食品中柠檬酸检测方法的研究进展_杜家菊

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1 色谱法
1. 1 高效液相色谱法( H PL C) 高效液相色谱法是目前应用最多的色谱分析方
收稿日期: 2009-03-03 作者简介: 杜家菊( 1984-) , 女, 硕士研究生. E- mail: dujiaju. 525@ 163. com
第5期
杜家菊, 等: 食品中柠檬酸检测方法的研究进展
Abstract: As an edible acid, citr ic acid is alw ay s used as addit iv es in f ood indust ry. In many count ries, it s cont ent in f ood is st rict ly cont rolled, so t he det er minat ion of citr ic acid becom es an import ant issue in detect ing t he foo d qualit y. T he determ inat io n methods o f citr ic acid in f oo d in recent y ears are review ed, such as high perf ormance liquid chromat og raphy, RP- H PL C, io n chrom at og raphy, g as chromat ogr aphy and capil lary elect rophoresis. Key words: cit ric acid; high perfo rmance liquid chrom ato graphy; RP- H PL C; ion chrom at og raphy; gas chro mato graphy
食品中柠檬酸检测方法的研究进展
V ol. 23 N o. 5 Sep. 2009
杜家菊1, 赵建飞2
( 1. 山东理工大学 生命科学学院, 山东 淄博 255049; 2. 蒙牛乳业泰安有限责任公司, 山东 泰安 271000)
摘 要: 柠檬酸作为食用酸类, 在食品工业上常被用于食品添加剂. 许多国家对食品中柠檬酸的含
A review on determination methods of citric acid in food
DU Jia- ju, ZH AO Jian- fei
( 1. Scho ol of L ife Science, Shando ng U niver sity o f T echno lo gy , Zibo 255049, China; 2. T aian branch, M eng niu M ilk Cor porat ion L imited, T aian 271000, China)
RP- H P L C 在食品营养及毒物检测中已发挥了 重要的作用, 具有操作简便、准确度高、重现性好的 优点, 可同时定量测定多种有机酸[ 17] . 在一定条件 下, 可以通过测定各种有机酸的含量来鉴别食品的 掺假与否. 通过查阅文献发现, 近年来 RP- H P L C 主 要用于果品中有机酸的测定, 其它食品方面的检测 报道较少. 李小平等[ 19] 用 Gemini C18 色谱柱, 流动 相: 0. 01m ol/ L 磷酸氢二铵溶 液( pH = 2. 6) , UV: 210nm, 测定了果汁中 9 种有机酸( 柠檬酸、草酸、酒 石酸、丙酮 酸、苹 果酸、抗 坏血酸、富 马酸、反 乌头 酸) . 孔祥虹等[ 20] 选用 C18 色谱柱, 5g/ L 磷酸氢二铵 溶液( pH = 3. 0) 作为流动 相, 在 U V: 210nm 条件 下, 同样也是测定果汁中的有机酸( 柠檬酸、草酸、酒 石酸、苹果酸、乳酸、乙酸、富马酸、琥珀酸) . 辛梅华 等[ 2 1] 采 用 O DS2 柱, 以 5% CH 3 O H- 0. 10mo l/ L K H 2P O4 ( pH = 3. 0) 溶液作流动相, U V : 215nm 进 行检测, 快速测定调味品中有机酸( 柠檬酸、苹果酸、 乳酸等) . 庞新安等[ 22] 利用 SinoChrom OD S- BP 分 析柱, 0. 01mol/ L 的 磷酸 氢二铵 缓冲 溶 液( pH = 2. 8) 为流动相, 检测波长: 210nm, 同时测定果品中 有机酸( 柠檬酸、酒石酸、苹果酸、乙酸、丁二酸) . 金 高娃等[ 23] 采用 H y persil O DS2 色谱柱, 以磷酸盐缓 冲溶液( pH = 2. 6) 为流动相, 检测波长 210nm, 建立 了山楂中柠檬酸、苹果酸等有机酸的高效液相色谱 分析方法. 陈战国等[ 24] 用 Eclipse Zorbax X DB C18 色谱柱, 流动相 0. 5% N H4 H 2 P O4 水 溶液, 检测波
酸、乙酸、柠檬酸及琥珀酸等 7 种有机酸的方法. 高 海燕等[ 26] 选用 PR O N T O SIL 120- 10- C18 色谱柱, 以 0. 01mol/ L K 2H P O4 磷酸盐缓冲液( pH = 2. 55) 和 体积 分 数 3% 的 甲 醇 为 流 动 相, 检 测 波 长 是 210nm, 测定了梨汁中柠檬酸的含量. 杨毅等[ 27] 用 色谱柱 N ucleosil 100 C18 , 以 0. 01mo l/ L K H 2 PO 4 ( pH = 3. 0 用 H 3 PO 4 调 节) 为 流 动 相, 紫 外 检 测 215nm, 将啤酒中柠檬酸、草酸、乳酸等一次 性分离 并进行了测定. 何海霞等[ 28] 选用 A t lant isT M C18 分 析柱, 流 动 相: 10mmo l/ L K H 2 PO 4 ( pH 为 2. 7)CH 3 OH ( 体积比为 95: 5) , 检测波长 220nm , 对芦荟 及芦荟饮料中的低分子量有机酸( 柠檬酸、苹果酸、 乳酸、乙酸等) 进行了分析测定.
其分离模式与检测方法多种多样, 可以根据样品的 构成与性质来 选择合适的色谱条件( 色谱 柱、流动 相、检测器) . 一些常见的 ODS 色谱柱如 H y persil、 Eclip se Zorbax XDB、Sino Chro m、Nucleosil 等均可 以用于食品中柠檬酸的分析测定. 柠檬酸在水中很 容易发生电离, 产生多峰现象. 为了使其尽可能地以 分子形式存在, 一般使用酸性流动相来抑制柠檬酸 的离解. 通常在流动相中加入 磷酸盐缓冲液、冰醋 酸、磷 酸 等[ 17] . 如 赵 景 婵 等[ 18] 研 究 了 在 用 R PH P LC 法测定有机酸时如何对流动相的酸度进行控 制, 给出了流动相最佳 pH 的选择通式: 色谱柱允许 的最低 pH 值是 2 [ pH [ pKa- 2 ; 而且研究了流 动相中甲醇、乙腈存在时对此通式的影响. 由于使用 的是酸性流动相, 柠檬酸在检测器中几乎不离解, 因 此 U V 是通用检测器, 检测波长的选择要根据样品 的结构与性质而定.
H PL C 灵敏度非常高, 但是样品的预处理操作 繁琐, 再加上测定周期长、实验成本高、测定完后需 要清除残留样品, 若能与其它技术联用, 缩短检测周 期、降低实验成本, 该方法在检测有机酸方面会有更 大的进展.
1. 2 反相高效液相色谱法( RP- H P LC) RP- H P L C 是目前应 用最广泛的液相 色谱法,
分析对食品营养的研究意义重大, 而且在食品生产 过程的质量管理中也必不可少.
目前, 测定柠檬酸的方法有高效液相色谱法[ 3] 、 反相高效液相色谱 法[ 4] 、离子色谱 法[ 5] 、气 相色谱 法[ 6 ] 、毛细管电泳法[ 7] 、微分电位溶出法[ 8] 、阻抑动 力学法[ 9] 等. 现将各种测定食品中柠檬酸的方法逐 一介绍.
第 23 卷 第 5 期 2009 年 9 月
山 东 理 工 大 学 学 报( 自 然 科 学 版) Jour nal of Shandong U niversit y of T echnolog y( Natur al Science Editio n)
文章编号: 1672- 6ห้องสมุดไป่ตู้97( 2009) 05- 0098- 06
10 0
山 东 理 工 大 学 学 报( 自 然 科 学 版)
2009 年
长 214nm, 同时测定乌梅中 8 种有机酸( 柠檬酸、草 酸、酒石酸、苹果酸、抗坏血酸、乳酸、醋酸和琥珀酸) 含 量. 翟 焕 趁 等[ 25] 采 用 的 色 谱 柱 为 H y persil OD S C18 , 流 动 相 为 0. 01mo l/ L K H 2 P O4 ( pH = 2. 8) , 检测波长 215nm , 建立了用反相高效液 相色 谱法同时快速测定青梅中草酸、酒石酸、苹果酸、乳
量都有严格规定, 因此测定其含量是检测某些食品质量的一项重要指标. 介绍了近年来食品中柠檬
酸检测的各种方法, 如高效液相色谱法、反相高效液相色谱法、离子色谱法、气相色谱法、毛细管电
泳法等.
关键词: 柠檬酸; 高效液相色谱法; 反相高效液相色谱法; 离子色谱法; 气相色谱法
中图分类号: Q- 31
文献标识码: A
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法, 高效液相色谱系统由流动相储液体瓶、输液泵、 进样器、色谱柱、检测器和记录器组成. 与经典液相 色谱相比有以下优点: 速度快、分辨率高、灵敏度高、 色谱柱可反复使用、样品量少且易回收等.
利用 H P LC 对食品中柠檬酸进行直接测定, 可 以避免色素和杂质的影响, 测定方法 简便, 快 速准 确. 特别是对于芳香族有机酸和多元酸, 已被广泛用 于各种食品和天然物中有机酸的测定. 王永军等[ 3] 研究了在用 H P L C 检测柠檬酸时建立了一 种准确 对发酵液中柠檬酸含量测定的仪器方法, 在检测范 围 6~ 16mg / mL 之间呈线性, R = 0. 999 7, RSD 为 ? 0. 8% ~ 1. 2% ( n= 6) , 最低检测浓度为 0. 02m g/ mL . 经文献检索发现, 食品中柠檬酸的检测研究很 多, 条件 也很 成熟. 崔 雨林 等[ 10] 采 用 L- Bondapak C18 为色谱柱, 以磷酸调成 pH 2. 65 的重蒸 水为流 动相, 紫外 214nm 测定水果及其果汁中的几种有机 酸( 酒石酸、柠檬酸、苹果酸等) . 陈永福等[ 11] 用 Z orbax SB- Aq 色谱柱, 选择浓度为 0. 010mo l/ mL 磷酸 - 磷酸二氢钠( pH = 2. 0) 和甲醇( 体积比为 98: 2) 做流动相, 紫外检测波长为 210nm 较好的分离测定 了传统发酵乳中的有机酸( 乳酸、乙酸和柠檬酸) 的 组成. 高革等[ 12] 选用 Spher ig el C18 色谱分离柱, 流 动相为 0. 025mo l/ L N aH 2PO 4( pH = 2. 50) , 检测波 长是 210nm 同时测定 L - 苏糖酸钙和柠檬酸的含 量. 贾 洪锋 等[ 13] 采用 H ypersi-l O DS2 色 谱柱, 2% 甲醇- 0. 05mo l/ L K H 2P O4 ( pH 2. 8) 作为流动相, 检 测波长 214nm 的条件下, 测定发酵辣椒中的有机酸 ( 柠檬酸、乳酸、琥珀酸 等) . 李振 林[ 14] 用 D X - 500 型离 子色 谱仪, IonPacAG4A- SC 保 护柱, IonPacA S4A- SC 分析柱, AD20 型吸光度检测器 与 ED40 型电化学检测器( 电导检测方式) 串联使用, 分别在 190nm、206nm 检测波长 处, 测定了 葡萄酒中糖 精 钠、甜蜜素和 柠檬酸的含量. 谭志静[ 15] 采用 H ibar column RT 色谱柱, 以磷酸盐缓冲溶液( pH = 2. 5) 为流动相, 在检测波长为 214nm 的条件下测定了葡 萄果肉和葡萄皮中有机酸( 柠檬酸、苹果酸等) 含量. 贺永鸿等[ 16] 选用 K rom asil N H 2 色谱柱, 流动相为 5% 的乙酸水溶液, 检测波长为 250nm , 测定白糖中 的柠檬酸.
食品是人类生活中不可缺少的必需品, 不同食 品的特性和营养成分各不相同, 这些都直接关系人 体的健康. 在食品生产过程中往往需要添加防腐剂、 甜味剂、抗氧化剂、保鲜剂、人工合成色素等化学物 质, 它们的含量过高会对人体健康造成不利影响[ 1] .
柠檬酸是有机酸中的第一大酸, 由于其物理性 能、化学性能、衍生物的性能, 被广泛应用于一些食 品加工领域. 如用于各种饮料、汽水、葡萄酒、糖果、 饼干、罐头果汁、乳制品等食品的制造. 柠檬酸的含 量对食品的味道有很大影响, 并且是某些食品品质 的一项重要检测指标. 但是柠檬酸的使用范围是受 到严格限制的[ 2] , 因此食品中柠檬酸的定性与定量
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