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离子色谱法测定奶粉中阴、阳离子
[作者:王 娟 孙 军 张朝燕/文 转贴自:本站原创 更新时间:2007-11-22 17:05:15]
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摘 要 本文介绍了用离子色谱法测定奶粉中阴离子(氯、亚硝酸根、碘离子)、阳离子(钠、钾、钙、镁)的测定方法,确定了Z佳的样品处理方法、仪器状态,相对标准偏差小于1%,标准曲线线性相关系数Z低为0.9996,10μL进样Z低检出限,氯离子为40μg/L,亚硝酸根为0.2μg/L,碘离子为1.0μg/L,钠离子为15μg/L,钾离子为5μg/L,钙离子为10μg/L,镁离子为20μg/L,钡离子为15μg/L。
关 键 词 离子色谱法 阴离子 阳离子
1 前言
婴幼儿配方奶粉中添加各种微量元素,从而补充婴幼儿生长阶段不足的微量元素,但其添加量有严格的限定 [1]。目前市售的配方牛奶中添加的营养成分主要包括钠、钾、钙、镁、碘、维生素、氨基酸、蛋白质等。
微量元素的添加量不足,会导致长期食用该种奶粉的婴儿生长缓慢、发育不良,但添加量过高对婴儿的发育也有不利影响。
如果配方奶粉中钠、钾、钙、镁、氯离子含量高,从而使其比母乳渗透压高,如较长时间食用高渗透婴儿奶制品,就会打破体液正常平衡,导致肾脏负荷加重,孩子长大后有可能患上糖尿病[2、3]。亚硝酸根离子含量高对人会有致命的危害。碘离子含量高则很容易引发儿童甲状腺疾病。
2 试验
2.1 试验仪器
戴安ICS-3000型离子色谱;电导检测器;IonPac AS11-HC分析柱;IonPac AG11-HC保护柱(4mm);YZ器ASRS ULRAⅡ4mm;只加水淋洗液发生器 EG;北京八方世纪科技有限公司GA1-1005;SPE ODS(C18固相萃取柱);密里博超纯水仪Milli-Q;14×1000rpm高速离心机;微波消解仪;超声波萃取仪。
2.2 试验试剂
甲烷磺酸(优级纯);氢氧化钠(优级纯);甲醇;3%醋酸;浓硫酸;超纯水18.2MΩ·cm 25℃。
2.3 样品前处理
2.3.1 硝化法
取市售婴儿奶粉烘干后,准确称取5.0000g于坩埚中,在电炉上微火炭化至不放烟,再移入高温炉中升温至490℃,使样品灰化成白色灰烬。如果有黑色炭粒,冷却后,则滴加少许1:1的硝酸润湿。在电炉上小火蒸干后,再移入490℃高温炉中继续灰化成白色灰烬,取出,冷却至室温,加1:4的盐酸5mL,在电炉上加热使灰烬充分溶解,冷却到室温后,移入50mL容量瓶中,用超纯水定容。取2mL于离心管内,置于14×1000rpm高速离心机离心20min,用一次性注射器取上层清液进样。
2.3.2 C18处理
取市售婴儿奶粉3.00g,以1∶8用水稀释[4、5],超声波溶解后加入6mL3%醋酸溶液,振荡15min,用水定容至50mL,用滤纸过滤,过滤后溶液过C18固相萃取柱,弃去前3mL,取2mL流出液于离心管内,置于14×1000rpm高速离心机离心20min,用一次性注射器取上层清液进样。
C18固相萃取柱在使用前需要以4mL/min的流速,先过5mL甲醇,再过10mL超纯水,除去柱中杂质。
2.3.3样品处理方法的确定
虽然硝化法和C18处理都可以准确分析出阳离子钠、钾、钙、镁及阴离子氯的含量,但对亚硝酸根和碘离子的测定有影响。亚硝酸根极易被氧化成硝酸根,碘离子随着高温挥发。而乳粉中的阳离子在水溶液中不仅以离子态存在,还以有机化合物状态存在并被人体吸收,简单的水溶过滤不能准确测定。
因此,笔者对阳离子采用硝化法,对阴离子采用采用C18法,以保证准确检测奶粉中阴、阳离子。
2.4 仪器条件
2.4.1 阴离子测定
戴安ICS-3000型离子色谱;色谱柱:AS11-HC分离柱和AG11-HC保护柱(4mm);YZ器电流:90mA;柱温:30℃;系统压力:1885psi;背景电导值:1nC;淋洗液:KOH 30mM;淋洗液流速:1.200 mL/min;进样体积:10μL;电导检测器灵敏度μS;温度补偿系数1.7%/℃;电导池温度35℃。
2.4.2 碘离子测定
戴安ICS-3000型离子色谱;色谱柱:AS11-HC分离柱和AG11-HC保护柱(4mm);电极:Ag电极,Ag-AgCl参比电极;IntAmp积分安培;柱温:30℃;系统压力:1865psi;背景电导值:1nC;淋洗液:250mMNaOH;淋洗液流速:1.00 mL/min;进样体积:10μL 。
2.4.3阳离子测定
戴安ICS-3000型离子色谱;色谱柱:CS12A分离柱和保护柱(4mm);YZ器电流:59mA;柱温:30℃;系统压力:1800psi;背景电导值:1nC;淋洗液:20mM甲烷磺酸;淋洗液流速:1.00 mL/min;进样体积:10μL。
3 试验结果分析
3.1 阴离子测定标准曲线、线性相关性及Z低检出限
氯离子标准曲线线性相关性为99.97%,亚硝酸根离子标准曲线线性相关性为99.98%,碘离子线性相关性为99.98%。按S/N为3计,10μL进样Z低检出限氯离子为40μg/L,亚硝酸根为0.2μg/L,碘离子为1.0μg/L。
3.2 阳离子测定标准曲线、线性相关性和Z低检出限
钠、钾、钙、镁、钡的标准曲线及线性相关性分别为99.96%、99.98%、99.95%、99.93%、99.98%;Z低检出限分别为15μg/L、5μg/L、10μg/L、20μg/L、15μg/L。
4 结论
由试验结果得出样品的Z佳处理方法。
4.1阴离子处理方法
通过C18固相萃取柱萃取法对样品进行处理。取市售婴儿奶粉3.00g按重量以1∶8用水稀释,超声波溶解后加入6mL3%醋酸溶液,振荡15min,用水定容至50mL,用滤纸过滤,过滤后溶液过C18固相萃取柱,弃去前3mL,取2mL流出液于离心管内,置于14×1000rpm高速离心机离心20min,取上层清液进样,定量环10μL进样。
4.2 阳离子处理方法
用硝化法对样品进行处理。取市售婴儿奶粉烘干后,准确称取5.0000g于坩埚中,在电炉上微火炭化至不放烟,再移入高温炉中升温至490℃使样品灰化成白色灰烬。如果有黑色炭粒,冷却后,则滴加少许1:1的硝酸润湿。在电炉上小火蒸干后,再移入490℃高温炉中继续灰化成白色灰烬,取出,冷却至室温,加1:4的盐酸5mL,在电炉上加热使灰烬充分溶解,冷却到室温后,移入50mL容量瓶中,用超纯水定容。取2mL于离心管内,14×1000rpm高速离心20min,取上清液进样。
通过多次试验,相对标准偏差小于1%。标准曲线平均线性相关系数大于99.96%,按信噪比S/N为3计,10μL进样Z低检出限为:氯离子:40μg/L,亚硝酸根:0.2μg/L,碘离子:1.0μg/L,钠离子:15μg/L,钾离子:5μg/L,钙离子:10μg/L,镁离子:20μg/L,钡离子:15μg/L。
5 实验方法比较
5.1 阴离子方法比较
GB/T5413-1997中规定了乳粉中亚硝酸盐及碘、氯的测定,亚硝酸盐前处理方法为镉柱法,方法检出限为0.2μg/L,而镉柱的购买和填充非常麻烦,已不能普遍使用;氯是通过电位滴定或铬酸钾指示剂法来测定,方法繁杂;碘的测定是通过气相色谱测定,虽然有很低的检出限,但是前处理耗时长,是本实验前处理方法的5倍之多。
5.2 阳离子方法比较
GB/T5413-1997中规定了乳粉中钠、钾钙、镁的测定,标准中均采用原子吸收来分析,虽然前处理方法相近,但是采用离子色谱对钠、钾、钙、镁、钡测定时,不需要盐酸定容,只用超纯水定容即可,既节省成本又节约了时间。
综上所述,用离子色谱法测定奶粉中阴、阳离子的方法简单可行。
参考文献
[1]孙中涛,王汉忠,闫艳春,姚良同,富硒灵芝功能性奶粉的研制[J].ZG乳品工业,20039,(2)
[2]张维红,刘文阁,国外的婴儿奶粉[J].食品工业,1981,(2)
[3]姜中航,何卫加,付国红,孙志岩,张兰威,模拟母乳及婴儿配方奶粉的研究[J].ZG乳品工业,2002,(5)
[4]庞玉珍,王玉静,速溶奶粉中卵磷脂含量的测定,ZG乳品工业[J].1998,(3)
[5]张丽娟,李伟英,婴儿奶粉及食品中胆碱的测定[J].营养学报,1993,(2)
http://www.cqn.com.cn/news/20071122/17-6-56-181041.shtml
其实只要在课本上东抄抄西抄抄再偷梁换柱的就行了