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高效液相色谱法对挂面中食用合成色素的测定
作者:  浏览量:893  发布时间:2017-10-31 03:42:13

高效液相色谱法对挂面中食用合成色素的测定

一、简要

近年来,随着各种花色挂面产品的不断开发,一些不法商贩以食品合成色素替代花色挂面中的蔬菜汁原料,以牟取暴利。食用合成色素又称为食用焦油色素,因为食用合成色素是以煤焦油为原料制成的。由于这类色素对人有害,故应严格管理,谨慎使用。 据研究,食用合成色素对人体的毒性作用可能有三方面,即一般毒性、致泻性与致癌性,特别是致癌性更为人们所关注。此外,许多食用合成色素在生产过程中还可能混入砷和铅,色素中还可能混入一些有毒的中间产物。因此必须对食用合成色素进行严格的卫生管理,如:要严格规定食用合成色素的种类、纯度、规格、用量、及允许使用的食品等。 我国允许使用的食用合成色素有苋菜红、胭脂红、赤鲜红、新红、柠檬黄、靛蓝、日落黄及亮蓝,允许使用的食品种类有果味水、果味粉,果子露、汽水、配制酒、糖果、糕点上的彩装、罐头等。为了防止其危害,在使用上都作了严格的限制。本文建立了高效液相色谱法对挂面中食用合成色素的测定,通过添加木瓜蛋白酶和α-淀粉酶水解挂面中淀粉和蛋白质,减少淀粉和蛋白质在提取过程中对合成色素的吸附,以研究适合于挂面中食用合成色素的测定方法。结果表明:在加酶的情况下,色素回收率显著提高,并随着加酶种类和含量的不同,色素回收率也有所不同,α-淀粉酶和木瓜蛋白酶组成的复合酶制剂的添加效果优于单一酶制剂。复合酶添加量α-淀粉酶为2%、木瓜蛋白酶为2.5%时,5种色素柠檬黄、苋菜红、胭脂红、日落黄、亮蓝加标回收率均在80%以上,较对照组有显著提高。


二、高效液相色谱法对挂面中食用合成色素的测定试剂与仪器设备准备

1、试剂准备

色素标准溶液;木瓜蛋白酶(≥50万IU);α-淀粉酶(≥4000IU);甲醇(色谱纯);聚酰胺粉(200目);柠檬酸溶液木瓜蛋白酶溶液(0.01g/mL,最适温度为70℃,最适pH值为5~7);二级水(电导率≤0.10mS/m,25℃);甲醇-甲酸混合溶液(6:4,V/V);无水乙醇-氨水-水混合溶液(7:2:1,V/V);α-淀粉酶溶液(0.01g/mL,最适温度为65℃,最适pH值为5~7);质量分数为20%的柠檬酸溶液;体积分数为36%的乙酸溶液。


2、材料准备

挂面(市售)。


3、仪器准备

高效液相色谱仪(南京科捷分析仪器有限公司);BS224S电子天平;TDC-40B离心机;DZKW-4型电热恒温水浴锅、FW-100高速万能粉碎机。


三、高效液相色谱法对挂面中食用合成色素的测定步骤

1、样前处理

取适量的挂面经磨粉机磨后待用。取100g挂面粉加入1mL色素标液(0.5mg/mL)溶液,充分混合后晾干,将晾干后的挂面粉放入磨粉机磨碎,得到含色素为5μg/g的加标挂面粉,装入样品瓶中待测。


2、样品处理

称取5g(精确到0.01g)加标样品,放入100mL的锥形瓶中加一定体积的酶溶液,用20%柠檬酸调pH6,补加水至50mL,将锥形瓶放入65℃水浴锅中加热15min,

然后将试液放入离心机,于2000r/min离心5min取上清液移入150mL锥形瓶中,将离心后的残渣用少量水洗2~3次,所得水洗液合并入150mL锥形瓶中。将依法制成的样品溶液调pH6,放入水浴锅中加热到60℃,将1g聚酰胺粉加少量水调成糊状,倒入样品溶液中,搅拌片刻,以G3垂融漏斗抽滤,用60℃pH4的水洗涤3~5次,然后用甲醇-甲酸溶液洗涤3~5次,再用水洗至中性。用乙醇-氨水-水混合溶液解吸3~5次,每次3mL,收集解吸液,用36%乙酸溶液调节至中性,水浴加热至近干。加水定容至5mL。经0.45μm微孔滤膜过滤,取10μL在高效液相色谱仪上进行测定。


3、实验条件

色谱柱:YWG-C1810μm不锈钢柱:4.6mm(i.d)×250mm,柱温为40℃;流动相:甲醇、乙酸铵溶液(0.02mol/L);梯度洗脱:甲醇体积分数在0~5min为20%~35%(3%/min),5~12min为35%~98%(9%/min),12~18min为98%,18.01~30min为20%。流速:1mL/min;紫外线检测器,254nm波长测定。


4、测定

取相同体积样液和合成色素标准液分别在高效液相色谱仪上测定,根据保留时间定性,外标峰面积法定量。


四、高效液相色谱法对挂面中食用合成色素的测定结果分析

1、图谱

高效液相色谱法对挂面中食用合成色素的测定

图1为在1.3.3节色谱条件下,5种食用合成色素混合标准品的分离效果,可以看出,5种色素在设定的色谱条件下,分离效果良好。以5种色素的峰面积(Y)对质量浓度(X)绘制标准曲线,得到的标准曲线方程、线性范围、检出限和相关系数见表1。结果表明,5种常用食用合成色素标准曲线线性关系良好。

高效液相色谱法对挂面中食用合成色素的测定


2、讨论

1)α-淀粉酶对色素提取的影响

图片3


由图2可知,当单独加入α-淀粉酶时,该酶可分解挂面中的淀粉,从而减少了淀粉对色素的吸收;当α-淀粉酶的添加量(均以试样为100%计)由0增加到3.0%时测得的胭脂红含量随着酶添加量的增多而变化,当酶添加量为2%时,胭脂红回收率为43.30%,当酶添加量大于2%时,随酶添加量的增加胭脂红的回收率无显著变化。根据添加量最少,提取效果最佳的原则综合分析,可知当酶添加量2%时较为适宜。


2)木瓜蛋白酶对色素提取的影响

高效液相色谱法对挂面中食用合成色素的测定

由图3可知,当单独加入木瓜蛋白酶时,该酶可分解挂面中的蛋白质,使得蛋白质对色素的吸附明显减少;当木瓜蛋白酶的添加量(均以试样为100%计)由0增加到3.0%时,胭脂红的提取回收率随着酶添加量的增加而增大,当酶添加量2.5%时,胭脂红回收率达到

68.98%,随酶添加量的进一步增大,胭脂红的回收率略有上升,但变化不大。综合考虑酶添加量和提取效果两种因素,可知酶添加量为2.5%时效果较好。


3)复合酶对色素提取的影响 

在考虑单独加入一种酶对实验的影响后,再考虑加入α-淀粉酶和木瓜蛋白酶共同作用对面制品中色素测定效果的影响,由于已确定加入2%淀粉酶和2.5%蛋白酶可达到较理想效果,因此在考虑添加复合酶时,选择在添加2%淀粉酶和2.5%蛋白酶附近几个点进行实验。

 高效液相色谱法对挂面中食用合成色素的测定


由表2可知,添加α-淀粉酶和木瓜蛋白酶复合酶比单独添加其中一种酶的效果更好,两种酶共同添加更好地减少了蛋白质和淀粉对色素的吸附,故胭脂红的回收率明显提高;当添加α-淀粉酶2%、木瓜蛋白酶2.5%时,测得的胭脂红含量最多,而酶空白处理对照中胭脂红的回收率仅为14.76%。由此可知,用酶分解法对挂面粉前处理,对挂面中食用合成色素的检测有良好效果,其中复合酶的作用效果优于单一酶,蛋白酶在减少样品中色素吸附中起着更为主要的作用。酶的添加量为α-淀粉酶2%、木瓜蛋白酶2.5%时,复合酶的作用效果最好,胭脂红的回收率达到80%以上。


3、5种色素的回收率测定

将添加有5种色素标样的挂面粉采用复合酶添加量为α-淀粉酶2%、木瓜蛋白酶2.5%(进行前处理,再按照1.3.2节方法对酶解后的样品提取液进行吸附,解吸处理。取样液5μL注入高效液相色谱仪中检测,加标回收率如表3所示。

高效液相色谱法对挂面中食用合成色素的测定


由表3可知,对柠檬黄、苋菜红、胭脂红、日落黄、亮蓝5种色素做加标回收率实验时,测得5种色素的检测结果有所不同,但是这5种色素的回收率均在80%以上,基本满足面制品中食用合成色素测定要求。


五、结论

本实验采用酶法水解挂面粉中的蛋白质和淀粉,以减少它们在提取过程中对合成色素的吸附。结果表明,复合酶添加量α- 淀粉酶为 2%、木瓜蛋白酶为 2.5% 时,

5 种色素柠檬黄、苋菜红、胭脂红、日落黄、亮蓝加标回收率均在 80% 以上。本高效液相色谱法对挂面中食用合成色素的测定方法,较好的解决了挂面中色素提取效率过低的问题,为挂面中食品合成色素的检测方法的建立提供了较好的理论依据和实践指导,是比较适合的面制品中食用合成色素的测定方法。

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