薛連海, 朱唯唯
(滁州學(xué)院 材料與化學(xué)工程學(xué)院,安徽 滁州 239000)
安賽蜜生產(chǎn)控制分析方法的改進(jìn)
薛連海, 朱唯唯
(滁州學(xué)院 材料與化學(xué)工程學(xué)院,安徽 滁州 239000)
建立一種安賽蜜生產(chǎn)過程中合成液及結(jié)晶母液的高效液相色譜分析方法,以實(shí)現(xiàn)安賽蜜的合成及精制過程的實(shí)時(shí)分析。色譜柱:Eclipse XDB-C18,φ4.6mm×150mm;流動(dòng)相:甲醇:水=10:90(V/V)),1.0mL/min;檢測器:DAD,230nm。定量分析的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程:y=29.06x+7.4997,R=0.9999,線性范圍:2~400μg/mL。加標(biāo)回收率:99.1%~101.7%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.51%。結(jié)果表明,該方法可以滿足安賽蜜生產(chǎn)控制分析的需要。
高效液相色譜法;安賽蜜;生產(chǎn)過程;分析方法
安賽密,化學(xué)名稱為6-甲基-2,2-二氧代-1,2,3-氧硫氮雜-4-環(huán)己烯酮鉀鹽,英文名:Acesulfame Potassium或Acesulfame K,簡稱ASK,俗稱AK糖或安賽密,分子式C4H4NO4SK。為非營養(yǎng)型甜味劑,甜度為蔗糖的200倍,是一種無毒、安全的食品添加劑,廣泛應(yīng)用于食品、飲料、保健、醫(yī)藥、日用化工等行業(yè)[1]。安賽密的生產(chǎn)幾乎全部采用氨基磺酸-三氧化硫法[2-4],該方法主要包括以下六個(gè)步驟:(1)三氧化硫-二氯甲烷溶液的制備。(2)氨基磺酸三乙基胺鹽的制備。(3)乙酰乙酰氨基磺酸鹽的制備。(4)安賽密中間體的制備。(5)安賽密的合成。(6)安賽蜜的分離與精制。通過調(diào)研了解到,步驟(5)、(6)的控制分析僅僅是對安賽密最終產(chǎn)品的分析,采用的是原子吸收分光光度法測定產(chǎn)品中鉀含量,計(jì)算安賽密含量的方法。由于合成液、母液中含有其它雜質(zhì)和鉀鹽,該方法不能用于安賽密合成液及精制過程中母液的分析。有關(guān)食品中安賽密含量的分析方法有許多相關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道[5-8],對于安賽密生產(chǎn)中合成液及精制過程中母液的分析方法未見報(bào)道。本研究旨在探討安賽密合成液及精制過程母液的分析方法,為安賽密生產(chǎn)過程控制分析方法的建立和完善、實(shí)時(shí)監(jiān)控安賽蜜的合成和精制生產(chǎn)過程提供依據(jù)。
試劑:安賽密合成液、結(jié)晶母液(安徽金禾實(shí)業(yè)有限公司提供);安賽密,食品級,質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥99.5%;氫氧化鉀,A.R;無水甲醇,A.R;超純水。
儀器:高效液相色譜儀(Agilent1200);超聲波振蕩器(KQ3200型);電子天平(sartorius cp124s)。
1.2.1 色譜條件
Ecllpse XDB-C18色譜柱,φ4.6mm×150mm,5μm;流動(dòng)相:甲醇:水=10:90(V/V)),流速1.0mL/min;柱溫25℃?;檢測器:DAD,檢測波長:230nm;進(jìn)樣量:10μL。
1.2.2 定性分析
采用已知物保留時(shí)間對照法和內(nèi)加標(biāo)準(zhǔn)樣法定性。
1.2.3 定量分析
標(biāo)準(zhǔn)曲線的測定:配制安賽蜜標(biāo)準(zhǔn)溶液,按1.2.1測定峰面積,以峰面積為縱坐標(biāo)、安賽蜜濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,并對數(shù)據(jù)進(jìn)行線性回歸,得到回歸方程。樣品的測定:按1.2.1進(jìn)樣三次測定安賽蜜的峰面積,取算術(shù)平均值用回歸方程計(jì)算其含量。
采用樣品加標(biāo)準(zhǔn)樣品測定回收率,評價(jià)方法的準(zhǔn)確度;采用樣品多次平行進(jìn)樣測定相對標(biāo)準(zhǔn)偏差,評價(jià)方法的精密度。
安賽蜜合成液、結(jié)晶母液的定性分析:分別取1.0、2.0mL合成液和結(jié)晶母液,定容到1000mL和100mL,進(jìn)樣10μL測定保留時(shí)間并與安賽蜜標(biāo)準(zhǔn)樣品的保留時(shí)間對照。結(jié)果見圖1、圖2、和圖3。
圖1 安賽蜜標(biāo)準(zhǔn)樣品色譜圖
圖2 安賽蜜結(jié)晶母液色譜圖
圖3 安賽蜜結(jié)晶母液加標(biāo)準(zhǔn)樣色譜圖
由圖1、圖2測得標(biāo)準(zhǔn)樣中安賽蜜的保留時(shí)間為1.728min、結(jié)晶母液中安賽蜜的保留時(shí)間為1.748min,兩者的保留時(shí)間相差0.020min,這是由于兩者的濃度相差較大造成。由圖3測得結(jié)晶母液加標(biāo)準(zhǔn)樣后,僅安賽蜜的色譜峰高明顯增加,峰形狀與安賽蜜標(biāo)準(zhǔn)樣相似,且保留時(shí)間為1.722min,合成液中安賽蜜的保留時(shí)間為1.728min(圖略)。
2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的測定
準(zhǔn)確稱取經(jīng)100℃婧娓桑2h的0.100g食品級安賽蜜樣品,定容到100mL,配制含安賽蜜1mg/mL基準(zhǔn)液。分別取基準(zhǔn)液0.1、0.25、0.5、1、2、4、8、15、20、25mL,定容到50mL,配制含安賽蜜分別為2、5、10、20、40、80、160、300、400、500μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液。按1.2.1的方法,每個(gè)樣品進(jìn)樣三次,取算術(shù)平均值,測定標(biāo)準(zhǔn)樣品中安賽蜜的色譜峰面積。以色譜峰面積為縱坐標(biāo)(y/mAU.sec),含量為橫坐標(biāo)(x/μg/mL),采用最小二乘法進(jìn)行線性回歸,在含量為2~400μg/mL 范圍內(nèi),回歸方程為 y=29.06x+7.4997,相關(guān)系數(shù)R=0.9999。在安賽蜜含量為2~500μg/mL范圍內(nèi),R=0.9965。說明在安賽蜜含量為2~400μg/mL范圍內(nèi),安賽蜜的色譜峰面積與含量具有良好的線性關(guān)系。
2.2.2樣品的測定結(jié)果
分別取合成液、結(jié)晶母液1.0和2.0mL,用超純水定容到1000mL和100mL,按1.2.1進(jìn)樣三次,測定安賽蜜的色譜峰面積并計(jì)算其算數(shù)平均值,用回歸方程計(jì)算安賽蜜的含量。合成液的測定結(jié)果:y1=8638.25,y2=8725.50,y3=8799.28,y=(y1+y2+y3)/3=8721.01。帶入y=29.06x+7.4997,x=299.85μg/mL,則合成液中安賽蜜的含量為:299.85×1000=299.85mg/mL。
結(jié)晶母液的測定結(jié)果:y1=6981.90,y2=6912.08,y3=7038.48,y=6977.49,x=239.85μg/mL,則結(jié)晶母液中安賽蜜的含量為:239.85×50=11.99mg/mL。
2.3.1 加標(biāo)回收率的測定
取2.0mL含安賽蜜為11.99mg/mL的結(jié)晶母液三份,分別加入500、2500、5000μg安賽蜜標(biāo)準(zhǔn)品,用超純水定容到100mL,按1.2.1進(jìn)樣三次,測定安賽蜜的色譜峰面積并計(jì)算其算數(shù)平均值,用回歸方程計(jì)算安賽蜜的含量,按(加標(biāo)后測定值-加標(biāo)前測定值)/加標(biāo)量=回收率,計(jì)算加標(biāo)回收率,結(jié)果見表1。平均加標(biāo)回收率為100.7%。
表1 加標(biāo)回收率測定結(jié)果
2.3.2 相對標(biāo)準(zhǔn)偏差的測定
取2.0mL結(jié)晶母液樣品六份,用超純水定容到100mL,每個(gè)樣品按1.2.1進(jìn)樣三次,測定安賽蜜的色譜峰面積并計(jì)算其算數(shù)平均值,用回歸方程計(jì)算安賽蜜的含量。六個(gè)樣品的測定結(jié)果分別為:238.21、239.78、237.98、239.86、240.42、241.02μg/mL。按下式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。式中,xi-i樣品中安賽蜜的含量(μg/mL)?!-樣品中安賽蜜的含量的算術(shù)平均值(239.55μg/mL),N-樣品的數(shù)量(N=6),σ-標(biāo)準(zhǔn)偏差。
建立了一種采用高效液相色譜法測定安賽蜜合成液、精制過程母液中安賽蜜的分析方法,采用已知物對照法定性,標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量。色譜條件為:Ecllpse XDB-C18色譜柱,φ4.6mm×150mm,5μm;流動(dòng)相:甲醇:水=10:90(V/V)),流速1.0mL/min;柱溫25℃;檢測器:DAD,檢測波長:230nm;進(jìn)樣量:10μL。定量標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程為y=29.06x+7.4997,相關(guān)系數(shù)R=0.9999,線性范圍為2~400μg/mL。方法的加標(biāo)回收率為99.1~101.7%、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.51%、最低檢出限量為2μg/mL,完成一次測定的時(shí)間為7min。結(jié)果表明,該方法可以滿足安賽蜜生產(chǎn)控制分析的要求。
[1]Von Rymon Lipinski G W.The new intense sweetener acesulfame K.Food Chemistry,1985,(16):259-269.
[2]彭望明.AK糖的合成與應(yīng)用[J].武漢教育學(xué)院學(xué)報(bào),1999,18(3):71-73.
[3]江 玉.甜味劑安賽蜜的合成研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2008,(32):9.
[4]唐 云,馮 銳.甜味劑安賽蜜的合成研究[J].四川師范學(xué)院學(xué)報(bào),1999,20(1):55-58.
[5]翟增遠(yuǎn),王家保.HPLC測定果凍中防腐劑、甜味劑[J].中國衛(wèi)生檢測雜質(zhì),2009,119(4):806-808.
[6]汪 輝,曹小彥.反相HPLC對果蔬飲料中14種常見食品添加劑的測定[J].分析測試通報(bào),2009,28(10):1194-1197.
[7]張 玉,吳慧明,王偉,等.HPLC-蒸發(fā)散射檢測器同時(shí)測定食品中5種甜味劑[J].食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報(bào),2010,27(1):18-21.
[8]趙立峰,馬國.HPLC同時(shí)測定糕點(diǎn)中抗氧化劑、防腐劑和甜味劑[J].食品科學(xué),3010,31(8):230-233.
Improvement of Analytical Method for Acesulfame K Industrial Process
Xue Lianhai, Zhe Weiwei, Wang Can
A analytical method is established by HPLC for the synthesis solution and the mother liquor in acesulfame K industrial process,so that the real time analysis can be achieved for the process synthesizing and refining acesulfame K.The column is Ecllpse XDB-C18,φ4.6mm×150mm,the mobile phase is methanol is water=10:90(V/V),1.0mL/min,and the detector is DAD,230nm.The equation of quantitative analysis is y=29.06x+7.4997,R=0.9999,and the linear field is 2~400μg/mL.Recovery of affixed standard matter is 99.1~101.7%,relative standard deviation is 0.51%.The result shows that the method can be used in the control analysis of ancesulfame K industrial process.
HPLC;ancesulfame K;industrial process;control analysis
TS27
A
1673-1794(2012)05-0051-03
薛連海(1958-),男,吉林省吉林市人,教授,研究方向:精細(xì)化工產(chǎn)品及工藝的開發(fā)與應(yīng)用、工業(yè)分析。
安徽省質(zhì)量工程(20101035)、滁州學(xué)院質(zhì)量工程(人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新試驗(yàn)區(qū)、特色專業(yè))資助項(xiàng)目
2011-06-06