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食品中小分子有机酸的分析方法

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维普资讯 http://www.cqvip.com 科技情报开发与经济 文章编号:1005"6033(2007)17—0149—03 SCI—TECH INFORMATION DEVELOPMENT&ECONOMY 2007年第l7卷第l7期 收稿日期:2007-04—11 食品中 分孑有机礁的分衍方法 齐尚忠 (山西省产品质量监督检验所,山西太原,030012) 摘要:介绍了食品中小分子有机酸的分析方法,展望了食品中小分子有机酸分析方 法的发展领域。 关键词:食品;小分子有机酸;GC—Ms方法;HPLC方法 中图分类号:TS207.3 文献标识码:A 理生成显色化合物,并分别在490 nln,420 Ilia和530 nm的波长下测定。 在现代食品工业中,不少食品都与小分子有机酸有关,这些有机酸 和其他香味成分一起,赋予了食品一定的口感。另外,在某些酒和饮料 中,也含有小分子有机酸类成分,这些成分有的是根据产品风味的需要 或规定的质量要求加入的,有的是原料中带来的,例如果酒、葡萄酒中的 酸,还有的是在发酵过程中产生的,如我国传统的白酒、黄酒中的多种有 机酸。 Vereda 等在两个方面发展了上述方法,一是通过提纯待测物削弱的干 扰,二是引入了自动化操作。总体来说,分光光度法在实际应用中步骤繁 琐,耗时较多,了它的推广。 1.3酶法 酶法测定小分子有机酸含量的原理是利用辅酶NDAH(烟酸酰胺腺 嘌呤二核苷酸)、NDAHP(磷酸烟酸酰胺腺嘌呤二核苷酸)在340 llm波长 食品中主要的小分子有机酸有乙酸、乳酸、琥珀酸、酒石酸、富马酸、 奎宁酸柠檬酸和苹果酸等,少量存在的还有甲酸、顺丁烯二酸、反丁烯二 下吸光度的增加或减小来确定。该法最大的优点是高度专一性,因为它 可以用来分析某些有机酸的L或D型异构体。但是,由于酶法每次只能 测定一种有机酸,因而分析时间很长,这也成为其在实际应用中的最大 缺点。 为了克服酶法的缺点,Phuchadest 等开发了流动注射法,即将样品 酸、草酸等。有机酸的种类、含量与构成对食品的味道有很大影响,而酿 造食品发酵过程中有机酸含量的变化是评价发酵工艺的重要指标,因此 小分子有机酸的分析对于食品工业来说是非常重要的。本文总结了近年 来食品中小分子有机酸的分析方法,并对其研究和发展趋势进行了分析 和展望,希望能对我国食品工业的相关发展有所裨益。 通过有固定酶的开放管状反应器,以同时测定葡萄酒中L一乳酸和L一苹 果酸的含量。u眦 等也使用流动注射法测定葡萄酒中这两种有机酸的 含量,不同的是他们在流动注射系统中安装了一个双分析装置,这样可 以调整样品组成以适应分析系统的需要。 1.4色谱法 1小分子有机酸的分析方法 目前,小分子有机酸的分析方法有化学滴定法、比色法、分光光度 法、酶法、色谱法和毛细管电泳法等。化学滴定法开发较早,但是方法简 单,对多种有机酸的分析为力,应用有限,因而不再赘述。下面,本文 将分别对其他分析方法进行论述。 1.1比色法 色谱法是有机酸分析中最常用的方法,主要包括气相色谱法(GC)、 液相色谱法(HPLC)和离子色谱法(IC)。 1.4.1气相色谱法 在食品工业中,比色法可以用来分析己酸、乳酸的含量。例如凌希利[1 ]等采用了比色法分析乳酸发酵液中乳酸的含量,通过与乳酸标准系列管 的比色可以得出样品中的乳酸含量。该法可用于测定酒中乳酸的含量。 另外酒中常规的己酸分析也可采用比色法。由于己酸发酵液的培养和发 酵过程中产生的干扰因素多,该法在测定中尚存在一些可题。吴根福 等继续了常规的比色法测定己酸的研究,提出了合理的方法,经试验测 定后认为此法是完全可行的,并总结出了一些减少分析误差应注意的重 要条件。 1.2分光光度法 使用GC法分析食品中小分子有机酸,需要在分离前对有机酸进行 衍生以增加其挥发性,一般合成的衍生物有三甲基硅烷衍生物、甲酯、叔 丁基二甲基硅烷衍生物和乙酯等。另外在分析某些复杂样品时,还需首 先通过离子交换树脂或固相萃取等手段对待测有机酸分离。这些前处理 步骤使该法在实际应用中比较繁琐费时。 Deng㈤等将分离和衍生合并为一步进行,使待测有机酸直接在离子 交换树脂上发生酯化反应,大大减少了样品前处理时间。刘炯光等采用 大口径毛细管色谱柱取代传统的色谱柱,分析白酒中有机酸含量,有效 地减弱了酯类化合物对分析结果的干扰。赵大云【 等运用丁酯化方法, 同时检测雪里蕻腌菜中的有机酸。 除了传统的火焰离子检测外,与质谱连用检测的技术也有研究和应 用。贾春晓【 等用气相色谱一质谱联用法对山楂果中有机酸成厶JJ M出.L.行了 食品中小分子有机酸在用分光光度法分析时,一般都需先和某种化 合物反应,以生成可以在一定波长下测量的显色化合物。而且为了消除 干扰因素,待测有机酸需要通过沉淀法或离子交换法从样品中分离出 来。例如,Rebelin 等通过分光光度法测定了酒石酸、苹果酸和乳酸的含 量,这些有机酸首先通过强碱性离子交换树脂分离出来,再经过其他处 系统分析,测定了其中8种主要有机酸的含量,对山楂果的食用、药用价 值以及开发研制功能性保健食品提供科学依据。龚复俊 等用气相色 The Expectation of the Auditing of Risk-orientated Strategic System for Enterprise Information ZHOU Yuan-yuan ABSTRACT:This paper expounds the modern isk-orrientated audit,and analyzes on the expectation of the auditor for the enterprise information from the angles of the strategy and the system. KEY WORDS:strategic system;financil ainformation;non-financil ainformation 14日 维普资讯 http://www.cqvip.com 齐尚忠食品中小分子有机酸的分析方法 本刊E-mail:bjb@mail info.net 综述 谱一质谱联用法测定了皱皮木瓜巾有机酸的含量。另外,李新华¨ 等 研究了以十二烷基苯磺酸钙和十二虹强苯磺酸锌为色谱固定相的分析 方法,具有成本低、分析时间短等优点。 1I4.2液相色谱法 (2):19—21. 参考文献 [1]凌希利,张永华.比色法测定白酒中乳酸含量 J].酿酒科技,1986 2]定根福,陈佩华.}E色法定量测定己酸含量的初步研究[J].酿酒科 技,1995(6):35—37. 液相色谱法在食品中小分子有机酸的分析中应用最为广泛,但是也 具有以下缺点,如消耗的溶剂量大、分析时间长、色谱柱价格昂贵而且实 际样品中的复杂成分会缩短色谱柱的有效寿命等。实际分析中,样品前 [3] Rebelein H.Colorimetrie determination of tartaric and laetieaeids in vane and fruit;uice[J].Deutsche Lebensmittel—Rundschau,1961,57:36—41. 14 J Vereda E,Garea de Torres A,Rivero A,et a1.Determination of organic 处理可分为两种,一种是简单的过滤,另一种是通过固相萃取或离子交 换。检测器主要采用紫外分光光度法,另外还有示差折光检测器、电化学 检测器和电导检测器等。色谱柱一一般采用常规反相C18柱,以非极性键 合硅胶为填料,靠疏水作用保留非极性物质进行分离。 何海霞…等应用该法分析了芦荟饮料中草酸、酒石酸、苹果酸、琥珀 酸和柠檬酸等8种有机酸的含鼍,具有简单快速、高效灵敏、回收率高、重 现性好等优点,检测限可达4.5 t ̄g/L ̄l 700 ̄g/L。周治德也采用液相色i普法 检测了芦荟制品中小分子有机酸的含量,不同的是采用可变波长紫外检测 器,用磷酸盐溶液与乙腈作流动相。高海 分析了不同种类的梨汁中小 分子有机酸,并利用SAS分析软件,对其相关陛进行了考察,发现不同品种梨 汁中各有机酸含量差别较大,其中琥珀酸与乳酸、富马酸,莽草酸与柠檬酸、 奎宁酸的含量之间表现出极显著的相关性。朱婷婷[ 等分析了不同原浓啤 酒中有机酸的含量,发现啤酒中柠檬酸、乳酸、苹果酸、丙酮酸和草酸等1O 种有机酸质量浓度的总和在738.17 n虮~799.50 mrCL之间,另外随着啤酒 样品中可发酵性糖总量的降低,啤酒中有机酸总量升高。毕丽君[16 等对7 种有色酒中的7种有机酸进行了分析,检测波长为214 Elm,回收率为 96%,检出限为20ng~125ng。秦振起【l 等采用岛津高效液相色谱有机酸 分析系统对其本公司产品中柠檬酸、苹果酸、乳酸和醋酸的含量进行测定。 张军 等应用该方法分析了葡萄酒中的有机酸含量,他们通过考察色谱 条件变化对分析结果的影响,确定了最佳的分析色谱条件。 1I4_3 离子色谱法 acids in wines.A review[J J.Quimiea Analitica,1998,17:167—175. 【5]Puehades R,Herrero M A.Maquieira A,et a1.Simultaneous enzymic determination of L—nlalic acid and L—lactic acid in wine by flow injection analysis[J].FoodChemistry,1991,42:167—182. [6]Lima J,Range1.EnZymic determination ofL(一)malie and L(+)lactic acids in wine by lfow i.jection analysis[J].American Journal of Enology and Viticulture,1992,43:58—62. [7]Deng C R.Determination of totla organic acids in wine by interracil aderivatization gas chromatographicmethod[J .Sepu,1997,15:505—507. [8]赵大云,丁霄霖.雪里蕻腌菜卤汁中有机酸成分气相色谱分析[J]. 上海交通大学学报:农业科学版,2001,21(3):220—225. [9]贾春晓,毛多斌,赵玛,等.山楂中有机酸的定量分析研究[J].化学 研究与应用,2004,16(3):435. [1O]龚复俊,陈玲,卢笑丛,等.皱皮术瓜果实中有机酸成分的Gc— MS分析[J].植物资源与环境学报,2005,14(4):55. [11]李新华,赵岷,寇登民,等.十二烷基苯磺酸钙色谱固定相对有机酸 的分析[J].吼代仪器,2004(3):20. [12]李新华 自制的十二烷基苯磺酸锌固定相对有机酸的分析[J].辽 宁工学院学报,2000,20(6):58. [13]何海霞,丁健桦,杨新磊,等.HPLC法测定芦荟及芦荟饮料中的低 分子量有机酸[J].食品科技,2oo6(8):231—234. 近年来液相色谱方法中的一种新方法一一离子色谱方法(Ic)发展 应用较为迅速。应用Ic分析有机酸不仅简单快速,而且选择性好、准确 度高 191。田鹏等选用盐酸作淋洗液,以四丁基氢氧化铵为再生液对1 2种 有机酸在阴离子排斥色潜柱上的保留行为进行了系统研究,找出了柱分 离有机酸的规律,并在最佳色谱条件下,测定了白葡萄酒中的有机酸。刘 琼 等采用离子色谱法对全兴大曲系列酒中的有机酸组分进行了分析, 并与气相色谱分析方法作对比,发现离子色谱法具有分析时间短、回收 率高和重现性好的优点。 1.5毛细管电泳法 [14]高海燕,王善广,廖小军.不同品种梨汁中糖和有机酸含量测定及 相关性分析[J].华北农学报,2004,19(2):104—107. [15]朱婷婷,吴帅,邵洪涛,等.不同原浓啤酒中有机酸的含量分析[J]. 食品和发酵工业,2005,31(4):108—112. [16]毕丽君,顾振宇.固相萃取一反相HPLC分析色酒中有机酸[J]_理 化检验:化学分册,2000,36(4):163—165. [17]秦振起,赵淑富,韩锡波,等.有机酸分析系统检测有机酸[J].现代 科学仪器,2004(5):5O一52. 毛细管电泳(CE)是指高压电场为驱动力,毛细管为分离通道,依据 样品中各组分之间淌度和分配行为L的差异而实现分离的一类液相技 术。近年来,毛细管电泳成为一种强有力的分离技术,它具有分离效率 高、分析速度快、样品和溶剂量少、毛细管便宜且更换简单等突出优点, 越来越广泛地被用于有机酸的分析。但与其他分析方法相比,其灵敏度 和重珊陛方面仍存在不足。随着各种高灵敏度检测器(如激光诱导荧光 等)和自动进样器的广泛使用,不但可使测定精度和榆测灵敏度大大提 高,而且能完成连续自动进佯及在线分析,使之更加适合于实际应用。不 过,当前我国毛细管电泳主要应用于中草药成分的分析,在食品分析中 则应用较少,而国外在分析食品; 有机酸含量方面已经大量应用,如检 [18]张军,韩英素,高年发,等.HPLC法测定葡萄酒中有机酸的色谱条 件研究[J].酿酒科技,2004,122(2):9I一93. [19]T明玉,陈培格,罗.食品有机酸的高效液相色谱分析法[J]. 色谱,1997,15(3):212—215. [20]刘琼.浅析单柱离子色谱法与气相色谱法分析白酒中有机酸微量 成分[J].酿酒,2001,28(4):56~58. [21]邢凤琴,朱恩圆,詹慧清.党参中有机酸的高效毛细管电泳法分析 [J].同济大学学报:医学版,2001,22(5):15—18. [22]Buiarelli F,Cartoni G,Coceioli F,et al、Capillary zone eleetrophoresis of some organic acids in milk whey[J]journal of Separation Science, 2003,26:425-428. 测牛奶、葡萄酒、咖啡和牛肉中的有机酸含星 。 2食品中小分子有机酸分析方法的发展趋势展望 目前食品工业中小分子有机酸的分析以(;C—MS方法和HPI_C为 主,但是GC—MS方法需要在分析前对有机酸进行衍生化以增fjn其挥发 1233 Esteves V l,Lima S S F,Lima D L D,et a1.Using capi ̄ary eleetrophoresis for the determination of organic acids in Port wine[Jj.Analytica Chimiea Acta,2004,5131:163-167. [24] Cortacero R S,Segura C A,Herna B,et a1.Determination of low— moleculr-mass aorganic acids in any type of beer samples byeoelectroosmotie 性,样品前处理繁琐费时;HPLC法虽然不需要衍生化,但是消耗溶剂量 大、操作费时、价格昂贵。为了适应当前快速化、小型化、微型化、在线化的 capillary elec£roph()resis【J]、Journal ofChromatograph),A,2005,1064:l15一 l19. 分析要求,国内外研究人员进行了大量的研究 :作,离子色谱法和毛细管 电泳法发展迅速,但是也面临灵敏度低和重现 惹等许多缺点。多种方法 联用、新的进样、分离等技术的开发以及新型色谱检测器的开发是解决这 些问题的有效途径,也应该是今后该领域研究的发展方向【 ̄:-zqi。 [25]Galli V,Barbas C.Capillary electrophoresis for the analysis of short— chain organic acids in coffee[J].Journal of Chromatography A,2004,1032: 299-304. 维普资讯 http://www.cqvip.com 科技情报开发与经济 文章编号:1005—6033(2007)17—0151—02 SCI-TECH INFORMATION DEVELOPMENT&ECONOMY 2007年第17卷第17期 收稿日期:2007—05—11 当代生命科学及其相关学科的研究 别、毅 (信阳师范学院生命科学学院,河南信阳,464000) 摘要:介绍了超快速冷冻胚胎移植试管婴儿、世界首只克隆狗、组织工程再造技术、 使植物不产生花粉的生物技术、基因芯片的开发以及试管卵巢研究的新进展,并展望 了它们的应用前景。 关键词:超快速冷冻胚胎;组织工程;基因芯片 中图分类号:Q593;Q78 文献标识码:A 炎只活了22天,最后只存活了这只叫“斯纳皮”的克隆狗。它看上去非常 1 我国首例超快速冷冻胚胎移植试管婴儿诞生 湖南医科大学人类生殖工程研究室的科研人员新研究成功的超快 速冷冻法实现了中国试管婴儿新技术再拔头筹的目标。 研究报告称,新研究成功的快速冷冻法操作简便,不需要特殊的设 备,可大大降低成本,有利于试管婴儿技术的推广。运用这一新方法进行 活泼好动,与平常见到的狗并无差别。 专家们在评审这项成果时指出,狗和人类有很多共同之处,狗的6O 多种感染性疾病和人类相似。狗的克隆成功向治疗人类各种疑难病症、 复制濒临灭绝的珍稀动物迈出了可喜的一步。从单纯的理论探讨和实践 研究,发展到现在利用克隆技术治疗人类疑难病症,这是生命科学和色 学的跨越式发展,是生物技术的一场,已经超出了人类伦理争议的 范畴,开创了人类生活与福祉的新纪元。基因测试已证明,“斯纳皮”和它 的克隆细胞捐赠者的基因100%吻合。我们相信,此次克隆狗的成功,不 仅有助于人类的器官移植和拯救濒危动物,对于治疗用胚胎干细胞的研 试管婴儿手术的不孕症患者年龄为37岁,在接受试管婴儿手术后运用 超快速冷冻法保存剩余胚胎。当病人流产后,研究室对其施行剩余胚胎 的移植,结果使其成功受孕,且胎儿发育良好,怀孕期满后该病人生下一 健康男孩。由此证明,超快速冷冻法的应用取得了成功。 同行专家在评审这项成果时指出,超快速冷冻胚胎移植试管婴儿的 诞生,是生殖生物学领域又一次创新。 究也有较大促进作用。 3运用组织工程进行再造手术 组织工程是应用细胞生物学和工程学原理,在实验室里将人体某部 分的组织细胞进行人工培养繁殖,使其扩增千万倍,再将这些细胞种植 和吸附在一种生物材料的支架上,然后一并移植到人体所需要的部位。 组织工程的研究始于2O世纪8O年代,美国波士顿麻省理工学院和 哈佛大学开始建立相关实验室,于9O年代初首次用裸鼠的肋骨在裸鼠 背上成功预制了人耳廓软骨的支架,再造了形态逼真的人耳廓。到9O年 代中后期,中国留美学者曹谊林博士经过两年的潜心研究成功地用大白 兔肋骨在兔耳上再造了人耳廓,且形态更为完美逼真,震惊了世界医学 界。 2世界首只克隆狗问世 在狗的克隆技术中,体外培养困难和不能一次性获取多只狗的卵子 是最大的难点。世界上第一只克隆狗,是韩国科学家从一只3岁的雄性 阿富汗猎犬“泰”的耳朵上取下一个皮肤细胞,将细胞核中的遗传物质取 出,注入另一个已经抽出遗传物质的未受精的卵细胞中,这个卵细胞随 后受到电击发生,产生出类似受精卵的效果。而后这个卵细胞再被 植入一只黄色的拉布多猎犬的子宫中进行孕育。2005年4月24日, 狗妈妈成功地生下了世界第一只克隆狗。克隆狗名叫“斯纳皮” (Snuppy),是“汉城国立大学小狗”(SeouL NationaL University Puppy)的缩 写。克隆狗“斯纳皮”和提供克隆细胞的父亲“泰”外貌非常相似,它们具 有同样的大耳朵和身体花纹。 研究报告称,韩国利 学家一共克隆了1 095个胚胎,并将其植入123 只狗的子宫内,然而其中只有3只狗成功受孕。在这3只狗中,一只不幸 中途流产,另一只于2005年5月份产下“克隆狗2号”,但小狗却因患肺 【26] Casella I G.Gatta.M.Determination of liaphatie organic acids by high— 修复缺损器官的方法一般有自体移植、异体移植和组织代用器3 种。但它们各有弊端,如自体移植要以牺牲患者自己的正常器官组织为 代价。这种方法不但会增加患者的痛苦,还因有的器官是独一无二而无 法做移植手术。异体移植最难解决的是组织免疫排斥反应问题,失败率 极高,加之异体器官移植其器官来源有限,因而难以实施。运用动物器官 Bioanalytical Chemisty,2003,376:92-97 rperformance liquid chromatography with pulsed electrochemical detection[J]. Journal ofAgricultural and Food Chemistry.2002.5O:23—28. (责任编辑:李敏) [27] Edelmann A,Diewok J,Baena J.et a1.Highperformance liquid chromatography with diamond ATR—FⅡR detection for the determination of 第一作者简介:齐尚忠,男,1958年8月生,1993年毕业于山西大学 经济管理专业,高级工程师,山西省产品质量监督检验所,山西省太原市 长治路106号,030012. carbohydrates,alcohols and organic acids in red wine[J].Analytical and The Methods for Analyzing the Low-molecular-weight Organic Acids in the Food QI Shang-zhong ABSTRACT:This paper introduces the methods for analyzing the low-molecular-weight organic acids in the food,and looks forward to the developing fields of the methods for analyzing the l0w—m0lecular—weight organic acids in the food. KEY WORDS:food;low-molecular-weight organic acids;GC-MS method;HPLC method 151 

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