離子色譜法同時(shí)測(cè)定奶粉中的鈉、鉀、鎂、鈣

離子色譜法同時(shí)測(cè)定奶粉中的鈉、鉀、鎂、鈣

許多有機(jī)和有機(jī)的成分。蛋白質(zhì)、脂肪和糖是其主要營(yíng)養(yǎng)成分，也是國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督和監(jiān)督管理部門感興趣的主要檢驗(yàn)指標(biāo)。然而，鈉、鉀、鎂、鈣等礦產(chǎn)資源對(duì)人體營(yíng)養(yǎng)的補(bǔ)充也是不可或缺的。為此國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和乳制品檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鈉、鉀、鎂、鈣的檢驗(yàn)方法,鈉、鉀采用火焰發(fā)射光譜法測(cè)定,鎂、鈣可采用原子吸收分光光度法測(cè)定,前處理消解時(shí)間較長(zhǎng)且不能對(duì)這四種元素進(jìn)行同時(shí)測(cè)定,本研究參考文獻(xiàn),以甲烷磺酸為淋洗液,用透析袋透析后加入乙醚萃取,過C18柱分離后直接進(jìn)樣,用離子色譜法同時(shí)測(cè)定奶粉中鈉、鉀、鎂、鈣且同一處理液也可對(duì)陰離子非金屬元素進(jìn)行測(cè)定,方法簡(jiǎn)便易行,操作時(shí)間大為縮短,目前此方法國(guó)內(nèi)未見有文獻(xiàn)報(bào)道。1材料和方法1.1樣品處理和再生方法鈉、鉀、鎂、鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心;奶粉為江西省乳制品監(jiān)督檢驗(yàn)站質(zhì)控樣品;淋洗液20mmol/L甲烷磺酸水溶液;再生液為四丁基氫氧化胺濃度為100mmol/L;實(shí)驗(yàn)用水為電阻為16MΩ的去離子水。1.2色譜、質(zhì)譜和儀器DionexICS-90離子色譜儀;DS5電導(dǎo)檢測(cè)器;膜抑制器DionexAMMSORIII-4mm;IonpacORCS12A分離柱;IonpacORCG12A保護(hù)柱;Peknet色譜工作站;GLScience固相萃取裝置;HY-2調(diào)速多用振蕩器金壇市科析儀器有限公司;VarianBONDELUT-C18柱;透析袋(截流分子量為1.5萬左右)。1.3甲烷磺酸溶液采用等濃度淋洗法,淋洗液為20mmol/L甲烷磺酸水溶液,流速為1ml/min,進(jìn)樣量為10μl,柱溫為室溫,進(jìn)樣時(shí)間間隔為20min,以保留時(shí)間定性,峰面積定量。1.4透析、過濾、過濾準(zhǔn)確稱取1g左右奶粉,加入70～80℃沸水溶解后轉(zhuǎn)移并準(zhǔn)確定容至100ml,移取5mL于透析袋中,扎好口,在容器中加入40ml透析液在振蕩器中透析一定時(shí)間后,取出過C18柱分離除去部分非極性有機(jī)物質(zhì),經(jīng)0.45μm濾膜過濾后進(jìn)樣。1.5透析液及奶粉溶液的體積ml式中,X為奶粉中鈉、鉀、鎂、鈣的含量(mg/100g);C為測(cè)得的鈉、鉀、鎂、鈣濃度(mg/L);V1為容器中透析液的體積(ml);V2為透析袋中奶粉的水溶液的體積(ml);V3為奶粉的水溶液定容后的體積(ml);m為奶粉的稱樣量(g)。2結(jié)果與分析2.1動(dòng)態(tài)透析裝置的選擇將奶粉溶解定容后,取出于透析袋中透析,分別于0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、4.0、4.5、5.0、6.5、10.5、16.5、18.5、21.5h取樣分析(動(dòng)態(tài)透析取到6.5h),由于使用統(tǒng)一坐標(biāo),所以各成分含量均使用mg/100g,靜態(tài)透析時(shí)釋放較慢,需較長(zhǎng)時(shí)間達(dá)到平衡,鈉、鉀在水中的溶解度較大,約需5～10h可達(dá)到透析平衡,而鎂、鈣在水中的溶解度較鈉、鉀低,約需10～20h才可達(dá)到平衡。如果外加一恒溫振蕩裝置,調(diào)節(jié)不同轉(zhuǎn)速,則較靜態(tài)透析釋放時(shí)間大為縮短,而且轉(zhuǎn)速越大則釋放越快,如圖1～4所示。在轉(zhuǎn)速為200r/min時(shí)鈉、鉀在1h時(shí)即達(dá)到透析平衡,而鎂、鈣在約2h時(shí)即達(dá)到透析平衡,最終選擇實(shí)驗(yàn)條件為室溫下轉(zhuǎn)速為200r/min動(dòng)態(tài)透析2h。2.2標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限配制鈉、鉀、鎂、鈣的標(biāo)準(zhǔn)溶液,然后用逐步稀釋法配制出這四種物質(zhì)的五份混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,在選定的色譜條件下測(cè)量峰面積,以峰面積(s)為橫坐標(biāo),質(zhì)量濃度(c)為縱坐標(biāo)進(jìn)行回歸分析,3倍的信噪比計(jì)算出最低檢出限,回歸方程和檢出限如表1所示,方法的靈敏度鈉較國(guó)標(biāo)方法提高,鉀、鈣與國(guó)標(biāo)方法較接近,鎂較國(guó)標(biāo)低一些(國(guó)標(biāo)方法鈉為6.00mg/100g、鉀2.50mg/100g、鎂為0.10mg/100g、鈣為1.00mg/100g)。2.3rsd%取9份奶粉作為平行樣,分別測(cè)定,以峰面積定量,計(jì)算出RSD%(表2)?？梢娾c的RSD%為3.05,鉀的RSD%為1.99,鎂的RSD%為4.74,鈣的RSD%為1.88,RSD%均小于5%,這種方法的重復(fù)性較好。2.4回收率的測(cè)定稱取一定量的奶粉加入一定量的內(nèi)標(biāo)(即鈉、鉀、鎂、鈣標(biāo)準(zhǔn))按上述處理方法同樣操作如表3所示,測(cè)得這四種物質(zhì)的回收率均在95%～105%之間。2.5鈉、鉀、鎂、鈣離子檢測(cè)如圖5所示為奶粉中鈉、鉀、鎂、鈣的離子色譜圖,在水溶液呈現(xiàn)出鈉離子、鉀離子、鎂離子和鈣離子,它們通過轉(zhuǎn)換為鈉、鉀、鎂、鈣,從峰形上看所要測(cè)定的這四種離子峰形較好,其他離子對(duì)它沒有干擾。3分離柱內(nèi)金屬元素的測(cè)定本實(shí)驗(yàn)以20mmol/L甲烷磺酸作為淋洗液,用“動(dòng)態(tài)透析”離子色譜法同時(shí)分離和測(cè)定了奶粉中鈉、鉀、鎂、鈣這四種元素,方法較國(guó)標(biāo)更為簡(jiǎn)化,操作時(shí)間大為縮短,方法回收率和靈敏度都較高。在國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)報(bào)道中,主要有四種方法測(cè)定:第一種是利用亞鐵氰化鉀和乙酸鋅沉淀法測(cè)定但是易帶入大量的陰、陽離子雜質(zhì),且重金屬鹽對(duì)分離柱“毒害”較大;第二種是采用濃硫酸消化蛋白,可以測(cè)定奶粉中的金屬元素,但對(duì)非金屬元素不能測(cè)定;第三種是采用乙酸沉淀蛋白法,回收率雖較為理想,但處理方法繁瑣,且會(huì)帶入乙酸根等雜質(zhì)離子;第四種是采用冷凍離心法沉淀蛋白但回收率不夠理想且對(duì)設(shè)備的要求較