◆作者:郝燕娟 劉麗英 黃佳吟 洪英達(dá)
◆單位:廣州匯標(biāo)檢測(cè)技術(shù)中心,廣東廣州510670
乳酸(學(xué)名:2-羥基丙酸),分子式是C3H6O3。它是一個(gè)含有羥基的羧酸,分子結(jié)構(gòu)式為CH3CH(OH)COOH,有自聚合性。乳酸作為一種重要的有機(jī)酸,廣泛應(yīng)用于食品、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、醫(yī)藥、飼料、日用品、化工等領(lǐng)域。
在常溫狀態(tài)下,兩個(gè)乳酸分子中的羥基和羧基會(huì)發(fā)生聚合,形成乳酸酐,如果不水解用液相的方法檢測(cè)乳酸的結(jié)果會(huì)有差異,原因就是乳酸自聚合形成酸酐。在酸度調(diào)節(jié)劑檢測(cè)乳酸含量的液相方法檢測(cè)中,需要水解把聚合的乳酸酐打開(kāi)形成游離的乳酸之后進(jìn)行檢測(cè),如果沒(méi)有進(jìn)行水解直接檢測(cè),只檢測(cè)的是游離乳酸,不代表實(shí)際產(chǎn)品中真實(shí)的乳酸含量,檢測(cè)的結(jié)果不準(zhǔn)確。本文將乳酸原料以及乳酸產(chǎn)品(酸度調(diào)節(jié)劑)進(jìn)行水解處理,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方法,建立酸度調(diào)節(jié)劑中乳酸檢測(cè)方法,為企業(yè)檢測(cè)提供參考。
1.1.1 儀器
高效液相色譜儀(配紫外檢測(cè)器或二極管陣列檢測(cè)器),萬(wàn)分之一分析天平,超聲波清洗儀。
1.1.2 試劑與藥品
純水(符合GB/T 6682一級(jí)水的要求)、乙腈(色譜純)、磷酸(優(yōu)級(jí)純)、乳酸對(duì)照品(Dr.Ehrenstorfer,CAS 號(hào) 50-21-5),純度≥89.9%。乳酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如圖1所示。
圖1 乳酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)式
1.1.3 試驗(yàn)材料
試驗(yàn)使用的樣品為市面均可購(gòu)得的酸度調(diào)節(jié)劑以及80%的乳酸原料。按GB/T 14699.1的規(guī)定抽取有代表性的飼料樣品,用四分法縮減取樣。然后按照GB/T 20195的規(guī)定制備樣品,混勻,裝入磨口瓶中,備用。
1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液的配置
準(zhǔn)確稱取乳酸標(biāo)準(zhǔn)品20mg(精確至0.1mg),加水溶解并定容至10mL棕色容量瓶,此為標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,4℃保存,保存期為一個(gè)月。
1.2.2 混合標(biāo)準(zhǔn)中間工作液的配置
取乳酸標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液用水逐級(jí)稀釋成約為 100、250、500、1000、2000μg/mL系列標(biāo)準(zhǔn)工作液。
1.3.1 水解處理
準(zhǔn)確稱量試樣1 g(精確至0.0001 g)于100 mL小燒杯中,加入10mL水和20mL1mol/L NaOH溶液于沸水浴中水浴5min(或煮沸5min),冷卻至室溫,用(1+3)鹽酸調(diào)節(jié) pH約為2.1~2.3,轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶中,用水定容至刻度,搖勻,過(guò)濾。取濾液稀釋,使最后稀釋液乳酸的濃度落在工作曲線之內(nèi)。取部分稀釋液過(guò)0.45μm濾膜,供高效液相色譜儀測(cè)定。
1.3.2 不水解處理
準(zhǔn)確稱量試樣1 g(精確至0.0001 g)于100 mL容量瓶中,加入60mL水,在50℃水浴中超聲提取20min,冷卻至室溫,用水定容至刻度,搖勻,過(guò)濾。取濾液稀釋,使最后稀釋液乳酸的濃度落在工作曲線之內(nèi)。取部分稀釋液過(guò)0.45μm濾膜,供高效液相色譜儀測(cè)定。
1.4.1 色譜柱
Hypersil GOLD aQ(4.6×250mm,5μm)或相當(dāng)者。
1.4.2 色譜條件
流動(dòng)相:0.1%磷酸:乙腈=97.5:2.5
流速:1.0mL/min
柱溫:30℃
進(jìn)樣量:20μL
分別取對(duì)照品溶液和供試品溶液注入液相色譜儀,在210nm處的色譜圖見(jiàn)圖2與圖3,按1.4色譜條件下,乳酸的理論塔板數(shù)分別為21526、23186,供試品溶液中的分離度大于1.5,乳酸得到很好的分離。
配制濃度為97.763、244.4075、488.815、977.63、1955.26μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)工作液,經(jīng)0.45μm微孔濾膜過(guò)濾后供液相色譜儀測(cè)定。以乳酸色譜峰面積為縱坐標(biāo),標(biāo)準(zhǔn)工作液濃度為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,所得線性方程為Y=0.0076x-0.0063。結(jié)果顯示,乳酸在 97.763~1955.26μg/mL 范 圍內(nèi)的線性良好,相關(guān)系數(shù)(R2)為1.0000。
圖2 對(duì)照品溶液1000μg/mL
圖3 供試品溶液
本文以濃度為 500μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液對(duì)儀器進(jìn)行精密度的測(cè)試,按1.4色譜條件連續(xù)進(jìn)樣6次,乳酸的保留時(shí)間和峰面積基本穩(wěn)定,保留時(shí)間的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為0.54%,峰面積的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.35%,結(jié)果表明儀器精密度良好。
表1 80%乳酸原料試驗(yàn)結(jié)果
表2 酸度調(diào)節(jié)劑試驗(yàn)結(jié)果
2.4.1 取市售80%乳酸原料6份,按1.3.1項(xiàng)下的方法制備供試品溶液,按1.4分別進(jìn)樣測(cè)定含量。另取市售80%乳酸原料6份,按1.3.2項(xiàng)下的方法制備供試品溶液,按1.4分別進(jìn)樣測(cè)定含量。結(jié)果詳見(jiàn)表1。
2.4.2 取酸度調(diào)節(jié)劑6份,按1.3.1項(xiàng)下的方法制備供試品溶液,按1.4分別進(jìn)樣測(cè)定含量。另取酸度調(diào)節(jié)劑6份,按1.3.2項(xiàng)下的方法制備供試品溶液,按1.4分別進(jìn)樣測(cè)定含量。結(jié)果詳見(jiàn)表2。
結(jié)果表明乳酸由于其特殊性,如果不進(jìn)行水解處理,其檢測(cè)結(jié)果與實(shí)際配方值差異較大,而且不進(jìn)行水解的結(jié)果回收率不穩(wěn)定,可能會(huì)因不同的產(chǎn)品的加工工藝而受影響。而進(jìn)行水解處理的產(chǎn)品,無(wú)論是原料還是加工后的產(chǎn)品,結(jié)果都比較接近標(biāo)準(zhǔn)值,結(jié)果也相對(duì)穩(wěn)定,回收率均能達(dá)90%以上,能滿足檢測(cè)的需求。如果沒(méi)有進(jìn)行水解直接檢測(cè),只檢測(cè)的是游離乳酸,不代表實(shí)際產(chǎn)品中真實(shí)的乳酸含量,檢測(cè)的結(jié)果不準(zhǔn)確,由此可能會(huì)引起含量不達(dá)標(biāo)的一系列糾紛。因此在該液相色譜條件下,乳酸原料或是添加了乳酸的酸度調(diào)節(jié)劑的產(chǎn)品,應(yīng)該選用水解的前處理進(jìn)行檢測(cè),才能保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。本文方法操作簡(jiǎn)便、快速、可作為制定酸度調(diào)節(jié)劑中乳酸檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的參考依據(jù)。