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瑞利光散射技术快速测定鲜苹果中的苹果酸

更新时间:2016-07-05

苹果酸具有改善记忆、预防老年性痴呆、有较高抗氧化性、抗恶性细胞增殖及化学防护的作用,还有利于氨基酸吸收,现已成为新一代食品酸味剂,并广泛用于食品工业中。 苹果中富含苹果酸,在人体内具有重要代谢意义。目前,测定苹果酸的方法主要有:高效液相色谱法[1 - 7]、气相色谱法[8]、紫外-可见分光光度法[9]、电化学法[10 - 11] 及液-质联用[12 - 13] 等。高效液相色谱法和气相色谱法,前处理较麻烦、且仪器偏贵,不易普及;紫外-可见分光光度法灵敏度不高;电化学法的重现性欠佳。本工作用近年新发展起来的瑞利光散射(RLS)技术来研究苹果酸含量的检测,尚未见相关文献报道。实验发现,在碱性溶液中,维多利亚蓝B 可与苹果酸作用使瑞利光散射显著增强,且苹果酸在一定的质量浓度范围内,其质量浓度与体系的瑞利散射增强程度(ΔIRLS)呈线性关系。将该方法用于鲜苹果中苹果酸含量的测定,并与高效液相色谱法(GB/T5009,157-2003)对照,结果满意。

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1 实验部分

1.1 仪器与试剂

F-2500型荧光分光光度计(日本,日立公司),测定狭缝5.0 nm;pHS-3C 精密酸度计(上海虹益仪器仪表有限公司)。

苹果酸(MAA,上海麦克林生化科技有限公司)标准溶液:134.1 mg/L,冰箱4 ℃ 保存,用时用水稀释100倍。维多利亚蓝B(VIB,中国医药上海化学试剂公司)溶液:1.0×10-4 mol/L。Tris(三羟甲基氨基甲烷)-HCl缓冲溶液:pH=3.0~9.6的系列缓冲溶液(0.10 mol/L HCl和0.20 mol/L Tris溶液混合,用酸度计测定而配成)。所用试剂均为分析纯,实验用水为二次蒸镏水。

1.2 实验方法

准确加入3.0 mL 1.0×10-4 mol/L 维多利亚蓝B溶液于10 mL 具塞比色管中,再依次加入 1.0 mL pH=9.02的Tris-HCl缓冲溶液和适量的 1.341 mg/L 苹果酸标准溶液或样液,用水稀至刻度,摇匀,放置25 min后,在荧光光度计上以λex=λem=220 nm进行同步扫描,求出368 nm 波长处体系的RLS强度(IRLS)及试剂空白的RLS强度(I0),计算ΔIRLS

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2 结果与讨论

2.1 苹果酸与维多利亚蓝B 的RLS光谱特征

图1 苹果酸与维多利亚蓝B的RLS光谱 Fig.1 RLS spectra of malic acid and vitoria blue B 1.MAA(0.134 mg/L);2.VIB(3.0×10-5 mol/L);3-7.MAA(0.000,0.0671,0.134,0.201,0.268 mg/L)-VIB(3.0×10-5 mol/L);pH=9.02.

图1表明:苹果酸的RLS 十分微弱(曲线1),维多利亚蓝B 较微弱(曲线2),而维多利亚蓝B 的碱性溶液其RLS 显著增强,并产生新的RLS光谱(曲线3)。当在曲线3溶液体系的基础上加入不同浓度的苹果酸标准溶液后,由于维多利亚蓝B 是一种三苯甲烷类碱性染料,而苹果酸(2-羟基丁二酸)羧酸上的H+离解后变成羧酸根离子,于是维多利亚蓝B 与苹果酸通过静电引力结合生成二元离子缔合物。生成的缔合物的最大 RLS 峰位于368 nm,在此波长下RLS 强度随着苹果酸浓度的增大而增强,苹果酸在一定质量浓度范围内,与缔合物 ΔIRLS 呈良好的线性关系,故该方法可用于苹果酸的定量分析。

一是落实组织监督与考核。加强党组织对党员的直接监督,建立服务群众监督工作责任制,抓好党员服务工作的督办,使责任和问责公开化;严格落实考核评价与检查制度;认真落实民主生活会制度,将服务工作作为重要内容,发挥好党员相互间的监督促进作用;有效落实党员谈心、汇报制度,经常性听取党员干部思想汇报与服务群众工作的情况汇报。机关党组织定期向上级党组织汇报服务工作情况,主动接受监督与考评。

2.2 反应条件的选择

[1] CHEN X M,DAI X P,DONG X L.Journal of Analytical Science(陈向明,代现平,董秀丽.分析科学学报),2011,27(3):336.

2.2.2 维多利亚蓝B 溶液的浓度 室温下考察了不同浓度的维多利亚蓝B 溶液对二元缔合反应的影响。图3表明:当维多利亚蓝B 溶液的浓度在(2.5~3.5)×10-5 mol/L 范围内时,缔合物的 ΔIRLS 较大,在此范围外,维多利亚蓝B 的浓度过大或过小时,ΔIRLS 均会降低。原因是:当维多利亚蓝B 溶液浓度过大时,其自身的聚集作用会使RLS 减弱,当维多利亚蓝B 溶液浓度过小时,因反应不完全,也会使RLS 减弱。故实验用3.0 mL 1.0×10-4 mol/L维多利亚蓝B 溶液。

图2 pH值的影响 Fig.2 Effect of buffer pH on ΔIRLS MAA:0.134 mg/L;VIB:3.0×10-5 mol/L.

图3 维多利亚蓝B溶液浓度的影响 Fig.3 Effect of concentration of vitoria blue B on ΔIRLS MAA:0.134 mg/L;pH=9.02.

2.2.3 试剂的加入顺序 室温下考察了1.2节中的各试剂在不同加入顺序时对二元缔合反应的影响。结果表明:按实验方法中的加入顺序为最佳,此时缔合物的 ΔIRLS 相对较大,灵敏度较高。实验按最佳加入顺序进行。

2.3 反应时间及缔合物的稳定性

考察了368 nm 波长处,反应时间对二元缔合反应的影响。结果表明:苹果酸与维多利亚蓝B的反应在25 min 内即可完全,稳定时间至少1.5 h。实验选在 25 min后测定。

[2] YU M,RUAN C J,LI H,et al.Science and Technology of Food Industry(于淼,阮成江,李贺,等.食品工业科技),2016,37(10):77.

2.4 标准曲线

按实验方法配制苹果酸的标准系列溶液并扫描RLS光谱,制作工作曲线(图4)。该方法的一元线性回归方程为:ΔIRLS= 6.1983+5200c(mg/L),相关系数r=0.9998,线性范围为0.002~0.27 mg/L,检出限为0.0018 mg/L(n=11)。

2.5 方法的选择性

图4 标准曲线 Fig.4 Calibration curve VIB:3.0×10-5 mol/L;pH=9.02.

分别取1#~3# 重庆不同市场市售苹果多个,削皮,去核,榨汁并搅匀,准确称取1# 果汁14.2325 g,2# 果汁 13.4632 g 和3# 果汁 12.5754 g,过滤,滤液分别置于1 000 mL容量瓶中,用水定容。然后移取各定容液10 mL 分别置于1 000 mL 容量瓶中,用水定容至刻度,摇匀,即得待测液。

3 分析应用

3.1 样品溶液的制备

考察了某些常见物质对测定0.134 mg/L 苹果酸的影响。结果表明,相对误差 ≤±5% 时,以下物质不干扰测定:500倍的葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、L-亮氨酸、L-组氨酸、L-丙氨酸、L-谷氨酸、L-色氨酸、L-白氨酸、L-赖氨酸、L-异亮氨酸、甘氨酸 倍的柠檬酸三钠;15 倍的山梨酸、甜蜜素、尿素;10 倍的Fe3+、酒石酸。可见,氨基酸、糖类及常见阴、阳离子均不干扰测定,故方法有很好的选择性。

本刊系中国科技论文统计源期刊(中国科技核心期刊) ,已加入《中国学术期刊(光盘版)》和“中国期刊网”、“万方数据资源系统”、“中文科技期刊数据库”,并被《中国学术期刊文摘》、英国《科学文摘》(SA,INSPEC)、美国化学文摘(CA)、美国剑桥科学文摘(CSA)、美国乌利希期刊指南(Ulrich)等收录。

3.2 样品测定及加标回收试验

取上述待测样液 1#~2# 各2.0 mL,3# 3.0 mL,分别置于10 mL 具塞比色管中,按实验方法加入其它试剂溶液,各平行配制5份。同时做加标回收试验(n=5)。由标准曲线或回归方程可求得待测样液中苹果酸的含量,从而可求得苹果样中苹果酸的含量,测定结果与高效液相色谱(HPLC)法(GB/T 5009.157-2003)对照,结果见表1。

表1 样品分析结果及回收试验(n=5)

Table 1 Analytical results of samples and recovery tests(n=5)

SamplesDetermined(g/100g)RLSHPLCBackground(10-6g)Added(10-6g)Found(10-6g)Recovery(%)RSD(%)1#0.3820.3801.080.671,0.939,1.341.74,2.01,2.3998.42.22#0.4010.3971.080.536,0.805,1.071.62,1.90,2.161011.83#0.4210.4261.590.402,0.671,0.8051.99,2.25,2.3898.71.8

4 结论

[5] LIU R S,YIN H L,LIANG Z J.The Food Industry(刘瑞山,尹海丽,梁治军.食品工业),2014,35(6):254.

[4] XU X J,QU Z,HE B J,et al.Journal of Henan University of Technology(Natural Science Edition)(徐秀娟,屈展,何保江,等.河南工业大学学报(自然科学版)),2015,36(4):107.

2.2.1 溶液pH 室温下考察了不同pH 值的 Tris-HCl缓冲溶液对二元缔合反应的影响。图2表明:在pH=8.5~9.4 范围内,缔合物的 ΔIRLS值较大,灵敏度较高。实验用pH=9.02 的Tris-HCl缓冲溶液,适宜用量为1.0 mL。

两组患者在治疗后的症状积分和总有效率,观察组的症状积分为(1.32±0.88)分,总有效率高达91.67%;对照组的症状积分为(2.72±1.03)分,总有效率为79.17%,两组数据差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

[3] ZHANG E Z,CUI S F,XIN M,et al.Food Science and Technology(张娥珍,崔素芬,辛明,等.食品科技),2014,39(3):276.

参考文献

用维多利亚蓝B 作探针的瑞利光散射技术,可以快速测定鲜苹果中苹果酸的含量。方法简便,有高的灵敏度和好的选择性,线性范围较宽,样品处理简单、安全,测定结果与国家标准方法基本一致,可用于苹果中苹果酸的快速测定。

[6] LIU S L,GUO Y S,XU K X,et al.Food and Fermentation Industries(刘书来,郭元帅,许凯希,等.食品与发酵工业),2015,41(10):135.

[7] SUN Q,XIE R J,DENG L,et al.Food Science(孙琦,谢让金,邓 烈,等.食品科学),2015,36(6):124.

根据弯矩及剪力计算结果来选配钢筋形式,桩的纵筋采用HRB400,箍筋采用HRB335,箍筋间距150mm,根据计算得到的受拉区、受压区及箍筋的总面积,确定所需纵筋及箍筋的型号。本次共布置抗滑桩33根,总长度594m。

[8] ZHANG X,LIU Z H,YANG G Y,et al.Journal of Instrumental Analysis(张霞,刘志华,杨光宇,等.分析测试学报),2014,33(5):545.

面对国家节约减排的号召以及资源形势严峻的现实,控制系统也逐年呈现出自动化的过程。目前主要我国电气工程主要应用DCS控制系统并采取集中控制手段,是控制系统自动化的典型代表。DCS系统意为分布式控制系统,它以微处理器作为基本元件以控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而治之和综合协调为设计原则,具有数据获取直接数字控制、人机交互以及监控和管理等功能。与以前的传统式控制系统相比,它是一种更加高级的、完善的控制与管理系统。集中控制系统是将各种信息统一放入一个处理器的综合运用的技术手段。这种处理目前还存在着一些缺陷,需要继续完善和提升。

[9] NIU J G,LIANG X J,LIU X,et al.Chinese Journal of Applied Chemistry(牛金刚,梁晓静,刘霞,等.应用化学),2010,27(3):342.

[10] CHEN Y M,GUO L H.Journal of Environmental Sciences,2009,21(3):373.

[11] FRANCO M,FRANCESCO B,GABRIELE F.Microchemical Journal,2007,87(1):81.

管材、管件搬运和运输用非金属绳捆扎、吊装,管材端头应封堵;不得与油类、酸、碱、盐等其他化学物质接触。管材、管件搬运时应小心轻放,排列整齐,严禁抛摔和沿地拖拽。车辆运输管材时,应放在平底车上,盘管应叠放整齐。直管和盘管均应捆扎、固定,避免相互碰撞。堆放处不应有可能损伤管材的尖凸物。

[12] HUANG S Q,LIU X X,ZHANG H,et al.Food Science and Technology(黄思棋,刘晓雪,张华,等.食品科技),2016,41(1):275.

[13] LIU X X,ZHANG H,ZHANG Z F,et al.The Food Industry(刘晓雪,张华,张志丰,等.食品工业),2016,37(5):283.

曾晓莎,庞向东,江虹
《分析科学学报》 2018年第02期
《分析科学学报》2018年第02期文献

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