標(biāo)準(zhǔn)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脫氫乙酸的測定》(GB 5009.121—2016)對檢出限、定量限的規(guī)定。由表1可知,該方法的回收率及RSD 值均符合《實驗室質(zhì)量控制規(guī)范 食品理化檢測》(GB/T 27404—2008)的相關(guān)要求,說明該方法可在不同水平準(zhǔn)確測定食醋樣品中脫氫乙酸的含量。

        表1 回收率及重復(fù)性考察結(jié)果表

        續(xù)表1

        3 結(jié)論

        通過試驗分析證明,在測定食醋中脫氫乙酸含量過程中,采用封尾工藝C18色譜柱,0.02 mmol·L-1乙酸銨(乙酸調(diào)節(jié)pH=5)+甲醇=75+25 流動相體系,柱溫30 ℃,流速1.0 mL·min-1,檢測波長為293 nm 的色譜條件,可以縮短脫氫乙酸的出峰時間,獲得穩(wěn)定的峰形,使用C18固相萃取小柱進(jìn)行前處理的方法,可以準(zhǔn)確檢驗食醋中的脫氫乙酸含量。

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