利用離子交換色譜法同時(shí)測(cè)定8種有機(jī)酸含量

梁偉華　彭曉俊

摘 要：本文主要分析了利用例子交換色譜法對(duì)果汁中八種常見(jiàn)的有機(jī)酸（草酸、丙二酸、乙酸、檸檬酸、蘋(píng)果酸以及乳酸和異檸檬酸）含量進(jìn)行分析。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明該種方法在有機(jī)酸的檢測(cè)中準(zhǔn)確度相對(duì)較高，且平行性良好，結(jié)果令人滿意。并且通過(guò)對(duì)果汁中有機(jī)酸建立相應(yīng)的指紋圖譜，以此對(duì)果汁品質(zhì)進(jìn)行初步鑒定。

關(guān)鍵詞：果汁；有機(jī)酸；離子交換色譜

中圖分類號(hào)：TF123 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

無(wú)論是水果還是果汁，其呈味成分主要為有機(jī)酸，通過(guò)有機(jī)酸可以對(duì)水果和果汁質(zhì)量進(jìn)行表征，同時(shí)其也是衡量食物變質(zhì)與否的基本指標(biāo)，即有機(jī)酸含量是衡量水果食品質(zhì)量的重要指標(biāo)?；诖耍恍┎环ㄉ特溊眠@一點(diǎn)將一定量的有機(jī)酸、增稠劑、香精和色素等化學(xué)物質(zhì)混合到一起冒充“純果汁”進(jìn)行出售，以此牟利。但是在天然果汁中，不同的果汁其中有機(jī)酸含量差異相對(duì)較大，且有機(jī)酸種類也不盡相同，因此在特定條件下，對(duì)果汁中的有機(jī)酸含量進(jìn)行測(cè)定，可以有效鑒別果汁的真假，所以對(duì)果汁品質(zhì)的初步鑒定中檢測(cè)有機(jī)酸是十分有效的方法。

目前對(duì)果汁中有機(jī)酸的檢測(cè)方式中最有效的便是色譜法，其中最常用的為氣相色譜法和液相色譜法，雖然氣相色譜法結(jié)果較為準(zhǔn)確，但是利用該種方式進(jìn)行有機(jī)酸檢測(cè)時(shí)需要對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)先處理或進(jìn)行衍生，操作步驟相對(duì)繁瑣。液相色譜法操作快捷便利，且具有較高的準(zhǔn)確度，且選擇性號(hào)，但無(wú)法對(duì)有機(jī)酸以及無(wú)機(jī)陰離子進(jìn)行分析。而在無(wú)機(jī)陰離子分析以及有機(jī)酸分析中，離子色譜法較為有效，雖然針對(duì)有機(jī)酸分析法的相關(guān)報(bào)道已經(jīng)比比皆是，同時(shí)分析多種有機(jī)酸方式的報(bào)道也屢見(jiàn)不鮮。但同時(shí)對(duì)果汁中8種有機(jī)酸進(jìn)行同時(shí)檢測(cè)的離子交換色譜法還鮮有報(bào)道。文章主要針對(duì)果汁中8種重要的有機(jī)酸進(jìn)行了測(cè)定，并對(duì)梯度淋洗條件進(jìn)行了優(yōu)化，從而得到8種有機(jī)酸的指紋圖譜，對(duì)果汁進(jìn)行初步鑒別，獲得了較為滿意的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以此證明離子交換色譜法為果汁品質(zhì)的初步鑒別提供了技術(shù)支持。

1 實(shí)驗(yàn)分析

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)試劑

882 Compact IC plus 型離子色譜儀，配有MagIC Net Professional色譜工作站、800-Dosino自動(dòng)配液器和電導(dǎo)檢測(cè)器；A Supp 5 150陰離子智能色譜柱；A Supp 5 250陰離子智能色譜柱；MSM II抑制器；0.22m濾膜；超純水系統(tǒng)。乳酸、乙酸、蘋(píng)果酸、丙二酸、馬來(lái)酸、草酸、檸檬酸、異檸檬酸標(biāo)準(zhǔn)品均為優(yōu)級(jí)純。

1.2 配置標(biāo)準(zhǔn)溶液

首先進(jìn)行1000mg/L標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液的配置，即稱取50mg標(biāo)準(zhǔn)品，溶于水并在50mL棕色容量瓶中進(jìn)行定容，并將儲(chǔ)備液置于4℃環(huán)境中避光保存。其次，進(jìn)行混合標(biāo)準(zhǔn)工作液的配置，即將適量的儲(chǔ)備液混合配置，同樣置于4℃環(huán)境中以備用。

1.3 對(duì)樣品進(jìn)行前處理

取果汁飲料樣品適量，用超純水稀釋20～50倍，濾紙過(guò)濾。深色樣品過(guò)濾后在濾液中加入適量的活性炭，充分振搖脫色，以800r/min離心5min。上清液用0.22m濾膜過(guò)濾后供色譜進(jìn)樣測(cè)定。

1.4 色譜條件分析

色譜柱：A Supp 5 150陰離子智能色譜柱；A Supp 5 250陰離子智能色譜柱.保護(hù)柱；流動(dòng)相：KOH梯度淋洗液，KOH由800-Dosino自動(dòng)配液器在線產(chǎn)生；流速：1.00mL/min；抑制器再生模式：外加水抑制；電導(dǎo)檢測(cè)器檢測(cè)；進(jìn)樣量：25μL。以峰面積定量。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

實(shí)驗(yàn)樣品中水溶性有機(jī)酸是樣品酸味的來(lái)源，所以對(duì)樣品進(jìn)行稀釋定容。若樣品顏色較深則進(jìn)行脫色處理，即使用活性炭進(jìn)行預(yù)處理，從而避免顏色對(duì)色譜柱造成污染，繼而使用0.22m濾膜進(jìn)行過(guò)濾，從而使得樣品符合上機(jī)操作基本要求。

2.1 選擇色譜柱

考察了A Supp 5 150和A Supp 5 250兩種色譜柱的分離效果，兩者的離子交換功能基均為季銨基，親水性較強(qiáng)，對(duì)OH-的選擇性強(qiáng)。但A Supp 5 150的柱容量很小，分辨率較低；而A Supp 5 250柱的柱容量高，分辨率較高，對(duì)一價(jià)有機(jī)酸、乳酸、乙酸等的保留較強(qiáng)，峰形較好，有利于實(shí)現(xiàn)多組分的同時(shí)分離。實(shí)驗(yàn)證明A Supp 5 150柱對(duì)目標(biāo)化合物的分離效果較A Supp 5 250差，特別是對(duì)弱保留組分。故實(shí)驗(yàn)選用A Supp 5 250分析柱。

2.2 優(yōu)化淋洗梯度

本文所論述的實(shí)驗(yàn)中選用的淋洗液為氫氧化鉀（KOH）。有機(jī)酸種類不同，則同固定相之間的親和力也具有差異，若淋洗過(guò)程中淋洗濃度相等，則會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)保留組分洗脫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)以及多組分共淋洗的問(wèn)題，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。為了保證被檢測(cè)有機(jī)酸淋洗效率以及淋洗效果，必須進(jìn)行梯度洗脫。通過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，最終確定淋洗梯度程序（見(jiàn)表1），在該淋洗梯度下基本實(shí)現(xiàn)8種有機(jī)酸的基線分離。

2.3 樣品的實(shí)際測(cè)定

對(duì)水果中的有機(jī)酸進(jìn)行實(shí)際測(cè)定時(shí)選用了臍橙、葡萄以及菠蘿作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，對(duì)三種水果汁進(jìn)行預(yù)先處理，通過(guò)測(cè)定對(duì)其中有機(jī)酸建立相應(yīng)的“指紋圖譜”。從其結(jié)果可以看出，在天然水果以及果汁中，有機(jī)酸含量具有很大的差異性，因此這一點(diǎn)可以作為果汁飲料質(zhì)量初步鑒別的標(biāo)準(zhǔn)之一。目前市場(chǎng)上銷售的果汁中有機(jī)酸含量明顯高于鮮榨果汁，因此可以在一定程度上說(shuō)明這些果汁飲料中加入了有機(jī)酸。

結(jié)論

目前市場(chǎng)上出售的果汁中，很多都打著鮮榨果汁的旗號(hào)，但真正的鮮榨果汁中有機(jī)酸含量不盡相同。為了鑒別果汁質(zhì)量，文章主要介紹了離子交換色譜法對(duì)果汁中8種主要有機(jī)酸的鑒別。通過(guò)上述分析可以看出，利用離子交換色譜法對(duì)果汁中的8種有機(jī)酸進(jìn)行檢測(cè)，操作便捷，且具有較寬的線性范圍，檢測(cè)準(zhǔn)確性相對(duì)較高，具有較廣的應(yīng)用范圍，在實(shí)際的操作中更具實(shí)用價(jià)值，在初步鑒定果汁品質(zhì)種較為適用。

參考文獻(xiàn)

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