兩種離子色譜法測(cè)定蠔油中氯化鈉含量的研究

陽(yáng)雄宇，金菲英，章超，高凱明，鄧青云，楊輝*

(1.寧波海關(guān)技術(shù)中心，浙江 寧波 315048；2.寧波市升力同創(chuàng)科技咨詢(xún)服務(wù)有限公司，浙江 寧波 315100；3.寧波中盛產(chǎn)品檢測(cè)有限公司，浙江 寧波 315010)

蠔油是常見(jiàn)的調(diào)味品，是利用牡蠣熬制而成或直接將牡蠣肉酶解，再加入糖、食鹽、淀粉等原料，輔以其他配料和食品添加劑制成的[1]，因其營(yíng)養(yǎng)豐富，含有種類(lèi)多樣的氨基酸、呈味核苷酸、有機(jī)酸及礦物質(zhì)元素且口味獨(dú)特而深受大眾喜愛(ài)[2]，但其被過(guò)量使用時(shí)的健康隱患卻較少被人們關(guān)注，主要隱患之一是氯化鈉的過(guò)量攝入，蠔油中含有一定含量氯化鈉，疊加烹飪中常用的食用鹽、生抽等調(diào)味品極易導(dǎo)致氯化鈉日攝入量過(guò)高。目前關(guān)于蠔油中氯化鈉的研究鮮有報(bào)道。氯化鈉作為食鹽的主要成分，具有重要的生理作用，能調(diào)節(jié)細(xì)胞和血液之間的滲透平衡，維持正常的水鹽代謝[3]。但過(guò)量攝入氯化鈉會(huì)增加人體高血壓及其他心血管疾病的患病率[4-5]，因此分析蠔油中氯化鈉含量對(duì)人體健康有重要意義。目前針對(duì)蠔油中氯化鈉的檢測(cè)主要使用國(guó)標(biāo)GB/T 5009.39—2003《醬油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》中的硝酸銀滴定法[6]。該法操作過(guò)程需手工搖動(dòng)滴定，較為繁瑣[7]，且滴定終點(diǎn)不易掌握，尤其樣品溶液中氯化物含量較高或帶有顏色時(shí)，難以判斷終點(diǎn)，存在人為誤差，重現(xiàn)性較差[8]。此外，指示劑鉻酸鉀為致癌物質(zhì)，不利于環(huán)保[9]。

為解決硝酸銀滴定法反應(yīng)終點(diǎn)指示困難、試劑不環(huán)保等問(wèn)題，考慮到離子色譜在氯化鈉檢測(cè)上具有明顯優(yōu)勢(shì)[10-11]，本文研究了兩種離子色譜法測(cè)定蠔油中氯化鈉的方法，分別使用陰離子色譜法測(cè)定氯化物和陽(yáng)離子色譜法測(cè)定鈉離子來(lái)分析蠔油中氯化鈉含量，兩種方法均具有較高精密度及準(zhǔn)確度，相比硝酸銀滴定法，具有定量準(zhǔn)確、操作簡(jiǎn)單、試劑環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，符合現(xiàn)代化學(xué)分析高效、環(huán)保的發(fā)展理念。

1 材料與方法

1.1 儀器與設(shè)備

ICS-2100型陰離子色譜儀(配備DS6 Heated Conductivity Cell型號(hào)檢測(cè)器、Dionex EGC Ⅲ氫氧化鉀自動(dòng)淋洗液發(fā)生器、Dionex ASRS 300(4 mm)陰離子抑制器、Dionex AS-DV自動(dòng)進(jìn)樣器、Chromeleon 7色譜數(shù)據(jù)處理軟件)、ICS-2100型陽(yáng)離子色譜儀(配備DS6 Heated Conductivity Cell型號(hào)檢測(cè)器、Dionex CDRS 600(4 mm)陽(yáng)離子抑制器、Dionex AS-DV自動(dòng)進(jìn)樣器、Chromeleon 7.2 SR5色譜數(shù)據(jù)處理軟件) 美國(guó)賽默飛世爾科技公司；KQ5200E型超聲波清洗機(jī) 昆山市超聲儀器有限公司；TDZ5-WS 型低速多管架自動(dòng)平衡離心機(jī) 上海盧湘儀離心機(jī)儀器有限公司；XA205DU型電子天平(精度：萬(wàn)分之一) 梅特勒-托利多公司；A級(jí)聚乙烯容量瓶(50 mL)、玻璃容量瓶(100 mL) 德國(guó)DURAN公司。

1.2 試劑與材料

氯化物標(biāo)液(1 000 mg/L)：壇墨質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心；氯化鈉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(高純?cè)噭?9.99%)、5-磺基水楊酸(分析純)、硫酸(優(yōu)級(jí)純)：國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；超純水(≥18.2 MΩ·cm)：由默克密理博公司Milli-Q A基礎(chǔ)款超純水機(jī)制得；樣品為市售蠔油產(chǎn)品，購(gòu)自連鎖超市。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

1.3.1 氯化物標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液的配制

分別準(zhǔn)確移取0.1，0.2，0.5，1.0，4.0 mL氯化物標(biāo)液置于一組50 mL聚乙烯容量瓶中，然后用超純水定容至刻度線，混合均勻。氯化物標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度分別為2，4，10，20，80 mg/L。

1.3.2 鈉離子儲(chǔ)備液(1 000 mg/L)的配制

先將氯化鈉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在(105±5) ℃下干燥至恒重后置于干燥器中，再準(zhǔn)確稱(chēng)取254.10 mg氯化鈉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，轉(zhuǎn)移至100 mL聚乙烯容量瓶中，用超純水定容至刻度線，混合均勻。

1.3.3 鈉離子標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液的配制

分別準(zhǔn)確移取0.1，0.2，0.5，1.0，4.0 mL鈉離子儲(chǔ)備液(1 000 mg/L)置于一組50 mL聚乙烯容量瓶中，用超純水定容至刻度，混合均勻。鈉離子標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液濃度分別為2，4，10，20，80 mg/L。

上述標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液分別用離子色譜專(zhuān)用進(jìn)樣管填裝并標(biāo)記，隨樣品溶液同批上機(jī)分析。

1.4 樣品制備

稱(chēng)取蠔油樣品1.00 g(精確至0.000 1 g)置于50 mL具塞錐形瓶中，加入0.01 mol/L硫酸溶液25 mL搖勻，在40 ℃條件下超聲10 min，取出放置于室溫下，轉(zhuǎn)移至100 mL玻璃容量瓶中，用少量超純水多次洗滌錐形瓶，洗液并入容量瓶中，用超純水定容至刻度線，搖勻。準(zhǔn)確吸取15 mL樣品溶液于離心管中，加入3 mL 60 g/L磺基水楊酸溶液以沉淀蛋白質(zhì)[12-13]，搖勻，靜置5 min，2 000 r/min離心10 min，收集5 mL上清液至100 mL容量瓶中，定容到刻度線，搖勻，用離子色譜專(zhuān)用樣品管裝樣待測(cè)。陰離子色譜和陽(yáng)離子色譜的樣品制備均按照上述步驟執(zhí)行。同時(shí)按照上述步驟制備空白樣品。

1.5 儀器條件

1.5.1 陰離子色譜

色譜柱:DionexTMIonPacTMAS11-HC(4 mm×250 mm)，帶IonPacTMAG11-HC (4 mm×50 mm)保護(hù)柱；ASRS 300(4 mm)型抑制器；Dionex 電導(dǎo)檢測(cè)器：電流為50 mA，柱溫為30 ℃，進(jìn)樣體積為25 μL，流速為1.0 mL/min，等梯度淋洗，淋洗液為20 mmol/L 氫氧化鉀溶液。

1.5.2 陽(yáng)離子色譜

色譜柱:DionexTMIonPacTMCS12A(4 mm×250 mm)，帶IonPacTMCG12A(4 mm×50 mm)保護(hù)柱；CDRS 600(4 mm)型抑制器；Dionex電導(dǎo)檢測(cè)器：電流為79 mA，柱溫為30 ℃，進(jìn)樣體積為25 μL，流速為1.0 mL/min，等梯度淋洗，淋洗液為20 mmol/L甲基磺酸溶液。

2 結(jié)果與分析

2.1 線性方程與檢出限

以目標(biāo)物濃度為橫坐標(biāo)、峰面積為縱坐標(biāo)，線性擬合繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，氯化物標(biāo)準(zhǔn)曲線見(jiàn)圖1，鈉離子標(biāo)準(zhǔn)曲線見(jiàn)圖2，擬合得到濃度與峰面積的線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)R2，以3倍基線噪聲計(jì)算出各方法的檢出限，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

圖1 氯化物標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Standard curve of chloride

圖2 鈉離子標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.2 Standard curve of sodium

表1 線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)及檢出限Table 1 Linear regression equations, coefficients and detection limits

由圖1、圖2和表1可知，在2～80 mg/L的濃度范圍內(nèi)，氯化物和鈉離子的峰面積均與其濃度呈線性關(guān)系，且相關(guān)系數(shù)良好，該線性范圍可以滿足市售蠔油制品中氯化鈉檢測(cè)的要求。

2.2 色譜圖分析

2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖

氯化物和鈉離子的標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖分別見(jiàn)圖3和圖4。在本文儀器條件下，兩種目標(biāo)物質(zhì)的色譜圖均具有良好的峰形，且譜圖基線平穩(wěn)，無(wú)其他干擾峰，適合積分定量。其中氯化物的出峰時(shí)間在3.80 min左右，出峰快，檢測(cè)效率高，鈉離子的出峰時(shí)間在4.41 min左右，出峰速度也較為理想。考慮到氯化物及鈉離子的色譜峰附近均無(wú)其他干擾峰，若對(duì)檢測(cè)速率有更高要求，可考慮通過(guò)增加泵流速、提高淋洗液濃度等方式進(jìn)一步縮短出峰時(shí)間，提升檢測(cè)效率[14-15]。

圖3 氯化物標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖Fig.3 Chromatogram of chloride standard solution

圖4 鈉離子標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖Fig.4 Chromatogram of sodion standard solution

2.2.2 實(shí)際樣品色譜圖

實(shí)際樣品中氯化物和鈉離子的離子色譜圖分別見(jiàn)圖5和圖6。

圖5 實(shí)際樣品中氯化物的分析圖譜Fig.5 Analysis chromatogram of chloride in actual sample

圖6 實(shí)際樣品中鈉離子的分析圖譜Fig.6 Analysis chromatogram of sodium in actual sample

由圖5和圖6可知，樣品色譜圖峰形與標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖一致性高，且無(wú)雜峰干擾，適合積分定量，說(shuō)明經(jīng)本方法前處理后的樣品溶液中含雜質(zhì)少，凈化效果良好，在本文色譜條件下各物質(zhì)分離度良好，不會(huì)互相干擾。

2.3 實(shí)際樣品檢測(cè)

將市售蠔油產(chǎn)品按照本方法稱(chēng)取6份進(jìn)行前處理并檢測(cè)，再分別將試樣中氯化物和鈉離子的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行計(jì)算，得出蠔油樣品中氯化鈉的含量，計(jì)算推導(dǎo)過(guò)程分別見(jiàn)式1[16]和式2，得到的檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。

(1)

(2)

式中：XCl-為通過(guò)氯化物濃度計(jì)算得到的氯化鈉含量(g/100 g)；XNa+為通過(guò)鈉離子濃度計(jì)算得到的氯化鈉含量(g/100 g)；CCl-為樣品試液中的氯化物濃度(mg/L)；CNa+為樣品試液中的鈉離子濃度(mg/L)；m為樣品質(zhì)量(g)；k為稀釋倍數(shù)，本方法中為2.4。

表2 兩種分析方法測(cè)得的實(shí)際樣品中氯化鈉含量Table 2 Sodium chloride content of actual samples dertermined by the two analysis methods

由表2可知，通過(guò)兩種方法對(duì)蠔油樣品中氯化鈉含量進(jìn)行分析，得到氯化鈉含量范圍為11.0～11.7 g/100 g，均低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21999—2008《蠔油》中14.0 g/100 g的限量。

2.4 方法比對(duì)

兩種方法下蠔油樣品中氯化鈉檢測(cè)結(jié)果的相對(duì)偏差計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 兩種分析方法相對(duì)偏差Table 3 The relative deviations of two analysis methods

由表3可知,兩種分析方法的相對(duì)偏差在0.44%～1.74%之間，結(jié)果表明兩種方法之間不存在顯著性偏差。

2.5 加標(biāo)回收率及精密度試驗(yàn)

稱(chēng)取3份1.00 g蠔油樣品，并分別添加50，100，200 mg的氯化鈉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，制備氯化鈉濃度梯度分布的加標(biāo)樣品3份，并用兩種方法分別對(duì)每個(gè)濃度的加標(biāo)樣品平行測(cè)定3次，計(jì)算加標(biāo)回收率及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD。氯化物加標(biāo)回收率及RSD結(jié)果見(jiàn)表4。測(cè)得其加標(biāo)回收率在100.3%～106.5%之間， RSD在0.46%～0.78%之間。鈉離子加標(biāo)回收率及RSD結(jié)果見(jiàn)表5。測(cè)得其加標(biāo)回收率在96.7%～103.8%之間，RSD在1.40%～3.59%之間。結(jié)果表明兩種離子色譜法的準(zhǔn)確性及精密度均達(dá)到分析要求。

表4 氯化物加標(biāo)回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差Table 4 Spiked recovery rates and relative standard deviations of chloride

表5 鈉離子加標(biāo)回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差Table 5 Spiked recovery rates and relative standard deviations of sodium

3 總結(jié)

本研究建立了兩種離子色譜法檢測(cè)蠔油中的氯化鈉含量，通過(guò)超聲提取、沉淀蛋白質(zhì)、離心等步驟對(duì)樣品進(jìn)行前處理，再分別使用陰離子色譜法和陽(yáng)離子色譜法檢測(cè)試液中氯化物和鈉離子含量，最后計(jì)算推導(dǎo)出蠔油中氯化鈉的含量。試驗(yàn)結(jié)果表明在兩種分析方法下，色譜圖中目標(biāo)物質(zhì)均具備峰形窄、對(duì)稱(chēng)性好、無(wú)干擾、檢出限低等特點(diǎn)，且加標(biāo)回收率及精密度均能滿足分析要求，相對(duì)傳統(tǒng)的硝酸銀滴定法具有人為誤差小、試劑環(huán)保、效率高等優(yōu)點(diǎn)，適用于蠔油產(chǎn)品中氯化鈉含量的測(cè)定。