挥发性脂肪酸和乳酸的测定方法研究_林秋萍
内标法同时测定挥发性脂肪酸和乳酸的方法探究_姜芳
行测定。取制备好的样品上清液及加入标品后溶液 上机分析,分别重复测定 10 次,其精密度及回收率 见表 4。结果显示,此方法中青贮料样品的回收率也
时,乳酸浓度在 12~60 mmol/L 时,线性关系良好。同 达到 93%以上,但比待测标液要低一点,而相 对 标
73
饲 料 检 测 ·Fe e d Te s ting
2009 年 第 45 卷 第 21期
1.3.4 待测标液 分别取乙、丙、丁酸的色谱纯标 准品和乳酸分析纯各适量,加入定量的内标溶液,用 高纯水稀释至 1 mL 后,摇匀,配出表 2 中不同浓度
组分的待测溶液。
表 2 待测溶液中各组分浓度 10-3mol·L-1
组分 乙酸 丙酸 丁酸 乳酸 巴豆酸
待测液 A 100 20 15 10 6
待测液 B 40 10 8 6 6
1.4 待测样品的制备 取剪碎的青贮玉米 70 g(W) 于具塞三角瓶中,加入 150 mL 的蒸馏水后,放入 4℃冰箱内浸取 24 h,期间每隔 6 h 均匀摇晃三角瓶 5 min,以保证浸取完全。浸取完毕后进行过滤,将提取 物用 80 目涤纶筛网过滤液挤尽,通过定量滤纸过滤于 500 mL(V)的容量瓶中定容、摇匀。取提取液 5 mL(V1) 于 10 mL 离心管中并分别加入 1 mL 25%的偏磷酸 和 1 mL 42 mmol/L 的 巴 豆 酸 (保 证 内 标 物 浓 度 一 致),振荡、静置 30 min 后离心 10 min,取上 清液用 于上机分析。 青贮饲料鲜样中各种有机酸的总量可按下式计算:
程 :Y 乙 = 2.3042X +0.0318,R =0.9986;Y 丙 = 1.4397X - 本方法的实际应用性,试验也选取青贮玉米鲜样进
挥发性脂肪酸VFA测定步骤与方法
挥发性脂肪酸的测定一、GC(Gas chromatograph)工作条件仪器:GC-14B型气相色谱仪(日本岛津公司)毛细柱:NUKOLTM Capillary Column ( Supelco );Column No.34292-07B30m×0.32mm×0.25μm film thickness气相色谱仪参数:色谱柱采用毛细吸管柱,柱温130℃,汽化温度180℃,采用氢离子火焰检测器,检测温度180℃,载气为氮气,压力为60 KPa,氢气压力为50 KPa,氧气压力50 KPa,灵敏度(档)为101,衰减 3.0二、样品制备1.试剂制备(1)配制25%w/v 的偏磷酸溶液,将25g偏磷酸溶在100mL双蒸水中(2)巴豆酸的配制,在100ml的偏磷酸溶液中加入0.6464g的巴豆酸,定容到100mL。
(可先用80 ml双蒸水,加热溶解偏磷酸,然后定容至100 ml)(3)标准样品,准确称取色谱标准级乙酸0.9100 g、丙酸0.3700 g、丁酸0.1765 g、异丁酸0.1765g、戊酸和异戊酸分别为0.1985g,分别溶于双蒸水中,再各自定容至100 mL。
2.样品制备(1) 发酵液取(或过滤瘤胃液)VFA测定1ml样品到离心管中,再加入0.2 ml的偏磷酸巴豆酸混合溶液,-20℃冰箱保存过夜,解冻后12000rpm离心5min,取上清液保存,测定前再12000rpm离心5min(或少许通过0.22μm针式滤器,滤液直接进样用 1.0微升微量进样器瞬时注入色谱仪,进样量为0.2-1.0μL。
(2) 食糜及粪样VFA测定取1g置于离心管中,加入5-10倍的双蒸水,混合均匀。
取1mL上清夜,加偏磷酸巴豆酸0.2mL/mL。
其它步骤同上。
3.保留时间的确定与样品处理相同,在 1 ml标准样品中加入0.2mL偏磷酸与巴豆酸的混合样,上样测出乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸和异戊酸的保留时间。
VFA(厌氧挥发酸)的测验方法及步骤
VFA(挥发酸)的做法试剂:0.1N NaOH溶液、10%磷酸溶液、0.5%酚酞指示剂。
做法:(1) 取500mL原液;(2) 取50mL样品加入500mL烧瓶中,加入6mL磷酸(10%),加入300mL蒸馏水;(3) 连接好设备加热,直到蒸出300mL蒸馏液;(4) 蒸馏液加入3滴酚酞,用NaOH滴定,记录数:挥发酸(mg/L)=(V-C)*V1*60*1000/50备注:V---滴定数;V1—NaOH浓度;C----空白数配制0.1N NaOH溶液带着小烧杯、NaOH、500ml容量瓶一张滤纸去直接用小烧杯测2.08gNaOH,用蒸馏水稀释一下倒进容量瓶,继续稀释倒进容量瓶,直到刻度即可。
0.5%酚酞指示剂的配制方法:①0.5g 酚酞溶于75mL体积分数为95%的乙醇中,并加人20mL水,然后再加入约0. lmol/L的氢氧化钠溶液,直到加入一滴立即变成粉红色,再加入水定容至l00ml (GB604 酸碱指示剂pH变色域测定通用方法时使用的配制方法,用来测定酚酞的显色范围的)②1g酚酞, 溶解于100mL95%的乙醇(GB603用来做酸碱滴定用)网上其他的VFA 的测定方法常见的VFA 测定方法有滴定法和气相色谱法。
由于条件限制,本实验采用滴定法。
滴定法的原理是将废水以磷酸酸化后,从中蒸发出挥发性脂肪酸,再以酚酞为指示剂用NaOH 溶液滴定馏出液。
废水中的氨态氮可能对测定形成干扰,因此应当首先在碱性条件下蒸发出氨态氮。
药品:a.10%NaOH 溶液;b.NaOH 标准溶液,O.1000mo1/L;c.10%磷酸溶液,取70m1密度1.7g/cm ,的磷酸用水稀释至1L;d.酚酞指示剂。
测定步骤:于蒸馏瓶中放入50~200m1的待测废水,其VFA 含量不超过30mmo1。
如水体积不足100m1,可以蒸馏水稀释至100m1。
放入几滴酚酞指示剂。
(我一般用100ml ) 加入10%NaOH 溶液,使溶液成碱性,并使NaOH 略过量。
挥发性脂肪酸的测定
挥发性脂肪酸的测定挥发性脂肪酸〔VFA〕的测定一般来说,碳原子数在10以下的脂肪酸大局部具有挥发性,并且易溶于水.在它们中间,随着碳原子数的增加,挥发性逐渐下降.典型的挥发酸见下表:低级脂肪酸的分子式及沸点挥发性脂肪酸易被微生物利用.在有机物的厌氧分解中,挥发性脂肪酸是作为生物代谢的中间或最终产物而存在.在厌氧发酵的液化产酸阶段,这一类低级脂肪酸是这一阶段的主要产物,其中以乙酸为主.在某种条件下,乙酸可以到达该类酸总量的80%.在CH4形成过程中,甲酸和乙酸是形成甲烷的重要前体物.据研究,自然界有机物产生的CH4中大约有70%上由乙酸中的甲基原子团形成的.丙酸、丁酸可以转化成甲酸.有机酸过多往往反映出发酵池的病态.因此可以认为,在微生物厌氧发酵过程中,挥发性脂肪酸不仅是一种不可缺少的营养成分,更重要的意义在于这类有机酸已是沼气发酵研究有机物降解工艺条件优劣的重要参数,在甲烷形成的研究和生产中,它们的含量也是重要的参数.挥发性脂肪酸的测定在挥发性脂肪酸的总量测定中,是以乙酸作为基数进行计算,除了要求测定总量外,对甲酸、乙酸等各种低级脂肪酸的分别定量分析也是十分重要的.中文名磷酸爆由22七英文名Phospharicacid沸£261+C一、滴定法测VFA1、原理将废水酸化后,从中蒸储出挥发性脂肪酸,再以酚醐为指示剂用氢氧化钠滴定储出液.废水中的氨态氮先在碱性条件下蒸储出.2、仪器:50ml碱式滴定管、锥形瓶、带磨口的具支蒸储烧瓶(500ml)、与烧瓶配套的蛇形冷凝管、橡胶导管、电炉试齐I」:(1)10%氢氧化钠:10g氢氧化钠溶于水,稀至100ml.(2)10%磷酸溶液:取70ml浓磷酸稀释至1L.(3)酚醐指示剂:称取0.5g酚醐溶于50ml95%的乙醇中,用水稀释至100ml.(4)氢氧化钠标准溶液(0.1000mol/L):称取60g氢氧化钠溶于50ml水中,转入聚乙烯瓶中静置24h以上,吸取上层清夜约7.5ml置于1000ml容量瓶中,稀释至标线,摇匀.称取在105-110C枯燥过的基准试剂(邻)苯二甲酸氢钾约0.5g(称准至0.0001g),置于250ml锥形瓶中,加无二氧化碳水100ml挥发性脂肪酸的测定使之溶解,参加4滴酚醐指示剂,用待标定的氢氧化钠标液滴定至浅红色为终点,同时,用无二氧化碳水做空白滴定.氢氧化钠标准溶液浓度〔mol/L〕=MX1000/[〔V1-V0〕x204.23]式中:m-称取苯二甲酸氢钾的质量〔g〕;V0-滴定空白时所耗氧氧化钠标准溶液体积〔ml〕;V1一滴定苯二甲酸氢钾时所耗氢氧化钠标准溶液的体积〔ml〕;204.23一苯二甲酸氢钾的摩尔质量〔g/mol〕.3、测定步骤:〔1〕于蒸储烧瓶中参加100ml待测水样,几粒玻璃珠,参加几滴酚醐指示剂,然后参加10%€氧化钠溶液使使水样呈碱性〔溶液出现红色〕,并使氢氧化钠略过量.〔2〕翻开冷凝水,开始蒸储,蒸储至瓶中液体为50〜60ml,〔如果测定氨氮,那么可用50ml硼酸吸收储出液.如果不,可倒掉.〕〔3〕参加约40〜50ml蒸储水,参加10ml10%^酸酸化,在接受瓶中参加10ml蒸储水,将冷凝管插入液面下,蒸储至瓶中液体为15~20ml.待冷却后,参加50ml蒸储水继续蒸储,至瓶中剩余液体10〜20ml止.〔4〕向储出液中参加10滴酚醐指示剂,用氢氧化钠标液滴定至氮淡粉红色不消失止,记录用量.计算:挥发酸〔VFA〔mg/l〕=〔V3-V4〕xNX60x1000/V5挥发性脂肪酸的测定式中:VT滴定样品日t所消耗的NaOK升数;V4一滴定空白时所耗的NaOK升数;V5-取样量(ml);N-NaO聆液的浓度(mol/L);60一乙酸的分子量.考前须知:(1)蒸储前翻开冷凝水;(2)冷却时,把接受瓶移开,以免倒吸;。
气相色谱法测定厌氧发酵液中挥发性脂肪酸的研究
Abs t r a c t:I n o r d e r t o a n a l y s i s t h e c o n t e n t s o f VFAs i n t he a n a e r o b i c f e r me n t a t i o n l i q ui d
u p. Th e r e s u l t s we r e s h o wn t h a t t h e pe a k t i me o f t h r e e VF As i s 2 0. 3 9 5, 2 2. 21 7 a nd 3. 9 21 mi n r e s p e c — t i v e l y, wh i c h c a n be d i v i d e d b y GC we l 1 .T he c o r r e l a t i o n c o e fi c i e n t o f t h e r e g r e s s i o n c u r v e o f t h e s t a n d a r d s o l u t i o n s a r e a l l l a r g e r t h a n 0.9 9 9. a n d t h e r e c o v e r y o f e o n ir f ma t o r v e x p e r i me n t s o f t h r e e VF As a r e 9 6. 72% , 9 7. 2 0% , 9 7. 1 3% r e s p e c t i v e l y,whi c h s h o ws t ha t t h e t h r e e VF As i n t h e a n a e r o bi c
.
d i f f e r e n t c o n .
油和脂肪中的〔挥发性〕酸化学分析方法
油和脂肪中的〔挥发性〕酸化学分析方法挥发性酸(volatile fatty acids, VFAs)是一类在油和脂肪中常见的有机酸,由于其具有较强的气味和对产品品质的影响,因此在食品和化妆品行业中,对挥发性酸的含量进行分析具有重要的意义。
下面将介绍两种常用的化学分析方法:蒸馏法和气相色谱法。
一、蒸馏法蒸馏法是一种常用的分析挥发性酸的方法,它主要包括以下步骤:1.将待测样品加入适量的蒸馏水,并用酸或碱调整样品的pH值,以确保挥发性酸被完全释放。
2.将样品放入蒸馏器中,并通过加热使样品蒸发。
3.蒸发的挥发性酸进入冷凝管,在凝结器中冷却成液体。
4.收集液体样品,并用适当的溶剂稀释和调整pH值。
5.采用酸碱滴定或色谱等方法对挥发性酸进行定量分析。
蒸馏法的优点是简单、容易操作,但存在一定的局限性,如需要大量的试剂和设备,无法同时分析多种酸,对挥发性酸的分析结果具有一定的误差。
二、气相色谱法气相色谱法是目前应用较广泛的分析挥发性酸的方法,它主要包括以下步骤:1.将待测样品溶解在适当的溶剂中。
2.通过冷冻离心分离样品中的固体和杂质。
3.将清澈的样品溶液注入气相色谱仪中。
4.在气相色谱仪中,样品被注入进入进样口,进入色谱柱进行分离。
5.经过分离的挥发性酸进入检测器进行检测,并根据检测结果进行定量分析。
气相色谱法具有高灵敏度、高分辨率和高精确度的特点,能够同时分析多种酸,且分析结果可靠。
但气相色谱法的设备和试剂成本较高,对操作人员的技术要求也较高。
总之,通过蒸馏法和气相色谱法可以对油和脂肪中的挥发性酸进行分析。
选择何种方法需要考虑实际需求、分析目的和实验条件等。
食品中挥发性脂肪酸的检测与分析研究
食品中挥发性脂肪酸的检测与分析研究食品安全一直是人们关注的焦点,而挥发性脂肪酸作为食品中的一种常见成分,对食品的品质和安全具有重要影响。
因此,食品中挥发性脂肪酸的检测与分析研究成为了食品科学领域的热门话题。
挥发性脂肪酸是一类易于蒸发和呈挥发性的脂肪酸,常见于植物和动物的食物中。
它们不仅对食物的气味和口感产生影响,还与食品的储存寿命和品质相关。
因此,准确检测和分析食品中的挥发性脂肪酸成为了重要而复杂的研究课题。
当前,食品中挥发性脂肪酸的检测与分析主要采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)。
该技术以高灵敏度和高分辨率的优势,可以对食品中的挥发性脂肪酸进行准确的定性和定量分析。
一般来说,检测食品中的挥发性脂肪酸需要将食品样品提取出脂肪酸,然后通过衍生化反应将其转化为能够通过GC-MS分析的适当形态,并使用该技术进行定性和定量分析。
这种方法在食品行业中得到了广泛应用,并为食品质量控制和安全监测提供了可靠的技术支持。
食品中挥发性脂肪酸的检测与分析不仅有助于评估食品质量,还能为食品加工和存储提供科学依据。
通过检测和分析食品中的挥发性脂肪酸,可以判断食品是否存在质量问题,比如过氧化脂质、酸败、腐败等。
此外,挥发性脂肪酸的检测还有助于研究食品的保存条件和贮存期,并找到延长食品寿命的方法。
因此,挥发性脂肪酸的检测与分析研究具有重要的实际意义和应用价值。
然而,食品中挥发性脂肪酸的检测与分析也面临着一些挑战。
首先,不同食品中的挥发性脂肪酸种类和含量各不相同,需要针对不同的食品样品进行专门的提取和分析方法优化。
其次,挥发性脂肪酸的提取和衍生化反应过程中,存在着化学反应速率、催化剂选择等技术难题,需要克服。
此外,食品中的复杂基质和其他成分也会对挥发性脂肪酸的检测和分析产生干扰,需要进一步优化样品处理方法。
因此,针对食品中挥发性脂肪酸的检测与分析研究仍面临着一系列的挑战与难题。
为解决这些挑战,科学家们正在不断研究和改进挥发性脂肪酸的检测与分析技术。
挥发性脂肪酸(VFA)的测定
挥发性脂肪酸(VFA)的测定一般来说,碳原子数在10以下的脂肪酸大部分具有挥发性,并且易溶于水。
在它们中间,随着碳原子数的增加,挥发性逐渐下降。
典型的挥发酸见下表:低级脂肪酸的分子式及沸点挥发性脂肪酸易被微生物利用。
在有机物的厌氧分解中,挥发性脂肪酸是作为生物代谢的中间或最终产物而存在。
在厌氧发酵的液化产酸阶段,这一类低级脂肪酸是这一阶段的主要产物,其中以乙酸为主。
在某种条件下,乙酸可以达到该类酸总量的80%在CH4形成过程中,甲酸和乙酸是形成甲烷的重要前体物。
据研究,自然界有机物产生的CH4中大约有70%上由乙酸中的甲基原子团形成的。
丙酸、丁酸可以转化成甲酸。
有机酸过多往往反映出发酵池的病态。
因此可以认为,在微生物厌氧发酵过程中,挥发性脂肪酸不仅是一种不可缺少的营养成分,更重要的意义在于这类有机酸已是沼气发酵研究有机物降解工艺条件优劣的重要参数,在甲烷形成的研究和生产中,它们的含量也是重要的参数。
在挥发性脂肪酸的总量测定中,是以乙酸作为基数进行计算,除了要求测定总量外,对甲酸、乙酸等各种低级脂肪酸的分别定量分析也是十分重要的。
中文名磷酸榕点22英文名Phospharicacid 狒点261+C一、滴定法测VFA1、原理将废水酸化后,从中蒸馏出挥发性脂肪酸,再以酚酞为指示剂用氢氧化钠滴定馏出液。
废水中的氨态氮先在碱性条件下蒸馏出。
2、仪器:50ml碱式滴定管、锥形瓶、带磨口的具支蒸馏烧瓶 (500ml)、与烧瓶配套的蛇形冷凝管、橡胶导管、电炉试剂:(1) 10%氢氧化钠:10g氢氧化钠溶于水,稀至100ml。
(2) 10%磷酸溶液:取70ml浓磷酸稀释至1L。
(3) 酚酞指示剂:称取0.5g酚酞溶于50ml 95%的乙醇中,用水稀释至100ml。
(4) 氢氧化钠标准溶液(0.1000mol/L):称取60g氢氧化钠溶于50ml水中,转入聚乙烯瓶中静置24h以上,吸取上层清夜约7.5ml 置于1000ml 容量瓶中,稀释至标线,摇匀。
气相色谱法快速测定牛奶中脂肪酸
气相色谱法快速测定牛奶中脂肪酸
林秋萍;李瑾;冯书惠
【期刊名称】《食品科学》
【年(卷),期】2005(026)008
【摘要】牛奶中高级脂肪酸经甲酯化后,利用气相色谱法测定,结果表明十二碳以上的长链脂肪酸的线性范围好,相关系数为r=0.9991以上,回收率在89.0%~109%之间.方法简便,快速.
【总页数】3页(P346-348)
【作者】林秋萍;李瑾;冯书惠
【作者单位】农业部农产品质量监督检验测试中心(郑州),河南,郑州,450002;农业部农产品质量监督检验测试中心(郑州),河南,郑州,450002;农业部农产品质量监督检验测试中心(郑州),河南,郑州,450002
【正文语种】中文
【中图分类】TS252.1
【相关文献】
1.加速溶剂萃取-气相色谱法快速测定乌贼膏中的脂肪酸组成 [J], 刘有添;廖杰良;谢水清
2.气相色谱法快速测定吐鲁番斗鸡中脂肪酸 [J], 刘河疆;马玉娥;王建梅;安冉;孙婷;王成
3.气相色谱法快速测定姬松茸中脂肪酸 [J], 刘河疆;周晓龙;钱宗耀;王建梅;安冉;孙婷;王成
4.加速溶剂萃取-气相色谱法快速测定食品中反式脂肪酸 [J], 徐慧;武晓静;庄件兵;贾涛;赵厚民
5.快速气相色谱法测定食用油中的未衍生化长链脂肪酸 [J], 孟哲;文大为;廖一平;刘虎威
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
气相色谱法测定污泥酸化水解工程中产生的挥发性脂肪酸
气相色谱法测定污泥酸化水解工程中产生的挥发性脂肪酸邵永怡【摘要】介绍了用气相色谱法测定污泥酸化水解工程中产生的挥发性脂肪酸的方法,包括样品前处理方法、测定时的pH值和色谱条件.在此基础上进行了实际样品的测定,同时进行了加标回收率、标准偏差和CV值的检验.实践证明,此方法速度快、操作简便、准确性高,所测定结果与理论值符合较好.这种方法能够很好地应用于污水处理厂污泥酸化水解工艺,检测污泥中的挥发性脂肪酸.【期刊名称】《分析仪器》【年(卷),期】2008(000)006【总页数】4页(P15-18)【关键词】挥发性脂肪酸;气相色谱法;污泥;酸化水解【作者】邵永怡【作者单位】北京城市排水集团水质检测中心,北京,100124【正文语种】中文【中图分类】TH741 前言挥发性脂肪酸(volatile fatty acids,VFA),是污水处理厂酸化水解处理过程的最终产物。
其检测原理是,利用兼性菌和厌氧菌的酸化水解作用,将复杂的非溶解性聚合物转化为简单的溶解性物质,实现对污泥的处理。
污泥聚合物中的主要成分是淀粉和纤维素,在酸化水解过程中被分解为葡萄糖(分子式为C6H12O6),葡萄糖在酶的作用下最终被降解为VFA。
它的主要成分是乙酸、丙酸、丁酸和戊酸,它们是反映污泥酸化水解效果的重要参数[1]。
但是,传统的常量分析法只能测定脂肪酸的总含量,无法对VFA的各种成分进行测定。
现代气相色谱法是普遍应用于各种有机成分测定的快速准确的方法。
近年来,污水中的VFA的气相色谱检测有所报道,但关于污泥VFA测定未见报道。
本文根据污水处理厂工作的需要,研究了酸化水解污泥样品中VFA气相色谱测定的前处理方法,同时通过一系列实验,确定了测定污泥VFA的色谱条件,并在污水处理厂酸化水解过程中污泥样品的VFA测定中作了实际应用。
2 实验部分2.1 仪器及工作条件Varian公司CP3800气相色谱仪。
色谱条件:玻璃柱(2m×3mm): GDX担体: 10%PEG-20M+磷酸/C.W.D(80~100目)固定相。
挥发性脂肪酸和碱度的测定办法
VFA即挥发性脂肪酸,下边为大家整理了一些相关资料,希望对大家有所帮助。
挥发性脂肪酸和碱度的测定步骤
1、随机取样,5000rpm离心5分钟,或滤纸过滤。
取上清液测定。
2、取V毫升离心或过滤后的样品,估计不超过3meq的VFA,用去离子水稀释至100mL。
3、用0.1N的HCl滴定至pH为3.0,并记录所用HCl的体积数(A mL)。
4、移至锥形瓶,接带有流动的冷凝水的玻璃冷凝器在电炉上加热并煮沸3分钟去除CO2。
5、去除热源,继续回流冷凝2分钟,用蒸馏水进一步喷淋冷却快速将温度降至室温。
锥形瓶与回流冷凝管脱离后,在冷却过程中瓶口应加盖以防止空气中CO2融入。
6、冷却后用0.1N的NaOH滴定至样品pH为6.5。
记录所用NaOH量(B mL)。
7、VFA 和碱度的计算公式为:
VFA (meq/L )=
碱度(meq/L )= 以上就是有关VFA 碱度测定的一些相关介绍,希望对您进一步的认识了解有所帮助。
B ×101-(A+100) ×100 99.23 V (A -B)×100
V。
挥发性脂肪酸(VFA)的测定
挥发性脂肪酸(VFA)的测定挥发性脂肪酸,VFA,的测定--碳酸氢盐碱度和VFA分析的联合滴定法,VFA,是厌氧消化过程的重要中间产物~甲烷菌主要利用VFA 挥发性脂肪酸形成甲烷~只有少部分甲烷由CO和H生成。
但CO和H的生成也经过高分子有2222机物形成VFA的中间过程。
由此看来~形成甲烷的过程离不开VFA的形成~但是VFA在厌氧反应器中的积累能反映出甲烷菌的不活跃状态或反应器操作条件的恶化~较高的VFA,例如乙酸,浓度对甲烷菌有抑制作用。
因此在反应器运行中~出水VFA用作重要的控制指标。
在VFA测定中~常进行VFA总量测定~其单位以mmol/L或换算为按乙酸计~以单位mg/L表示。
对VFA中各种低级脂肪酸,乙酸、丙酸,的分别定量分析也是重要的~有时常需要知道以COD表示的VFA的量,即VFA以单位mgCOD/L,表示~此时也需要知道VFA中各种有机酸的含量~因此它们换算为COD的换算系数是不同的。
VFA包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸以及它们的异构体。
在运转良好的高速厌氧反应器中~VFA中乙酸可占有很高的比例~但当反应器运行状态不好时~丙、丁酸浓度会上升。
,1,分析原理主厌氧处理中会产生大量的CO~在反应器条件下,pH6,8之间,~这些CO22---要以HCO形成存在。
这是厌氧处理中最重要的pH缓冲物~由HCO或主要由HCO333-引起的碱度称为碳酸氢盐碱度。
HCO产生最大缓冲能力的范围约在pH6,7。
如前3-所述~HCO可以通过滴定测定~但测定过程受到其它一些阴离子的干扰~其中发3酵液中常含有的VFA的阴离子是影响碳酸氢盐碱度的主要因素。
为此~在荷兰发展了碳酸氢盐碱度和VFA同时进行测量的方法。
其原理如下:水样先以0.1000mol/L的HCl标准溶液滴定至pH3~在这一pH值下~所有-HCO 被完全转化为HCO~VFA也几乎完全地转化为其非离子形式。
此后~已被滴323 定至pH3的水样在如图所示的带回流冷凝器的烧瓶中煮沸~所有转化为HCO的23-HCO将分解为CO和HO~其中CO完全由其中溢出~而VFA则因为有回流冷凝器3222而保留在水样中。
挥发性脂肪酸(VFA)的测定
挥发性脂肪酸是厌氧消化过程的重要中间产物,甲烷菌主要利用VFA形成甲烷,只有少部分甲烷由CO 2和H 2生成。但CO 2和H 2生成也经过高分子有机物形成VFA的中间过程。由此看来,形成甲烷的过程离不开VFA的形成,但是VFA在厌氧反应器中的积累能反映出甲烷菌的不活跃状态或反应器操作条件的恶化,较高的VFA(例如乙酸)浓度对甲烷菌有抑制作用。因此在反应器运行中,出水VFA用作重要的控制指标。
加入10滴酚酞,用NaOH标准溶液滴定至淡粉色不消失为止。
4. 计算
挥发性脂肪酸含量计算如下:
VFA=V (NaOH)V(NaOH)-----滴定消耗的NaOH标准溶液的体积,ml;
c ------ 滴定消耗的NaOH标准溶液的准确浓度,mol/L;
在VFA测定中,常进行VFA总量测定,其单位异mmol/L或换算为按乙酸计,以单位mg/L表示。
VFA包括甲酸,乙酸,丙酸,丁酸,戊酸,己酸以及它们的异构体。在运转良好的高速厌氧反应器中,VFA中乙酸可占有很高的比例,但是当反应器运行状态不好时,丙,丁酸浓度会上升。
滴定法分析
1. 原理:将废水以磷酸酸化后,从中蒸发出挥发性脂肪酸,再以酚酞为指示剂用NaOH溶液滴定馏出液。废水中的氨态氮可能对测定形成干扰,因此应当首先在碱性条件下蒸发出氨态氮。
加入10% NaOH溶液,使溶解呈碱性,并使NaOH略过量。
蒸馏至蒸馏瓶中剩余液体为50~60ml为止。
用蒸馏水将蒸馏瓶中的剩余液体稀释至原来体积,用10ml 10%的磷酸酸化,在接收瓶中放入10ml蒸馏水并使接收瓶与蒸馏瓶上的冷凝管连接,导入管应浸入接收瓶的液面以下。蒸馏至瓶中液体为15~20ml为止。待蒸馏瓶冷却以后,加入50ml蒸馏水再次蒸馏,至10~20ml液体为止。
气相色谱法测定废水中6种挥发性脂肪酸含量
气相色谱法测定废水中6种挥发性脂肪酸含量顾福权;徐红娟;柳展飞;陈罡;滕飞【摘要】挥发性脂肪酸(VFA)是厌氧消化过程的重要中间产物,在反应器运行中,出水VFA用作重要的控制指标.通过色谱条件探索将各种脂肪酸分离,同时研究了水样酸碱度,吸附等对测定的影响,进一步优化了废水中挥发性脂肪酸的测定.方法的检出限在0.99~1.77 mg/L,回收率在90.9%~102.7%之间,相对标准差(n=5)在1.3%~3.8%之间.【期刊名称】《能源环境保护》【年(卷),期】2014(028)003【总页数】3页(P62-64)【关键词】气相色谱;废水;挥发性脂肪酸【作者】顾福权;徐红娟;柳展飞;陈罡;滕飞【作者单位】绍兴市水环境科学研究院有限公司,浙江绍兴312000;绍兴市水环境科学研究院有限公司,浙江绍兴312000;杭州市萧山区环境保护局,杭州萧山311201;绍兴市水环境科学研究院有限公司,浙江绍兴312000;绍兴市水环境科学研究院有限公司,浙江绍兴312000【正文语种】中文【中图分类】X820;O657.7+1引言挥发性脂肪酸(VFA)是厌氧消化过程中的重要中间产物。
有机物质厌氧消化酸化阶段的主要产物就是挥发酸,甲烷菌主要利用挥发酸形成甲烷。
酸化过程对挥发酸的监测可以很好的了解有机物质的降解进程,可以反映出甲烷菌的活跃程度或反应器的运行情况,较高的挥发酸浓度不仅对甲烷菌有抑制作用,对有机物质的降解也有反馈抑制作用,能强烈地影响生物营养物质(氮和磷)的去除过程[1,2]。
所以,在厌氧消化中,挥发酸是一个非常重要的监测指标 [3]。
目前在使用有滴定法,分光光度法和气相色谱法。
但滴定法和分光光度法都只能测定总量,并且干扰因素比较多,不利于精确分析[4,5];国内报道气相直接测定挥发酸水溶液需30 min测一个样,否则结果不准确[6-8]。
使用合适的气相色谱毛细管柱,优化条件后在13 min内可以对每种脂肪酸进行有效分离且定量准确度和精密度均较好。
乳酸测定方法的初步研究
乳酸测定方法初步研究摘要乳酸是重要的生化产品,广泛应用于食品、医药、环保等各领域,目前L-乳酸的主要生产方法为微生物发酵法。
近年来由于其可用于合成可降解塑料——聚乳酸的性质而受到众多的关注,具有广阔的市场前景。
本研究利用薄层色谱、EDTA和对羟基联苯法建立了乳酸的定性定量检测方法,并对实验条件范围进行了研究,结果如下:1、得到了分离提纯精制L-乳酸的具体参数:实验分别在55℃、60℃、65℃、70℃四个温度下直接用50%的稀硫酸酸解浓缩的乳酸钙溶液,用0.1%甲基紫溶液作为指示剂对粗L-乳酸进行了精制。
在此范围内均可得到纯度大于90%的乳酸,精制后的乳酸颜色清澈,对精制的乳酸进行第二次分子蒸馏得到了结晶乳酸。
采用分子蒸馏技术精制L-乳酸,在操作压力为0.1Pa,蒸馏温度为70℃效果最好,同时实验发现适宜的蒸馏温度应低于75℃。
2、确定了乳酸的薄层定性分析条件,实验结果表明,定性分析方法效果良好;方法简单,精确度高,显色稳定,重复性好,可应用于乳酸含量的测定。
3、确定了利用EDTA法测定乳酸的可行性。
在消除其他离子干扰的前提下,钙离子可迅速与乙二胺四乙酸二钠反应,以钙—经酸为指示剂,用EDTA标准溶液滴定,溶液成纯蓝色为滴定终点,用滴定消耗的EDTA 体积和摩尔浓度可求得乳酸钙的含量。
4、在一定浓度范围内,乳酸含量与 565 nm 处波长吸光度呈线性关系,因此,可以通过测定 565 nm 处的吸光度来测定乳酸的含量。
通过实验证明此方法可行并且快速有效。
5、用DNS法测定残糖含量中。
以葡萄糖的浓度Y(mg/ml)对540nm分光光度值,进行线性回归,其回归方程为Y=1.4163X+0.0255,相关系数为0.9988。
为以后测定发酵液中残糖含量奠定了基础。
关键字:L-乳酸,精制,测定,分离,含量目录前言............................................................................................................................. - 2 - 第一章文献综述 ......................................................................................................... - 2 -1.1 乳酸的性质 .................................................................................................... - 2 -1.1.1 乳酸的分子结构................................................................................... - 2 -1.1.2 乳酸的理化性质................................................................................... - 3 - 第二章乳酸测定方法研究 ........................................................................................... - 3 -2.1引言 ............................................................................................................... - 3 -2.2 发酵液中L-乳酸的分离精制......................................................................... - 4 -2.2.1 仪器与方法................................................................................................. - 4 -2.2.1.1仪器及试剂....................................................................................... - 4 -2.2.1.2 实验方法.......................................................................................... - 4 -2.2.1.3结果与讨论....................................................................................... - 5 -2.3 同型、异型乳酸发酵的确定(薄层色谱)....................................................... - 6 -2.3.1 仪器与方法................................................................................................. - 6 -2.3.1.1仪器及试剂....................................................................................... - 6 -2.3.1.2实验方法 .......................................................................................... - 6 -2.3.1.3结果与讨论....................................................................................... - 7 -2.4 乳酸含量测定................................................................................................. - 8 -2.4.1 EDTA滴定法确定乳酸含量仪器与方法 ......................................................... - 8 -2.4.1.1仪器及试剂....................................................................................... - 8 -2.4.1.2实验方法 .......................................................................................... - 9 -2.4.1.3结果与讨论....................................................................................... - 9 -2.4.2 分光光度法标准曲线确定乳酸含量仪器与方法 ............................................ - 9 -2.4.2.1仪器及试剂....................................................................................... - 9 -2.4.2.2实验方法 ........................................................................................ - 10 -2.4.2.3结果与讨论..................................................................................... - 10 -2.5 残糖含量的确定(DNS法)......................................................................... - 12 -2.5.1 仪器与方法............................................................................................... - 12 -2.5.1.1仪器及试剂..................................................................................... - 12 -2.5.1.2实验方法 ........................................................................................ - 12 -2.5.1.3结果与讨论..................................................................................... - 12 - 第三章结论 .............................................................................................................. - 13 -3.1 结论............................................................................................................. - 13 - 参考文献.................................................................................................................... - 13 - 致谢......................................................................................................................... - 14 -前言乳酸是重要的生化产品,广泛应用于食品、医药、环保等各领域,目前L-乳酸的主要生产方法为微生物发酵法。
海洋沉积物中挥发性脂肪酸的测定方法优化及在胶州湾海域的应用
第54卷 第4期 2024年4月中国海洋大学学报P E R I O D I C A L O F O C E A N U N I V E R S I T Y O F C H I N A54(4):098~105A pr .,2024海洋沉积物中挥发性脂肪酸的测定方法优化及在胶州湾海域的应用❋岳书香1,2,3,庄光超1,2❋❋,赵 敏1,2,杨桂朋1,2,3(1.中国海洋大学深海圈层与地球系统前沿科学中心和海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室,山东青岛266100;2.崂山实验室海洋生态与环境科学功能实验室,山东青岛266237;3.中国海洋大学化学化工学院,山东青岛266100)摘 要: 本文优化了一种简便且实用的方法测定沉积物孔隙水中的V F A s ,使用2-硝基苯肼将水样中V F A s 衍生化,并利用配备紫外检测器的液相色谱在400n m 处进行检测分析㊂对标准曲线的线性和乙酸盐的空白进行了合理优化,标准曲线线性相关系数均高于0.999,乙酸盐的检出限由5μm o l /L 降低至0.5μm o l /L ㊂乳酸盐㊁甲酸盐和丙酸盐的检出限分别为0.2㊁0.3和0.3μm o l /L ㊂该方法检出限较低,精密度较高,已成功应用于胶州湾的孔隙水样品测定㊂关键词: 挥发性脂肪酸;乙酸盐;衍生化;液相色谱法;沉积物孔隙水;胶州湾中图法分类号: P 734 文献标志码: A 文章编号: 1672-5174(2024)04-098-08D O I : 10.16441/j.c n k i .h d x b .20230042引用格式: 岳书香,庄光超,赵敏,等.海洋沉积物中挥发性脂肪酸的测定方法优化及在胶州湾海域的应用[J ].中国海洋大学学报(自然科学版),2024,54(4):98-105.Y u e S h u x i a n g ,Z h u a n g G u a n g c h a o ,Z h a o M i n ,e t a l .O p t i m i z a t i o n o f d e t e r m i n a t i o n m e t h o d o f v o l a t i l e f a t t ya c i d s i n m a r i n e s e d i m e n t s a n d i t s a p p l i c a t i o n i n J i a o z h o u B a y [J ].P e r i o d i c a l o f O c e a n U n i v e r s i t y of C h i n a ,2024,54(4):98-105. ❋ 基金项目:国家自然科学基金项目(42076031);国家重点研究发展计划项目(2022Y F E 0136300);中央高校基本科研业务费项目(202041008,1901013187);山东省泰山学者工程项目(t s qn 2019057)资助S u p p o r t e d b y t h e N a t i o n a l N a t u r a l S c i e n c e F o u n d a t i o n o f C h i n a (42076031);t h e N a t i o n a l K e y R e s e a r c h a n d D e v e l o p m e n t P r o gr a m (2022Y F E 0136300);t h e F u n d a m e n t a l R e s e a r c h F u n d s f o r t h e C e n t r a l U n i v e r s i t i e s (202041008,1901013187);t h e T a i s h a n S c h o l a rP r o j e c t o f S h a n d o n g P r o v i n c e (t s q n 2019057)收稿日期:2023-02-06;修订日期:2023-04-12作者简介:岳书香(1999 ),女,硕士生,主要从事海洋生物地球化学研究㊂E -m a i l :y u e s h u x i a n g@s t u .o u c .e d u .c n ❋❋ 通信作者:庄光超(1985 ),男,教授㊂E -m a i l :z gc @o u c .ed u .c n 海洋占据地球表面约71%的面积,是地球上最大的生态系统㊂海洋沉积物中埋藏着大量的微生物,其生物量与整个海洋水体中的生物量相当[1]㊂作为沉积物中微生物的重要能量来源,挥发性脂肪酸(V F A s)是海洋沉积物中厌氧代谢和有机质降解的关键化合物,是生物大分子与最终再矿化产物甲烷和二氧化碳的重要中间产物[2]㊂沉积物中乙酸盐主要是通过高分子量有机物的发酵和乙酰辅酶A 途径H 2还原C O 2的过程产生的[3]㊂有机物在厌氧条件下发酵,初级发酵产生V F A s㊁低分子醇类㊁H 2和C O 2,而含有两个碳原子以上的V F A s 可通过二次发酵生成乙酸盐㊁H 2和C O 2[4]㊂在一些沉积物中,除C O 2外的无机离子受体(如硝酸盐㊁F e 3+和硫酸盐)不能被利用时,后续的H 2消耗主要由产甲烷菌和产乙酸菌主导[4-5]㊂乙酸盐的降解需要合适的氧化剂,如氧气㊁N O -3㊁S O 2-4㊁F e 3+和M n 4+等㊂在这些氧化还原过程中,乙酸盐可以被多种微生物用作底物,如硫酸盐还原菌[6]和产甲烷菌[7],主要是产甲烷菌㊂如果这些氧化剂不可用,乙酸盐可得到积累,直到有合适的电子受体可以使用[8]㊂一般认为在没有无机电子受体的情况下,乙酸盐主要被产甲烷菌利用[9]㊂图1 乙酸作为海洋沉积物碳循环中心示意图[10]F i g .1 S c h e m a t i c r e pr e s e n t a t i o n o f a c e t a t e a s a c e n t r e o f c a r b o n c y c l i n gi n m a r i n e s e d i m e n t s [10]4期岳书香,等:海洋沉积物中挥发性脂肪酸的测定方法优化及在胶州湾海域的应用孔隙水中的V F A s浓度决定了沉积物微生物群落特定代谢过程的能量可用性[11-13],测定沉积物中的V F A s浓度及其深度剖面,有助于解释沉积物中相关微生物过程的分布特征㊁控制因素及能量代谢途径[14-16]㊂此前已有许多方法可用于测定沉积物孔隙水中V F A s 浓度,但都有一定的局限性㊂表1总结了已有的测定沉积物孔隙水中V F A s的方法,以及每种方法测定的V F A s种类㊁检出限及其优缺点㊂P a r k e s和T a y l o r[17]在1983年采用离子色谱电导率检测方法对海洋沉积物孔隙水中的有机酸进行了分析,该方法需要先通过真空蒸馏将样品中的有机酸与无机盐分离,乙酸和丙酸的检出限为1~2μm o l/L,但不能对甲酸㊁丁酸及戊酸进行定量分析㊂K i n g[18]使用酶法对孔隙水中乙酸盐浓度进行了测定,检出限可达100n m o l/L,但该方法不能用于测定其他有机酸㊂Y a n g等[19]利用静态扩散池将海水中的有机酸进行预浓缩,然后使用气相色谱法对乙酸进行定量分析,该方法的检出限为低纳摩尔范围内㊂M u e l l e r-H a r v e y和P a r k e s[20]使用衍生化方法对海洋沉积物孔隙水进行了前处理,使用H P L C对C2 C5有机酸进行了测定,检出限为0.5μm o l/L,但由于存在干扰峰,该方法不能对乙酸盐进行定量分析㊂此外,V a i r a v a m u r t h y和M o p p e r[21]使用衍生化方法对孔隙水样品进行前处理,随后使用气相色谱结合氮选择性检测器对衍生化后的物质进行分析,检出限为亚微摩尔㊂相比之下,A l b e r t和M a r t e n s[22]利用高效液相色谱测定孔隙水中V F A s的方法,可用于分析C1 C5范围内的V F A s,且有较高的灵敏度和较低的检出限㊂该方法能够满足测定海洋沉积物孔隙水中V F A s 浓度的需求,本文通过方法优化和改进,建立衍生化结合液相色谱仪对海洋沉积物孔隙水中V F A s的测定方法,并使用此方法对胶州湾沉积物孔隙水中的V F A s 进行了测定㊂表1沉积物孔隙水中V F A s的测定方法㊁种类㊁检出限及优缺点T a b l e1 D e t e r m i n a t i o n m e t h o d s,t y p e s,d e t e c t i o n l i m i t s,a d v a n t a g e s a n d d i s a d v a n t a g e s o f V F A s i n s e d i m e n t p o r e w a t e r方法M e t h o d种类S p e c i e s检出限/(μm o l/L)D e t e c t i o n l i m i t优缺点A d v a n t a g e sa n d d i s a d v a n t a g e s参考文献R e f e r e n c e离子色谱法(电导率检测)①乙酸盐㊁丙酸盐1~2测定种类少,检出限高[17]酶法②乙酸盐0.1检出限低,但测定种类少[18]气相色谱法(静态扩散池预浓缩)③乙酸盐低纳摩尔测定种类少,检出限高[19]高效液相色谱法(衍生化)④C2 C5(乙酸盐除外)0.5不可测定乙酸盐,且检出限高[20]气相色谱法(氮选择性检测器)⑤C1 C5亚微摩尔检出限高[21]高效液相色谱法(优化后)⑥C1 C5低纳摩尔测定种类齐全,且检出限低[22]注:①I o n c h r o m a t o g r a p h i c m e t h o d(c o n d u c t i v i t y d e t e c t i o n);②E n z y m a t i c a p p r o a c h;③G a s c h r o m a t o g r a p h y(p r e c o n c e n t r a t i n g t h e a c i d v i a s t a t i c d i f f u-s i o n c e l l);④H i g h p e r f o r m a n c e l i q u i d c h r o m a t o g r a p h y(H P L C)(d e r i v a t i z a t i o n);⑤G a s c h r o m a t o g r a p h y(a n i t r o g e n s e l e c t i v e d e t e c t o r);⑥H P L C(a f-t e r o p t i m i z a t i o n).1仪器试剂与色谱条件1.1主要仪器与试剂岛津L C-16P制备液相色谱仪(日本岛津公司)㊂S P D-16紫外可见检测器(日本岛津公司)㊂H1750R高速冷冻离心机(湖南湘仪公司)㊂X D B-C8分析色谱柱(美国安捷伦公司)㊂P R P-1H P L C保护柱(瑞士H a m-i l t o n公司)㊂乳酸钠溶液(60%)㊁甲酸钠(99%)㊁乙酸钠(99%)㊁丙酸钠(99%)㊁正丁醇(99.7%,色谱纯)㊁四丁基氢氧化铵(40%)㊁溴化十四烷基三甲基铵(99%)㊁2-硝基苯肼(97%)㊁N-(3-二甲基氨基丙基)-N -乙基碳二亚胺盐酸盐(E D C)㊁吡啶(99.8%)㊁磷酸(85%,色谱纯),以上试剂均经上海s i g m a公司购买㊂盐酸(优级纯,南京化学试剂有限公司)㊁K O H(85%,国药集团化学试剂有限公司)㊂1.2色谱分析色谱柱:A g i l e n t Z O R B A X E c l i p s e X D B-C8分析柱(4.6m mˑ250m m,5μm);保护柱:A g i l e n t Z O R-B A X E c l i p s e X D B-C8保护柱(4.6m mˑ12.5m m, 5μm),主要作用为过滤杂质,并保护色谱柱;富集浓缩保护柱:H a m i l t o n P R P-1H P L C保护柱,主要起富集浓缩的作用㊂流动相A和B成分相似,1L流动相A主要包括2.5%正丁醇㊁50m m o l/L乙酸钠㊁2m m o l/L四丁基氢氧化铵(T B A O H)㊁2m m o l/L溴化十四烷基三甲基铵(T D T M A B r)和0.5g硅胶,加入硅胶的主要目的是保护色谱柱填料㊂溶液混合均匀后用磷酸调节p H至4.5㊂流动相B和A的区别在于B中T D T M A B r的浓度为50m m o l/L,其他物质浓度均一致㊂流动相需用99中国海洋大学学报2024年0.45μm聚醚砜滤膜过滤㊂液相配备0.5m L定量环,进样方式为手动进样,为了确保将定量环中的液体全部置换,需要用注射器吸取1.5~2m L的样品(将定量环中的液体全部置换需要至少三倍定量环体积的样品)㊂紫外检测器设定波长为400n m㊂液相色谱中流速可影响色谱峰的分离㊁峰型和保留时间,A g i l e n t X D B-C8反相液相色谱柱的最佳流速为1m L/m i n㊂为了保持色谱柱的最佳性能,将流速设定为1m L/m i n㊂经过大量实验,最终设定的洗脱程序如表2所示㊂流动相由初始100%A在5m i n内逐渐过渡至100%B,持续25m i n,在1m i n内由100%B过渡为100%A,持续14m i n,分析总时间为45m i n㊂表2洗脱程序T a b l e2E l u t i o n P r o c e d u r e时间T i m e/m i n A/%B/%流速F l o w r a t e/(m L/m i n)010001501001300100130.991000145100012衍生化方法优化及评价2.1衍生化方法因V F A s本身无紫外吸收,标准溶液和样品中的V F A s需经过衍生化处理才能实现对其定量检测的目的㊂在水溶液中,有机酸可与2-硝基苯肼(N P H)偶联生成2-硝基苯肼衍生物,这些衍生物可与甲醇-水或乙腈-水溶剂体系分离,并能在可见光400n m波长处被检测到㊂因此,本实验使用N P H作为衍生化试剂,紫外检测器吸收波长设定为400n m㊂此外,p H是衍生化成功的一个重要条件㊂在衍生化之前,加入吡啶-盐酸缓冲溶液使样品的p H控制在3.5~5范围内㊂在此p H范围内,溶液衍生化后的颜色为橙红色,表明衍生化过程成功㊂若衍生化后的样品颜色为橙黄色,表明溶液p H偏低,衍生化失败㊂样品中的C O2会影响衍生化过程中的p H,导致样品衍生化失败㊂此外,N P H可将C O2衍生化,产生一种不稳定的衍生物,与有机酸的色谱峰共洗脱㊂为保证样品衍生化成功,在加入吡啶-盐酸缓冲溶液后使用N2吹扫4~5m i n即可消除C O2的影响㊂样品的前处理步骤如下:(1)配制吡啶-盐酸比例为1ʒ1的缓冲溶液,在2m L水样中添加0.2m L吡啶-盐酸缓冲液(添加试剂体积为样品体积的10%),混合后用N2吹扫4~5m i n㊂(2)配制0.1m o l/L N P H的盐酸溶液,盐酸浓度为0.25m o l/L㊂添加0.2m L该溶液于水样中,涡旋混合㊂(3)配制0.3m o l/L E D C溶液,添加0.2m L E D C 溶液,涡旋混合㊂(4)将上述样品置于黑暗处衍生化1.5h㊂(5)配制6m o l/L H C l溶液,添加0.2m L该溶液于样品中,涡旋混合㊂(6)1m i n后,添加0.2m L40%K O H(w/v)溶液,涡旋混合㊂(7)70ħ水浴加热10m i n后,冷却㊁离心,取上清液进行液相分析㊂离心机的温度㊁转速和时间分别设置为25ħ㊁5000r㊃m i n-1和5m i n㊂为保证衍生化方法的准确性,对衍生化方法进行了优化,步骤(5)为实验优化后添加的步骤,具体优化过程见2.2.1㊂2.2方法优化2.2.1标准曲线线性优化实验过程中使用M i l l i Q 水配制标准溶液,标准溶液进行衍生化处理后可上机测定并绘制标准曲线㊂经液相测定,乙酸盐的标准曲线并没有良好的线性㊂经过多次实验,排除了人为的操作污染,可能是衍生化试剂导致㊂为保证标准溶液和样品衍生化完全,加入的衍生化试剂是远远过量的㊂而流动相A和B中均含有50m m o l/L的乙酸钠,样品中未反应完全的衍生化试剂可将流动相中的乙酸钠衍生化,造成一个不稳定的空白峰面积㊂在衍生化过程结束后加入0.2m L6m o l/L的盐酸溶液可使E D C试剂失活,从而避免衍生化试剂将流动相中的乙酸钠衍生化㊂为探究未反应完全的衍生化试剂是否会对标准曲线的线性造成影响,设计了相关的对照实验㊂以未在衍生化结束后加入盐酸溶液的标准溶液作为对照组,加入盐酸后的标准溶液作为实验组㊂对照组和实验组中不同浓度下乙酸的峰面积如表3所示㊂表3对照组和实验组中不同浓度下乙酸盐的峰面积T a b l e3P e a k a r e a s o f a c e t a t e a t d i f f e r e n t c o n c e n t r a t i o n si n t h e c o n t r o l a n d e x p e r i m e n t a l g r o u p s浓度C o n c e n t r a t i o n/(μm o l/L)峰面积(对照组)P e a k a r e a(C o n t r o l g r o u p)峰面积(实验组)P e a k a r e a(E x p e r i m e n t a l g r o u p)0132098769161343513676332973889710158432451071718520180210121157329350203827111523412310032338212202262310014期岳书香,等:海洋沉积物中挥发性脂肪酸的测定方法优化及在胶州湾海域的应用实验组中乙酸盐的空白峰面积降低了30.6%,表明流动相中的乙酸钠能够与衍生化试剂发生反应㊂为探究加入盐酸对改进标准曲线的线性是否有效,对以上两组实验绘制了线性图表,标准曲线如图2所示㊂图2 对照组和实验组的标准曲线F i g .2 S t a n d a r d c u r v e s f o r c o n t r o l a n d e x p e r i m e n t a l g r o u ps 实验组的标准曲线线性较好,线性相关系数为0.9968,而对照组的线性相关系数为0.9733,标准曲线线性较差㊂为避免实验的偶然性,重复7次实验,线性相关系数分别为0.9921㊁0.9973㊁0.9896㊁0.9924㊁0.9978㊁0.9945和0.9951,平均值为0.9941㊂表明在衍生化过程结束后加入盐酸可改进标准曲线的线性,线性相关系数大都在0.99以上㊂因此,为保证标准曲线的良好线性,在衍生化过程结束后,需要加入0.2m L 6m o l /L 的盐酸溶液㊂此外,加入盐酸也能降低乙酸盐的空白峰面积㊂此时乙酸盐的检出限为5μm o l /L ,而沉积物孔隙水中乙酸盐的浓度为微摩尔级别,该检出限并不能满足沉积物孔隙水中乙酸盐浓度的测定㊂如何降低乙酸盐的空白成为了需要重点解决的问题㊂2.2.2乙酸盐的空白优化 衍生化过程中加入的试剂种类繁多,可能增加乙酸盐的空白峰面积㊂于S i g m a 公司购买的N P H 试剂含有较多杂质,用于配制溶液时并不能完全溶解,需要进行纯化㊂采用冷冻干燥的方式对N P H 进行纯化,冷冻干燥的具体步骤为:将N P H 粉末充分溶解在70ħ水中,过滤掉不溶的杂质,将得到的滤液进行冷冻,待滤液冷冻完全后放入冷冻干燥机进行冷冻干燥,24h 即可㊂冷冻干燥后得到的N P H粉末用于配制溶液时即可完全溶解㊂此外,高纯度吡啶试剂中的有机酸污染比较严重,因此需要对吡啶进行蒸馏纯化㊂吡啶沸点为115.2ħ,蒸馏时取115ħ左右的馏分㊂为探究以上实验是否能够降低乙酸盐的空白峰面积,将纯化后的N P H 和吡啶均用于配制试剂,得到的乙酸盐标准曲线如图3所示㊂图3 乙酸盐的标准曲线F i g.3 A s t a n d a r d c u r v e f o r a c e t a t e 使用纯化后的试剂配制溶液,乙酸盐的空白峰面积降低了62.0%,同时标准曲线的线性也得到了提升,线性相关系数为0.9992,高于0.999㊂后续进行多次实验,标准曲线的线性相关系数均高于0.999,表明以上的优化过程是有效的㊂此时乙酸盐的检出限降低至原来的十分之一,为0.5μm o l /L ㊂2.3方法评价对乳酸盐㊁乙酸盐㊁甲酸盐和丙酸盐的混合标准溶液经衍生化处理并进行液相分析,最终得到的四种V F A s 标准色谱图如图4所示㊂色谱峰洗脱先后顺序为乳酸盐㊁乙酸盐㊁甲酸盐和丙酸盐,保留时间分别为9.6㊁10.8㊁11.9和13.6m i n㊂配制一定梯度的甲酸钠㊁乙酸钠㊁丙酸钠和乳酸钠混合标准溶液,得到的各V F A s 标准曲线线性相关系数均需大于0.999㊂配制1μm o l /L 的标准溶液,对标准溶液进行衍生化处理,按照具体色谱条件进行分析,当日平行进样7次,记录峰面积,计算精密度(R S D )㊂实验得到的乳酸盐㊁乙酸盐㊁甲酸盐和丙酸盐的保留时间㊁回归方程㊁线性相关系数㊁检出限和精密度等如表4所示㊂四种V F A s 的标准曲线线性良好,线性相关系数均大于0.999,精密度均在10%以内,有较好的重现性㊂这四种物质中,乳酸盐的空白峰面积小,检出限最低,为0.2μm o l /L ㊂而乙酸盐的空白峰面积在经过实验优化和试剂纯化后仍不可忽略,实验中得到的最低检出限为0.5μm o l /L ㊂丙酸盐的空白较低,其检出限可达0.3μm o l /L ㊂甲酸盐的重现性好,且空白低,检出限为0.3μm o l /L ㊂在A l b e r t 和M a r t e n s [22]的方法中,乳酸盐㊁乙酸盐和甲酸盐的精密度分别为3.8%㊁1.3%和101中国海洋大学学报2024年1.9%,检出限为低纳摩尔范围(由于空白的不确定性,最低约为500n m o l/L),没有对丙酸盐的精密度和检出限进行探究㊂优化后的方法具有较高的精密度和较低的检出限,可用于海洋沉积物孔隙水V F A s浓度的测定㊂图4四种V F A s的液相色谱图F i g.4L i q u i d c h r o m a t o g r a m o f f o u r V F A s表4乳酸盐㊁甲酸盐㊁乙酸盐㊁丙酸盐的保留时间㊁回归方程㊁检出限和精密度T a b l e4 R e t e n t i o n t i m e,r e g r e s s i o n e q u a t i o n,d e t e c t i o n l i m i t s,a n d p r e c i s i o n o f l a c t a t e,f o r m a t e,a c e t a t e a n d p r o p i o n a t eV F A s保留时间①/m i n回归方程②线性相关系数③检出限④/(μm o l/L)相对标准偏差⑤/%乳酸盐⑥9.6y=116468x+1249.10.99990.28.1乙酸盐⑦10.8y=99354x+9247530.99970.51.9甲酸盐⑧11.9y=95818x+2056290.99980.31.2丙酸盐⑨13.6y=102493x+465300.99990.37.5注:①R e t e n t i o n t i m e;②R e g r e s s i o n e q u a t i o n;③L i n e a r l y d e p e n d e n t c o e f f i c i e n t;④D e t e c t i o n l i m i t;⑤R e l a t i v e s t a n d a r d d e v i a t i o n;⑥L a c t a t e;⑦F o r m a t e;⑧A c e t a t e;⑨P r o p i o n a t e.3方法应用胶州湾位于山东省青岛市内,是一个半封闭海湾,面积为320k m2,是中国较大的优良港湾㊂于2020年12月27日前往胶州湾大沽河口进行了沉积物采样工作,该区域内的优势植被为互花米草㊂A取样点位于大沽河河口潮间带地区(36.28ʎN,120.22ʎE),如图5所示㊂采样点处于河口区,沉积速率较快,有机质相对新鲜且易降解㊂选取采样点A的四个采样站位进行采样,获得的沉积物是典型的潮间带沉积物,使用R h i z o n采样器抽取孔隙水进行测定分析㊂利用以上的操作方法,对胶州湾的部分孔隙水样品的V F A s进行测定,孔隙水在进行实验前需用0.22μm聚醚砜滤膜过滤,按照上述实验步骤进行衍生化处理,经衍生化后的样品用注射器吸取注入液相色谱进行分析,样品的液相色谱图如图6所示㊂孔隙水样品的色谱图中存在较多杂峰,但不会对目标色谱峰造成影响,且乳酸盐㊁乙酸盐和甲酸盐的保留时间与标准相似㊂此外,实验测得的数据如表5所示㊂由表5可知,胶州湾沉积物孔隙水中主要检测到乙酸盐和甲酸盐,且乙酸盐浓度均高于甲酸盐浓度㊂乙酸盐的浓度变化范围为2.2~17.4μm o l/L,均高于检出限,且乙酸盐的精密度为1.9%,可以满足测定胶州湾河口沉积物孔隙水中乙酸盐浓度的测定要求㊂甲酸盐浓度的变化范围为0.4~6.5μm o l/L,其中三个样品的甲酸盐浓度低于检出限(0.3μm o l/L),甲酸盐的精密度为1.2%,表明该方法可满足该区域多数孔隙水样品中甲酸盐浓度的测定㊂沉积物孔隙水中乙酸盐的浓度反映了生物生产及消耗作用的平衡㊂生物生成乙酸盐的途径主要是厌氧发酵及产乙酸菌利用C O2和H2自养产乙酸㊂乙酸盐浓度受产乙酸菌㊁产甲烷菌㊁硫酸盐还原菌㊁反硝化菌和铁锰还原菌等多种微生物控制㊂不同站位沉积物中乙酸盐的浓度有差异,主要受硫酸盐还原过程㊁甲烷产生过程和硝酸盐还原过程和铁锰还原过程的影响㊂2014期岳书香,等:海洋沉积物中挥发性脂肪酸的测定方法优化及在胶州湾海域的应用图5 胶州湾沉积物采样站位图F i g .5 L o c a t i o n o f s e d i m e n t s a m p l i n g s t a t i o n s i n J i a o z h o u B a y表5 胶州湾地区部分样品的甲酸盐和乙酸盐浓度数据T a b l e 5 F o r m a t e a n d a c e t a t e c o n c e n t r a t i o n d a t a o fs o m e s a m p l e s i n t h e J i a o z h o u B a y ar e a 站位①深度②/c m 甲酸盐浓度③/(μm o l /L )乙酸盐浓度④/(μm o l /L )02.111.0站位1S t a t i o n 136.211.561.017.43B .D .4.1站位2S t a t i o n 261.35.991.37.8152.17.3120.42.2站位3S t a t i o n 3152.16.5213.611.20B .D .4.830.52.76B .D .2.8站位4S t a t i o n 490.93.3121.913.9152.110.8215.313.8注:B .D .表示浓度低于检出限㊂B .D .i n d i c a t e s t h a t t h e c o n c e n t r a t i o nb e l o w t h e d e t ec t i o n l i m i t .①S t a t i o n ;②D e pt h ;③T h e c o n c e n t r a t i o n o f f o r m a t e ;④T h e c o n c e n t r a t i o n o f a c e t a t e .该区域乙酸盐表层低底层高的分布特征表明表层沉积物中有足够的的电子受体,乙酸盐被微生物迅速消耗,保持在较低的水平㊂而随着深度的增加,乙酸盐的生成过程超过消耗过程,导致乙酸盐的积累㊂而甲酸盐主要来源于有机质发酵过程,不同站位的有机质发酵速率不同,导致了甲酸盐的浓度差异㊂图6 样品的液相色谱图F i g .6 L i q u i d c h r o m a t o g r a m o f t h e s a m pl e 4 结语本文对衍生化结合液相色谱测定海洋沉积物孔隙水中V F A s 的方法进行了优化,通过加入盐酸和纯化衍生化试剂,改善了标准曲线的线性,降低了乙酸盐的检出限㊂四种V F A s 的线性相关系数均高于0.999,乙酸盐的检出限由5μm o l /L 降低至0.5μm o l /L ,乳酸盐㊁甲酸盐和丙酸盐的检出限分别为0.2㊁0.3和0.3μm o l /L ㊂使用此方法对胶州湾沉积物孔隙水中的V F A s 进行了测定,乙酸盐的浓度变化范围为2.2~17.4μm o l /L ,甲酸盐的浓度变化范围为0.4~6.5μm o l /L ,乙酸盐浓度均高于甲酸盐浓度㊂此方法具有较高的灵敏度和较低的检出限,可用于海洋沉积物孔隙水中V F A s 的浓度测定㊂301中国海洋大学学报2024年参考文献:[1] O r s i W D,S c h i n k B,B u c k e l W,e t a l.P h y s i o l o g i c a l l i m i t s t o l i f ei n a n o x i c s u b s e a f l o o r s e d i m e n t[J].F E M S M i c r o b i o l R e v i e w s, 2020,44(2):219-231.[2] S r e n s e n J,C h r i s t e n s e n D,J r g e n s e n B B.V o l a t i l e F a t t y a c i d sa n d h y d r o g e n a s s ub s t r a t e s f o r s u l f a t e-r e d uc i n g b a c t e r i a i n a n a e r o-b ic m a r i n e s ed i me n t[J].A p p l i e d a n d E n v i r o n m e n t a l M i c r o b i o l o-g y,1981,42(1):5-11.[3] D r a k e H L,Küs e l K,M a t t h i e s C.A c e t o g e n i c P r o k a r y o t e s[M].D w o r k i n M,F a l k o w S,R o s e n b e r g E,S c h l e i f e r K-H,S t a c k e-b r a n d t E.T h e P r o k a r y o t e s:V o l u m e2:Ec o p h y s i o l o g y a nd B i o-c h e m i s t r y.N e w Y o r k:S p r i n g e r,2006:354-420.[4]S a n s o n e F J,M a r t e n s C S.V o l a t i l e f a t t y a c i d c y c l i n g i n o r g a n i c-r i c h m a r i n e s e d i m e n t s[J].G e o c h i m i c a e t C o s m o c h i m i c a A c t a, 1982,46(9):1575-1589.[5] C o n r a d R.C o n t r i b u t i o n o f h y d r o g e n t o m e t h a n e p r o d u c t i o n a n dc o n t r o l o f h yd r o ge n c o n c e n t r a t i o n s i n m e t h a n o g e n i c s o i l s a n d s e d i-m e n t s[J].F E M S M i c r o b i o l o g y E c o l o g y,1999,28(3):193-202.[6] R a b u s R,H a n s e n T A,W i d d e l F.D i s s i m i l a t o r y S u l f a t e-a n d S u l-f u r-R e d u c i ng P r o k a r y o t e s[M].D w o r k i n M,F a l k o w S,R o s e n b e r gE,S c h l e i f e r K-H,S t a c k e b r a n d t E.T h e P r o k a r y o t e s:V o l u m e2:E c o p h y s i o l o g y a n d B i o c h e m i s t r y.N e w Y o r k:S p r i n g e r,2006:659-768.[7] S a n s o n e F r a n c i s J,M a r t e n s C h r i s t o p h e r S.M e t h a n e p r o d u c t i o nf r o m a c e t a t e a n d a s s o c i a t e d m e t h a n e f l u x e s f r o m a n o x i c c o a s t a ls e d i m e n t s[J].S c i e n c e,1981,211(4483):707-709. [8]C o n r a d R,K l o s e M,E n r i c h-P r a s t A.A c e t a t e t u r n o v e r a n d m e t h a-n o g e n i c p a t h w a y s i n A m a z o n i a n l a k e s e d i m e n t s[J].B i o g e o s c i e n c-e s,2020,17(4):1063-1069.[9]Z i n d e r S H.P h y s i o l o g i c a l E c o l o g y o f M e t h a n o g e n s[M].F e r r y JG.M e t h a n o g e n e s i s:E c o l o g y,P h y s i o l o g y,B i o c h e m i s t r y&G e n e t-i c s.B o s t o n,M A:S p r i n g e r,1993:128-206.[10] H e u e r V B,K rüg e r M,E l v e r t M,e t a l.E x p e r i m e n t a l s t u d i e s o nt h e s t a b l e c a r b o n i s o t o p e b i o g e o c h e m i s t r y o f a c e t a t e i n l a k e s e d i-m e n t s[J].O r g a n i c G e o c h e m i s t r y,2010,41(1):22-30. [11] O r c u t t B N,L a r o w e D E,B i d d l e J F,e t a l.M i c r o b i a l a c t i v i t y i nt h e m a r i n e d e e p b i o s p h e r e:P r o g r e s s a n d p r o s p e c t s[J].F r o n t i e r si n M i c r o b i o l o g y,D O I:10.33891f m i c b.2d3.00189.[12]Z h u a n g G C,M o n t g o m e r y A,S a m a r k i n V A,e t a l.G e n e r a t i o na n d u t i l i z a t i o n o f v o l a t i l e f a t t y a c i d s a n d a l c o h o l s i n h y d r o t h e r m a l-l y a l t e r e d s e d i m e n t s i n t h e G u a y m a s B a s i n,G u l f o f C a l i f o r n i a[J].G e o p h y s i c a l R e s e a r c h L e t t e r s,2019,46(5):2637-2646.[13]Z h u a n g G C,P eña-M o n t e n e g r o T D,M o n t g o m e r y A,e t a l.S i g-n i f i c a n c e o f a c e t a t e a s a m i c r o b i a l c a r b o n a n d e n e r g y s o u r c e i n t h e w a t e r c o l u m n o f g u l f o f m e x i c o:I m p l i c a t i o n s f o r m a r i n e c a r b o nc y c l i n g[J].G l o b a l B i o g e o c h e m i c a l C y c l e s,2019,33(2):223-235.[14] H o e h l e r T M.A n e n e r g y b a l a n c e c o n c e p t f o r h a b i t a b i l i t y[J].A s-t r o b i o l o g y,2007,7(6):824-838.[15] H o e h l e r T M,J r g e n s e n B B.M i c r o b i a l l i f e u n d e r e x t r e m e e n e r-g y l i m i t a t i o n[J].N a t u r e R e v i e w s M i c r o b i o l o g y,2013,11(2):83-94.[16]Z h u a n g G C,M o n t g o m e r y A,J o y e S B.H e t e r o t r o p h i c m e t a b o-l i s m o f C1a n d C2l o w m o l e c u l a r w e i g h t c o m p o u n d s i n n o r t h e r nG u l f o f M e x i c o s e d i m e n t s:C o n t r o l l i n g f a c t o r s a n d i m p l i c a t i o n s f o ro r g a n i c c a r b o n d e g r a d a t i o n[J].G e o c h i m i c a e t C o s m o c h i m i c a A c-t a,2019,247:243-260.[17]P a r k e s R,T a y l o r J J M B.A n a l y s i s o f v o l a t i l e f a t t y a c i d s b y i o n-e x c l u s i o n c h r o m a t o g r a p h y,w i t h s p e c i a l r ef e r e n c e t o m a r i n e p o r ew a t e r[J].M a r i n e B i o l o g y,1983,77(2):113-118. [18] K i n g G M.M e a s u r e m e n t o f a c e t a t e c o n c e n t r a t i o n s i n m a r i n e p o r ew a t e r s b y u s i n g a n e n z y m a t i c a p p r o a c h[J].A p p l i e d a n d E n v i r o n-m e n t a l M i c r o b i o l o g y,1991,57(12):3476-3481.[19] Y a n g X,L e e C,S c r a n t o n M.D e t e r m i n a t i o n o f n a n o m o l a r c o n-c e n t r a t i o n s o f i nd i v i d u a l d i s s o l ve d l o w m o l e c u l a r w e i g h t a m i n e sa n d o r g a n i c a c i d s i n s e a w a t e r[J].A n a l y t i c a l C h e m i s t r y,1993,65(5):572-576.[20] M u e l l e r-H a r v e y I,J o h n P a r k e s R.M e a s u r e m e n t o f v o l a t i l e f a t t ya c i d s i n p o r e w a t e r f r o m m a r i n e s e d i m e n t sb y H P L C[J].E s t u a r-i n e,C o a s t a l a n d S h e l f S c i e n c e,1987,25(5):567-579.[21] V a i r a v a m u r t h y A,M o p p e r K.D e t e r m i n a t i o n o f l o w-m o l e c u l a r-w e i g h t c a r b o x y l i c a c i d s i n a q u e o u s s a m p l e s b y g a s c h r o m a t o g r a-p h y a n d n i t r o g e n-s e l e c t i v e d e t e c t i o n o f2-n i t r o p h e n y l h y d r a z i d e s[J].A n a l y t i c a C h i m i c a A c t a,1990,237:215-221. [22] A l b e r t D B,M a r t e n s C S.D e t e r m i n a t i o n o f l o w-m o l e c u l a r-w e i g h to r g a n i c a c i d c o n c e n t r a t i o n s i n s e a w a t e r a n d p o r e-w a t e r s a m p l e s v i a H P L C[J].M a r i n e C h e m i s t r y,1997,56(1):27-37.4014期岳书香,等:海洋沉积物中挥发性脂肪酸的测定方法优化及在胶州湾海域的应用501O p t i m i z a t i o n o f D e t e r m i n a t i o n M e t h o d o f V o l a t i l e F a t t y A c i d s i nM a r i n e S e d i m e n t s a n d I t s A p p l i c a t i o n i n J i a o z h o u B a yY u e S h u x i a n g1,2,3,Z h u a n g G u a n g c h a o1,2,Z h a o M i n1,2,Y a n g G u i p e n g1,2,3(1.F r o n t i e r s S c i e n c e C e n t e r f o r D e e p O c e a n M u l t i s p h e r e s a n d E a r t h S y s t e m,a n d K e y L a b o r a t o r y o f M a r i n e C h e m i s t r yT h e o r y a n d T e c h n o l o g y,M i n i s t r y o f E d u c a t i o n,O c e a n U n i v e r s i t y o f C h i n a,Q i n g d a o266100,C h i n a;2.L a b o r a t o r y f o r M a r i n e E c o l o g y a n d E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e,L a o s h a n L a b o r a t o r y,Q i n g d a o266237,C h i n a;3.C o l l e g e o f C h e m i s t r y a n dC h e m i c a l E n g i n e e r i n g,O c e a n U n i v e r s i t y o f C h i n a,Q i n g d a o266100,C h i n a)A b s t r a c t: V o l a t i l e f a t t y a c i d s(V F A s)a r e t h e k e y c o m p o u n d s d u r i n g o r g a n i c m a t t e r d e g r a d a t i o n a n d a n a e r o b i c m e t a b o l i s m i n m a r i n e s e d i m e n t s.D e t e r m i n a t i o n o f t h e V F A s c o n c e n t r a t i o n i n s e d i m e n t a r y p o r e w a t e r s c a n h e l p t o i n v e s t i g a t e t h e d i s t r i b u t i o n,c o n t r o l l i n g f a c t o r a n d m i c r o b i a l a c t i v i t y.T h e e x i s t-i n g m e t h o d s f o r t h e d e t e r m i n a t i o n o f V F A s i n s e d i m e n t p o r e w a t e r h a v e l o w s e n s i t i v i t y a n d h i g h d e t e c-t i o n l i m i t.I n t h i s s t u d y,a s i m p l e a n d p r a c t i c a l m e t h o d w a s o p t i m i z e d f o r t h e d e t e r m i n a t i o n o f V F A s i n s e d i m e n t p o r e w a t e r.S a m p l e s w e r e a n a l y z e d u s i n g l i q u i d c h r o m a t o g r a p h y w i t h a U V d e t e c t o r a t400n m t h r o u g h d e r i v a t i z a t i o n o f V F A s w i t h2-n i t r o p h e n y l h y d r a z i n e.T h e l i n e a r i t y o f t h e s t a n d a r d c u r v e a n d t h e b l a n k c o n c e n t r a t i o n o f a c e t a t e w e r e o p t i m i z e d.T h e l i n e a r c o r r e l a t i o n c o e f f i c i e n t s o f t h e s t a n d a r d c u r v e w e r e b o t h h i g h e r t h a n0.999,a n d t h e d e t e c t i o n l i m i t o f a c e t a t e w a s r e d u c e d f r o m5μm o l/L t o0.5μm o l/L.T h e d e t e c t i o n l i m i t s o f l a c t a t e,f o r m a t e a n d p r o p i o n a t e w e r e0.2,0.3a n d0.3μm o l/L, r e s p e c t i v e l y.W i t h l o w d e t e c t i o n l i m i t a n d h i g h p r e c i s i o n,t h i s m e t h o d h a s b e e n s u c c e s s f u l l y a p p l i e d t o t h e d e t e r m i n a t i o n o f p o r e w a t e r s a m p l e s i n J i a o z h o uB a y.K e y w o r d s:v o l a t i l e f a t t y a c i d s;a c e t a t e;d e r i v a t i z a t i o n;l i q u i d c h r o m a t o g r a p h y;s e d i m e n t p o r e w a t e r;J i a o z h o u B a y责任编辑徐环。
挥发性脂肪酸测定方法
2.5.1 挥发性脂肪酸总量的比色测定法2.5.2.1 测定原理含挥发性脂肪酸的样液,在加热的条件下,与酸性乙二醇作用生成酯,此酯与羧胺反应,形成氧肟酸。
在高铁试剂存在下,氧肟酸转化为高铁氧肟酸的棕红色络合物,其颜色的深浅在一个较大的范围内与反应初始物——挥发性脂肪酸的含量成正比,故可用比色法测定。
2.5.2.2 测定方法⑴试剂①1:1硫酸:浓硫酸(相对密度1.84,C.P.)加到同体积蒸馏水中稀释配制。
②酸性乙二醇试剂:取30.0mL乙二醇(C.P.)与4.0mL配制的稀硫酸混合。
③4.5mol/L的氢氧化钠:称取180g氢氧化钠(C.P.)溶于水中,冷后以蒸馏水稀释至1L。
④10%硫酸羟胺溶液:称取硫酸羟胺(C.P.)10.0g,溶于100mL蒸馏水中。
⑤羟胺试剂:量取20.0 mL4.5mol/L的氢氧化钠,与5.0mL10%的硫酸羟胺相混合。
⑥酸性氯化铁试剂:将20.0g分析纯FeCl3·6H2O溶于500mL水中,准确加入20.0 mL浓硫酸,并以蒸馏水稀释至1L。
⑵测定程序①乙酸标准液的配制。
精确称取乙酸(分析纯,相对密度1.049,含量≥99.5%)1.010g(如是液态可吸取0.963ml),以蒸馏水稀释至100mL (可配200ml,后面配标准系列液100ml不够用),此溶液含乙酸10mg/mL。
准确吸取10 mg/mL乙酸标准溶液0.5 mL、1.0mL、5.0mL、10.0mL、15.0mL、20.0mL、25.0mL、30.0mL,分别置于100.0mL容量瓶内,以蒸馏水定容至刻度,摇匀,即得50mg/L、100mg/L、500 mg /L、1000 mg /L、1500 mg /L、2000 mg /L、2500 mg /L、3000 mg /L的乙酸标准系列液。
②标准曲线的绘制。
按上述步骤,取相对密度1.045的乙酸(分析纯)试剂,制成50mg/L、100 mg/L、500 mg/L、1000 mg/L、1500 mg/L、2500 mg/L、3000 mg/L的标准系列液,分别吸取0.5 mL分置于(25ml)试管中,并准确加入1.7 mL酸性乙二醇试剂,充分混合,于沸水浴中加热3min(应避免试管与加热器壁直接接触),然后立即以冷水冷却;再加入2.5mL羟胺试剂,充分摇匀,放置1min,然后全部倒进盛有10mL酸性氯化铁试剂的25mL容量瓶(或比色管)中(这一步,我是直接在之前的试管中加入10ml的酸性氯化铁试剂,加完后立即摇匀),然后,充分振荡混匀,以蒸馏水定容至25ml,用721型分光光度计以500nm波长测定其光密度(吸光度),绘制标准曲线,以横坐标表示浓度值,纵坐标表示光密度值(吸光度)--这个随意,我习惯将浓度做纵坐标。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
0.4
丁酸
0.269
0.283
0.277
0.272
0.290
0.261
0.275
1.1
3 小结 本实验采用低温的水做溶剂, 目的是尽量避免
样 品 提 取 过 程 中 VFA 的 挥 发 , 水 做 溶 剂 使 样 品 提 取 比 较 完 全 。程 序 升 温 测 定 , 各 组 分 分 离 效 果 较 好 , 分 析 时 间 短 , 精 密 度 、精 确 度 较 高 , 适 用 大 批 量 样 品 的测定。
色谱 柱 : 2m×3mm 内 装 5%聚 二 乙 二 醇 丁 二 酸 酯
林秋萍, 河南省农业科学院科学实验中心, 副研究员, 450002, 河南省郑州市农业路 1 号。
李瑾、冯书惠、王会锋、王铁良, 单位及通讯地址同第一作者。 收稿日期: 2006- 05- 08
( DEGS) +1%磷酸的不锈钢柱。 仪器条件: 柱温 110℃ 2℃/min 120℃, 进样器、检测
1 对号入座。要正确按不同畜禽种类和不同生长、发育阶段选用不同比例的预混料品种 , 能量饲料添加要准确, 搅拌 要均匀。
2 更换预混料要循序渐进。突然更换预混料畜禽不适应, 影响采食和生长。使用中应逐渐增加新料用量, 减少旧料用 量, 大约一周时间过渡到完全使用新预混料。
3 要按推荐配方配合饲料。有很多养殖户使用预混料常常凭自己的经验, 随便改变推荐配方, 造成各项营养指标不能 满足畜禽各期的生长需要。
电压( mv) 乳酸
异戊酸 乙酸
丙酸 丁酸 戊酸
11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
0
123 456789
时间( min)
图 1 VFA 和乳酸( 乙醛) 标样色谱
乙酸
电压( mv) 乳酸
丙酸 丁酸 戊酸
11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
0 1 2 3 4 5 6 7 89 时间( min)
①25% 偏磷酸: 称取 25.0g 偏磷酸加水至 100ml。 ②15% 高碘酸: 称取 1.5g 高碘酸加水至 10ml。③标 样: 乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、异戊酸、乳酸均为色谱纯。 根据需要配置成不同浓度的混合溶液。 1.2 仪器
植物组织捣碎机; 气相色谱仪: 日本岛津 GC- 9A, 具有氢火焰离子化检测器( FID) 。 1.3 样品制备
检测技术
《饲料工业》·2006 年第 27 卷第 15 期
挥发性脂肪酸和乳酸的测定方法研究
林秋萍 李 瑾 冯书惠 王会锋 王铁良
乙酸 、丙酸 、丁 酸、戊 酸 、异 戊 酸 等 广 泛 地 存 在 于 自然界中, 它们的共同特点是具有较强的挥发性, 生 物 学 上 一 般 称 之 为 挥 发 性 脂 肪 酸 ( Volatile Fatty Acids, VFA) 。VFA 在动物科学和食品科学上具有十分 重要的意义, 其代谢和含量是这些研究领域中常遇到 的问题。因此, 一个好的测定方法是研究中十分必要 的。
3
4
5
6
平均值( mg/ml) RSD( %)
乳酸
1.71
1.66
1.75
1.79
1.83
1.62
1.73
7.9
乙酸
0.328
0.316
0.331
0.328
0.332
0.321
0.326
0.7
丙酸
0.063 4 0.072 1 0.067 8 0.064 9 0.065 1 0.068 2
0.066 9
4 预混料不宜直接使用, 不宜用开水冲或蒸煮, 以免破坏营养物质。 5 不要将预混料与其它品种的预混料混合使用, 以免影响效果。 6 贮放时间不宜过长, 时间一长, 预混料就会分解变质, 色味全变。一般有效期为夏季最多 3 个月, 其它季节不超过 6 个月。须贮放在通风、干燥、避光、阴凉处, 以免受潮变质, 造成损失。
参考文献
1 Erowin Z S. Volatile Fatty Acids Analyses of Blood and Rumen Fluid
by Gas Chromatograph.[J].Dairy Sci.,1961, 44:1 768
2 陈庆今, 刘焕彬, 胡勇有.气相色谱测厌氧消化液挥发性脂肪酸的
挥 发 性 脂 肪 酸 的 测 定 方 法 有 比 色 法 、 滴 定 法 、色 谱法等。相比之下, 气相色谱法以快速、准确、简便, 能 分别测定各个组分而适用于多种样品( 如: 青贮饲料、 瘤胃液、血液、饮料等) 。但是, 气相色谱法也受多种条 件的影响, 如色谱条件、样品的处理方法等。利用挥发 性脂肪酸和乳酸易溶于水的特点, 用水提取饲料中挥 发性脂肪酸, 用偏磷酸除去可溶性蛋白质, 用高碘酸 氧化乳酸为乙醛, 直接进样, 用外标法定量测定乳酸 和其它挥发性脂肪酸的含量。 1 试验材料与方法 1.1 酸 异戊酸
表 1 本方法的检出限及线性关系
浓 度 范 围(mg/ml) 0.081 ̄2.1 0.082 ̄2.1 0.089 ~2.4 0.082~2.1 0.080 ̄2.0 0.083 ̄2.1
相关系数( %) 0.995 3 0.999 2 0.999 5 0.999 5 0.999 6 0.998 9
快速法研究[J].中国沼气, 2003, 21( 4) : 3~5
3 GB/T 5009.120- 2003[S].食品中丙酸钠、丙酸钙的测定.北京: 中国标
准出版社, 2004
( 编辑: 崔成德, cuicengde@tom.com)
·信 息 采 撷·
使用预混料须知
预混料逐渐被广大农户所接受。但如何正确使用预混料, 已成为广大农户迫切需要了解的问题。下面提出使用预混料 六点须知, 供广大用户参考。
检出限( ng) 40 42 52 42 40 47
2.4 回收率实验
取已知含量的同一青贮饲料样品提取液 6 份, 分 别加入一定量的混合标准溶液, 按 1.5 的方法处理, 测 得的回收率在 78.2%~102%之间, 结果见表 2。
项目
乳酸 乙酸 丙酸 丁酸 戊酸 异戊酸
表 2 回收率实验
本底值
器 200℃。 载 气 流 速 20ml/min; 氢 气 流 速 30ml/min; 空 气 流
速 300ml/min。 1.5 测定方法
用 微 量 注 射 器 依 次 吸 取 15%高 碘 酸 1μl、 空 气 1μl 及上清液 2μl, 直接注入 色 谱仪 , 按 1.4 的色 谱条 件进行 VFA 和乳酸的分析, 以外标法计算。 2 结果与讨论 2.1 色谱柱的选择
称取剪碎的青贮饲料( 或其它) 样品( 10±0.002) g, 置于植物组织捣碎机中加入 2℃的去离子水 80ml, 间 歇捣碎 3min, 过滤于 100ml 容量瓶中定容至刻度, 摇 匀。取 5ml 置于 10ml 具塞离心管中, 分别加入 25%的 偏磷酸 1ml, 摇匀, 静止 30min 后,离心 10min, 上清 液 供色谱测定用。 1.4 色谱条件
图 2 样品色谱
32
林秋萍等: 挥发性脂肪酸和乳酸的测定方法研究
检测技术
2.2 温度的选择 温度条件决定着样品分离的好坏, 我们曾采用恒
温、各种不同的程序升温, 通过多方调试, 确认以上色 谱条件在使用中是较好的。 2.3 方法的检出限及线性关系
本方法的线性范围较宽, 从 40μg ̄2.5mg 均呈直 线关系, 最小检出限 40ng 左右, 其结果见表 1。
( %) 78.2 ̄95.6 92.3 ̄99.8 91.2 ̄99.0 87.6 ̄98.9 79.8 ̄96.9 95.5 ̄102
2.5 方法的重复性 取 6 份同一青贮饲料样品提取液, 按 1.5 的方法
测得的变异系数在 0.4%~7.9%之间, 具体结果见表 3。
表 3 方法的重复性
项目
1
2
重复性次数
33
( mg/ml) 1.709 8 0.327 6 0.063 4 0.269 3
- -
添加量
( mg/ml) 0.411 2 0.422 4 0.487 6 0.421 6 0.400 0 0.406 0
平均测定值
( mg/ml) 86.9 96.0 95.1 93.2 88.4 98.8
回收率范围