离子色谱法对糕点中丙酸钙的测定研究

离子色谱法对糕点中丙酸钙的测定研究

张丽娜

河南省郑州市  450001

摘要：本文采用抑制型电导检测器建立了离子色谱法测定糕点中丙酸钙含量的方法。糕点经蒸馏,提取,过滤后,用Dionex™ IonPac™ AS19 (4×250mm)分离柱分离,以RFC-30淋洗液自动发生器产生的5mmol KOH为淋洗液,流速1.0ml/min,经抑制电导检测器检测。该方法在0.10～ 20.0mg/L范围内线性关系良好,检出限达0.02 mg/L。该方法稳定,重现性好,保留时间相对标准偏差RSD(n=7)为0.18%,峰面积RSD(n=7)为1.15%。将该方法用于糕点实际样品的测定,回收率为91.77%,结果良好。

关键词：离子色谱法；糕点；丙酸钙；测定

我国针对丙酸钙的测量具有一定的标准和要求，主要包含气相色谱法、液相色谱法，而本文主要应用离子色谱法有效检测糕点中丙酸钙，并且针对糕点中丙酸钙提取的方法进行有效改进，希望获得显著的检测成效。

1研究意义

丙酸钙是新时期人们研究的新型食品防腐剂，白色结晶性粉末，无臭味或者具有轻微臭，在400摄氏度之上的温度中能够被分解，溶于水，不溶于苯、丙酮。丙酸钙在工业生产中能够当作饲料添加剂高效抑制饲料发霉，有效延长其保质期，并且和其他无机盐结合应用，能够提高牲畜的食欲，提高牲畜养殖质量，同时丙酸钙挥发性小、耐高温，在多种类型的饲料中应用获得显著的应用效果。另外，丙酸钙能够在牙膏、化妆品生产中当作添加剂，具有较好的防腐效果，在酸性环境下，形成游离丙酸，有效抑制霉菌、马铃薯杆菌等生长，呈现出良好的抗菌效果，在糕点、酱油等防腐保鲜中被广泛应用，延长食品保存期，并且借助人体代谢作用，为人体提供钙。糕点中添加一定量的丙酸钙作为防腐剂，能够保证面包等糕点在一段时间内不会生长出霉菌，自身无毒，能够抑制霉菌生长，同时对酵母菌繁殖不会产生影响。另外，丙酸钙在人体内能够水解为丙酸根离子、钙离子，而丙酸是牛羊肉中脂肪酸成分、钙离子具有一定的补钙作用，这两者都能够当作营养物质被人体吸收。丙酸钙是国家允许应用的防腐剂，是安全有效的，对糕点而言，能够有效解决其容易发霉腐败等问题，有利于维护人们的身体健康和安全[1]。

我国针对丙酸钙的应用标准提出相关要求，规定其在糕点中限量为2.5g/kg（以丙酸计），但是部分单位依然存在超量应用丙酸钙的情况，造成食用者胃肠损坏，甚至引起中毒、死亡现象，主要由于大量丙酸钙干扰人体内微生物菌群，造成体内平衡紊乱。因此，食品加工业发展过程中，增强食品添加剂的监督管理和检测具有十分重要的意义。本文将离子色谱法应用于糕点中丙酸钙的检测，获得理想的检测效果。

2测定实验

2.1仪器、试剂

本次针对糕点中丙酸钙的测定研究过程中，使用离子色谱仪ICS 5000+，同时通过国家标准物质中心提供丙酸标准溶液。实验中应用高纯去离子水。

2.2样品处理方法

采用水蒸汽蒸馏法对样品进行处理。该方法的应用原理，主要是样品在酸化之后，丙酸盐转变成丙酸，通过水蒸气蒸馏，采集之后的液体当作丙酸溶液，在实际提取操作的过程中，具体流程如下：精准称取25克预选均匀化的试样，主要为糕点试样，在室温下自然风干进行磨碎，将其放置在500毫升的蒸馏瓶内，加入100毫升高纯去离子水，之后应用50毫升水冲洗容器，转移到蒸馏瓶内，并且添加20毫升1摩尔每升的磷酸溶液，加入2-3滴硅油，开始进行水蒸汽蒸馏。另外，在冰浴内放置250毫升容量瓶，当作吸收液装置，当蒸馏大约为240毫升时取出，保持在室温下静置30分钟，用1摩尔每升的磷酸溶液调节PH为3左右，加水定容至刻度，摇匀[2]，过滤膜后，待离子色谱上机检测。

3结果、讨论

实验操作过程中为了综合考察淋洗液浓度的影响，主要应用3、5、7、9、13（mmol/L）的KOH淋洗液分别测定丙酸标准溶液，明显发现丙酸保留时间随着KOH淋洗液浓度的增加而不断缩短，有助于迅速分离，但是当KOH淋洗液浓度过高的情况下，逐渐降低了丙酸灵敏度，从而在实验中最后选用5mmol/L浓度的KOH淋洗液[3]。另外，丙酸保留时间和淋洗液流速具有一定关系（如表1所示），通过实验分析，表明了KOH淋洗液流速不断提高，丙酸标样出峰越快，从而综合考虑到试样测定时间为30分钟位置出现水负峰，需要保持KOH淋洗液浓度不能过大，最终选择KOH淋洗液流速为每分钟1毫升。因此，针对色谱条件进行优化，在实验测定过程中选择KOH淋洗液流速为1ml/L，KOH淋洗液浓度为5mmol/L，保持柱温在30摄氏度的环境下进行实验分析，发现丙酸标准溶液在6.5分钟进行分离，更加简单迅速。

表1：KOH淋洗液流速对丙酸保留时间的影响

本实验测定过程中配制系列标准溶液，浓度主要为0.1、0.5、1、2、5、10、20（mg/L），在预定的色谱条件开始丙酸钙的测定工作，并结合测定结果，充分表明了该测定方法在0.1-20mg/L范围内线性关系较好，以流动相为空白，按照信噪比为3:1,测定最低检出浓度为0.02mg/L，方法检出限为1mg/kg。

实验中针对丙酸标样反复进行7次测定，保留时间和峰面积相对标准偏差分别为0.17%、1.14%，充分表现出该方法测定精密度较好。另外，分别取枣糕和红豆糕这两种样品，对糕点中丙酸的含量进行分别测定，之后分别取3份样品加入3份不同含量的丙酸标准溶液，分别测定各个样品增加丙酸标准溶液之后的丙酸含量，最终通过详细计算其回收率为91.77%。

糕点样品通过蒸馏之后，通过水系微孔滤膜进行过滤，制备成待测液，采用离子色谱仪进行全面分析和测定，在实验操作中样品处理简便、耗材少，同时基质干扰相对较小，获得理想的分离成效，在6.6分钟就能够促进丙酸钙迅速分析。离子色谱法在大批量样品测定中具有较好的适用性，同时呈现出高精密度、高回收率等检测优势，检出限和气相、液相色谱法相比较低，在糕点和其他食品中存在微量丙酸钙的测定中应用，获得显著的应用效果[4]。

结束语：经试验论证，样品最佳处理方法：称取25g预先均匀化的样品，将糕点类样品提前进行烘干和磨碎，放置在蒸馏瓶内，加入100ml水，再用水冲洗样品，转移到蒸馏瓶内，加入20ml 1摩尔每升磷酸溶液，进行水蒸汽蒸馏，将250ml容量瓶放置在冰浴内，当作吸收装置，蒸馏液在250ml左右时取出，放置在室温，加1摩尔每升磷酸调PH3左右，加水定容到刻度。该方法加标回收率达到91.77%，方法最低检出浓度为0.02mg/L，方法检出限为1mg/kg。

参考文献：

[1]刘强欣, 林婷, 闻佳钰,等. HPLC测定豆制品中丙酸钙结果的不确定度评价[J]. 广州化工, 2022, 50(13):4-4.

[2]GB 5009.120-2016 食品安全国家标准 食品中丙酸钠、丙酸钙的测定

[3]於小惠. 浅析运用离子色谱法测定糕点中的丙酸钙[J]. 科技研究, 2021, 000(001):587-587,589.

[4]焦宏,王国桢,黄思敏,庞小刚. 气相色谱法测定食品中丙酸钠丙酸钙方法的改进[J]. 农业技术与装备, 2021, 000(007):9-11.