不做辛吉飞的“盘中餐”:检测牛奶及奶粉中肌醇的气相色谱法研究
近期,我们被辛吉飞的“科技与狠活”刷屏了,现在我们越来越关心食品添加剂过量的问题了,为了不做这些“科技与狠活”,我们接下来介绍一种检测奶粉及牛奶中肌醇的检测方法。
[摘 要] 利用 70% 的乙醇从样品中提取肌醇,然后以体积比为 1 ∶ 2 ∶ 8 的三甲基氯硅烷、六甲基二硅胺烷、N,N 二甲基甲酰胺的硅烷化试剂衍生,使用气相色谱检测。方法线性关系良好,相关系数为 0. 9990,方法检出限为 6mg/100g,RSD 分别为 3. 625% 、2. 542% 、2. 009% ( n=7) ,方法的回收率在 89. 1% ~ 104. 6% 之间,均能满足样品检测的要求。
[关键词] 肌醇; 气相色谱; 牛奶; 奶粉
说到肌醇,我们就先简单介绍一下:肌醇又名环己六醇,分子式 C6H12O6,是饱和环状多元醇。白色结晶粉末、味甜、无臭,其甜度为蔗糖的一半; 在空气中较稳定,易吸潮,易溶于水,不溶于无水乙醇、氯仿等。广泛存在于各种动物及微生物组织中,因开始是由肌肉组织中提取,故取名肌醇。肌醇具有类似维生素 B1 和维生素H 的作用,能促进脂肪代谢,防止肝脏脂肪积累,加速除去肝脏过多的脂肪,对脂肪肝、肝炎、肝硬化症、糖尿病、肥胖症等疾病有预防作用。肌醇作为食品营养强化剂,添加到很多保健食品及婴幼儿配方食品中[1]。
1. 简单了解了肌醇,那么接下来我们怎么检测它呢:目前,肌醇的 检测方法有化学法[2]、光谱法[3,4]、微生物法[5]、气相色谱法[6,7]等。其中化学法和光谱法适用于肌醇原料或者含量较大样品的检测而不适合进行微量检测,而微生物法检测时间较长,不能满足快速检测的需求。为了建立一种快速、准确而有效可行的乳制品中肌醇的检测方法,本研究采用 70% 的乙醇提取牛奶和奶粉样品中肌醇,硅烷化试剂衍生,然后通过气相色谱法检测,建立适用于牛奶和奶粉中肌醇的检测方法。
1.1 仪器与试剂
仪器:烘箱、真空旋转蒸发仪、Varian GC-450气相色谱仪、毛细管色谱柱VF -5ms ( 30m×0. 25mm×0. 25um) 。
试剂: 无水乙醇( AR) 、正己烷( GR) 、95% 乙醇( AR) 、三甲基氯硅烷( AR) 、六甲基二硅胺烷( GR) 、二甲基甲酰胺( GR) 、肌醇( 99% ,Sigma) 。
1.2 色谱条件
分流进样 ( 分流比20∶ 1 ) ; 进样口温度230℃ ; 程序升温,柱初温190℃ ,保持10min,以20℃/ min 升到250℃ ,保持10min; 载气,高纯氦气,流速1. 5m L/min; 进样量 1u L。
1.3 样品制备
1.3.1 目标物提取
称取均匀混合的奶粉样品1.0g于50mL 容量瓶中,加入12mL约40℃温水溶解试样。超声提取5min,用95%乙醇定容至刻度,混匀,静止20min后。取10m L提取液于15m L离心管中,以4000r / min 离心5min。取上清液 5m L于旋转蒸发仪浓缩瓶中。
1.3.2 干燥与衍生
向浓缩瓶中加入10m L无水乙醇,在80℃下旋转浓缩至近干时再加入5m L 无水乙醇继续浓缩至彻底干燥( 有水将使下步硅烷化不彻底) 。加入硅烷化试剂( 三甲基氯硅烷、六甲基二硅胺烷、N,N 二甲基甲酰胺的体积比为 1:2:8)10m L溶解并转移至25m L有螺纹盖的消解管中,放于 80℃ 烘箱中衍生反应 30min。其间每隔约5min 取出震荡一次,取出冷却至室温。加入 5m L正己烷,振荡混合后静止分层,取上层液3m L于预先加少许无水Na2SO4的带螺纹盖离心管中,振荡后 4000r/min 离心,此为试样测定液。
2. 结果与讨论
2.1 检测限的确定:通过不同浓度肌醇标准溶液气相色谱检测的响应峰面积,浓度为5ug /m L的肌醇色谱图其信噪比达到3倍信噪比,能够满足色谱分离要求。
2.2 加标回收率及精密度试验:选择3个不同肌醇含量的奶粉按照1.3进行样品处理,然后检测肌醇含量,测定后的相对标准偏差均小于一般仪器法所要求的相对标准偏差10%;根据牛奶中肌醇的本底含量,分别添加了2被检出限、5倍检出限和10倍检出限附近的肌醇标准物质进行了检测,结果加标回收率在89.1%~104.6%之间,说明该方法准确性能够满足检测要求。
2.3 样品检测
对市场上的纯牛奶、新西兰全脂奶粉、婴儿配方奶粉、幼儿配方奶粉、中老年奶粉 6 个样品进行了检测,结果如表1 :
可以看出,牛奶中本身就含有肌醇,其含量为 3.85mg /100g,而没有添加任何食品添加剂的新西兰奶粉中其含量为 22.07mg /100g,说明所检测的婴儿配方粉中的 1 段和 2 段进行了肌醇营养强化,而婴儿配方粉3段和中老年奶粉并没有添加肌醇,只是一个本身的含量。
3. 结论
3.1 通过对方法的检出限、加标回收率以及精密度试验发现,气相色谱法法检测奶粉和牛奶中肌醇含量具有速度快、精密度好、准确度高、检出限低的特点,能够满足现有牛奶及奶粉中肌醇的检测需求,其仪器条件也适用于其他类基质中肌醇的检测。
3.2 通过检测得到了牛奶中的肌醇本底值为4mg /100g左右,奶粉中肌醇的本底值为 22 mg /100g 左右,这为乳品研发和生产提供了科学依据,我们可以通过这种检测方法判断是否肌醇过量或不达标。
文献
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