流動注射化學發光法測定飲料中乙基麥芽酚

周艷梅，王亞萍，周華，馬同森

（河南大學化學化工學院 環境與分析科學研究所，河南 開封 475004）

乙基麥芽酚（Ethyl maltol）是重要的食品添加劑，廣泛用作糖果，餅干，飲料等的甜味劑和增香劑[1]，并且它可以控制人體內鐵和鋁的含量水平，因此對食品中的乙基麥芽酚進行定量分析具有重要的意義。目前測定乙基麥芽酚方法主要為高效液相色譜法[2]、反相高效液相色譜法[3]、電化學法[4]、熒光法[5]、分光光度法[6-8]等。這些方法有的靈敏度不高，有的操作煩瑣，有的儀器昂貴。化學發光分析法因其具有靈敏度高、線性范圍寬、儀器設備簡單等優點在食品與藥物分析中日益受到重視[9-10]。而流動注射化學發光法測定乙基麥芽酚尚未見報道，本實驗利用乙基麥芽酚可顯著增敏魯米諾-鐵氰化鉀體系的發光強度，建立了流動注射-化學發光快速測定乙基麥芽酚的新方法。用于飲料中乙基麥芽酚含量的測定，具有簡便、快速、靈敏、準確的優點。

1 實驗部分

1.1 材料

IFFM-E型流動注射化學發光分析儀：西安瑞邁分析儀器有限公司。

Luminol貯備溶液 （0.01 mol/L）：稱取0.4429 g Luminol（百靈威試劑公司），用0.1 mol/L NaOH溶解，加水定容于250 mL容量瓶中，室溫放置3d后使用。K3Fe（CN）6溶液（1×10－2mol/L）：稱取0.3293 g K3Fe（CN）6，用二次蒸餾水溶解并轉移至100 mL容量瓶中定容。

乙基麥芽酚溶液（1×10－2g/mL）：稱取1.0000 g乙基麥芽酚，用熱水溶解，冷卻后轉移至100 mL容量瓶中。所用試劑均為分析純，水為二次蒸餾水。

1.2 方法

流動注射化學發光反應裝置如圖1所示，b中通入Luminol，c中通入K3Fe（CN）6，將水注入a中，先做空白實驗，測定其發光強度（I0），待空白穩定，將一定濃度的乙基麥芽酚樣品溶液注入a中，測量體系的化學發光強度（Is）。相對發光強度用ΔI表示（ΔI＝Is－I0），以ΔI進行定量。

圖1 流動注射化學發光流程示意圖Fig.1 Schematic diagram of flow-injection chemiluminescence analysis

2 結果與討論

2.1 化學發光儀工作參數的設定

在光電倍增管負高壓400 V、增益1的條件下，對儀器工作參數進行了優化，實驗表明儀器在表1參數下運行，發光信號穩定，且具有最大的信噪比。

表1 化學發光儀工作參數的設定Table 1 Working parameters for chemiluminescence instrument

2.2 NaOH濃度的影響

魯米諾只有在堿性條件下才能產生化學發光，NaOH對體系的發光信號影響很大。固定魯米諾、鐵氰化鉀和乙基麥芽酚的濃度分別為4×10-5mol/L、4×10-4mol/L、1×10-6g/mL，考察0.01 mol/L ～0.50 mol/L NaOH濃度對體系發光強度的影響，如圖2所示。

圖2 NaOH濃度對化學發光強度的影響Fig.2 Effect of NaOH concentration on CL intensity

結果表明，發光強度隨著NaOH濃度增大而增大，當NaOH濃度為0.30 mol/L時魯米諾-鐵氰化鉀發光體系的發光強度最大，加入乙基麥芽酚后，其發光強度仍最大，因此選擇NaOH的最佳濃度為0.30 mol/L。

2.3 魯米諾濃度的影響

固定鐵氰化鉀、氫氧化鈉和乙基麥芽酚的濃度分別為4×10-4mol/L、0.30 mol/L、1×10-6g/mL，考察了魯米諾濃度在1×10-5mol/L～5×10-5mol/L對體系發光強度的影響，如圖3所示。

圖3 魯米諾濃度對化學發光強度的影響Fig.3 Effect of Luminol concentration on CL intensity

結果表明，在堿性介質中魯米諾被氧化成能發藍色熒光的3-氨基酞酸鹽，隨著魯米諾濃度不斷增加，被氧化的魯米諾分子數量增多，因此體系發光強度隨之增大，當魯米諾濃度為4×10-5mol/L時，體系化學發光強度達到最大，繼續增加魯米諾溶液濃度，被氧化的魯米諾分子占總的魯米諾分子數量的百分比減少，發光強度開始減弱，因此選擇魯米諾的最佳濃度為4×10-5mol/L。

2.4 鐵氰化鉀濃度的影響

固定魯米諾、氫氧化鈉和乙基麥芽酚濃度分別為4×10-5mol/L、0.30 mol/L、1×10-6g/mL，考察了鐵氰化鉀溶液濃度在1×10-4mol/L～1×10-3mol/L范圍內對體系發光強度的影響，如圖4所示。

圖4 鐵氰化鉀濃度對化學發光強度的影響Fig.4 Effect of K3Fe(CN)6concentration on CL intensity

結果表明，隨著鐵氰化鉀溶液濃度的增大，化學發光強度增大，當鐵氰化鉀濃度為6×10-4mol/L時，化學發光強度達到最大，繼續增大鐵氰化鉀濃度則會導致發光強度減弱，因此選擇鐵氰化鉀的最佳濃度為6×10-4mol/L。

2.5 標準曲線、精密度和檢出限

在選定的最佳實驗條件下，乙基麥芽酚的質量濃度在3.0×10-7g/mL～3.0×10-5g/mL范圍內與相對發光強度呈線性關系。為提高測定的精密度和準確度，校準曲線按乙基麥芽酚質量濃度的數量級分段繪制。校準曲線的基本參數列于表2。

表2 校準曲線的線性范圍及回歸方程Table 2 The linear range of calibration curve and regression equation

對質量濃度為5.0×10-6g/mL的乙基麥芽酚進行11次平行測定，相對標準偏差為1.03%。根據IUPAC建議，計算得方法的檢出限為1.1×10-7g/mL。

2.6 干擾試驗

考察樣品中共存的組分及離子對體系發光強度的影響。對于5.0×10-6g/mL的乙基麥芽酚溶液，在相對標準偏差為±5%以內，此體系至少可以允許下列倍數物質的存在：500倍的蔗糖、EDTA；200倍的蘋果酸；100倍的安賽蜜、糖精鈉、檸檬酸、苯甲酸鈉、K＋；50倍的葡萄糖、Na＋、Cl－、Ca2＋。5倍的Zn2＋、Cu2＋、Fe2＋、Mn2＋均有干擾，加0.02 mol/L的EDTA可掩蔽。

2.7 樣品測定及回收率實驗

直接取樣品稀釋100倍，在以上探討的最佳條件下，對樣品進行測定，并進行了加標回收實驗，結果見表3。

表3 樣品測定及回收實驗結果Table 3 Results of sample determination and recovery experiment

3 結論

基于在堿性介質中乙基麥芽酚對Luminol-K3Fe（CN）6體系的化學發光有顯著的增敏作用，建立了流動注射化學發光法測定乙基麥芽酚的新方法。在優化的實驗條件下，其線性范圍為3.0×10-7g/mL～3.0×10-7g/mL，檢出限為1.1×10-7g/mL。該方法已成功用于飲料中乙基麥芽酚含量的測定，回收率在94%～108%之間。

[1]張嶸,張彩娟,林仁衛.食品添加劑中乙基麥芽酚測定方法的研究[J].預防醫學文獻信息,20006(1):53-54

[2]王浩,劉艷琴,楊紅梅，等.高效液相色譜法測定飲料中乙基麥芽酚的研究[J].食品科技,2006(8):235-236

[3]趙志紅,張逢秋,朱慧.反相高效液相色譜法同時測定食品中香蘭素、乙基麥芽酚的含量[J].食品科技,2006(12):136-137

[4]彭少華,馬文華.反光光度法高效液相色譜法和伏安法測定麥芽酚和乙基麥芽酚[J].光譜實驗室,2005,22(4):680-682

[5]李暢,董學芝,宋玉芳，等.熒光素法測定乙基麥芽酚的含量[J].食品研究與開發,2008,29(6):101-103

[6]董學芝,李暢,王愛芳，等.食品中乙基麥芽酚快速測定方法研究[J].食品科學,2008,29(6):318-320

[7]Yongnian Ni,Yong Wang,Serge Kokot.Simultaneous kinetic - spectrophotometric determination of maltol and ethyl maltol in food samples by using chemometrics[J].Food chemistry,2008,109(2):431-438

[8]Yongnian Ni,Guowen Zhang,Serge Kokot.Simultaneous spectrophotometric determination of maltol,ethyl maltol,vanillin and ethyl vanillin in foods by multivariate calibration and artificial neural networks[J].Food chemistry,2005,89(3):465-473

[9]李利軍,鐘招亨,馮軍，等.流動注射化學發光法測定蘆丁[J].光譜學與光譜分析,2007,27(8):1625-1628

[10]王滔,薛冰純,劉二保.化學發光法測定巰嘌呤的含量[J].光譜學與光譜分析,2008,28(5):1026-1029