利用離子交換色譜法同時測定8種有機酸含量

梁偉華　彭曉俊

摘 要：本文主要分析了利用例子交換色譜法對果汁中八種常見的有機酸（草酸、丙二酸、乙酸、檸檬酸、蘋果酸以及乳酸和異檸檬酸）含量進行分析。通過實驗證明該種方法在有機酸的檢測中準確度相對較高，且平行性良好，結果令人滿意。并且通過對果汁中有機酸建立相應的指紋圖譜，以此對果汁品質進行初步鑒定。

關鍵詞：果汁；有機酸；離子交換色譜

中圖分類號：TF123 文獻標識碼：A

無論是水果還是果汁，其呈味成分主要為有機酸，通過有機酸可以對水果和果汁質量進行表征，同時其也是衡量食物變質與否的基本指標，即有機酸含量是衡量水果食品質量的重要指標。基于此，一些不法商販利用這一點將一定量的有機酸、增稠劑、香精和色素等化學物質混合到一起冒充“純果汁”進行出售，以此牟利。但是在天然果汁中，不同的果汁其中有機酸含量差異相對較大，且有機酸種類也不盡相同，因此在特定條件下，對果汁中的有機酸含量進行測定，可以有效鑒別果汁的真假，所以對果汁品質的初步鑒定中檢測有機酸是十分有效的方法。

目前對果汁中有機酸的檢測方式中最有效的便是色譜法，其中最常用的為氣相色譜法和液相色譜法，雖然氣相色譜法結果較為準確，但是利用該種方式進行有機酸檢測時需要對樣品進行預先處理或進行衍生，操作步驟相對繁瑣。液相色譜法操作快捷便利，且具有較高的準確度，且選擇性號，但無法對有機酸以及無機陰離子進行分析。而在無機陰離子分析以及有機酸分析中，離子色譜法較為有效，雖然針對有機酸分析法的相關報道已經比比皆是，同時分析多種有機酸方式的報道也屢見不鮮。但同時對果汁中8種有機酸進行同時檢測的離子交換色譜法還鮮有報道。文章主要針對果汁中8種重要的有機酸進行了測定，并對梯度淋洗條件進行了優化，從而得到8種有機酸的指紋圖譜，對果汁進行初步鑒別，獲得了較為滿意的實驗結果，以此證明離子交換色譜法為果汁品質的初步鑒別提供了技術支持。

1 實驗分析

1.1 實驗儀器和實驗試劑

882 Compact IC plus 型離子色譜儀，配有MagIC Net Professional色譜工作站、800-Dosino自動配液器和電導檢測器；A Supp 5 150陰離子智能色譜柱；A Supp 5 250陰離子智能色譜柱；MSM II抑制器；0.22m濾膜；超純水系統。乳酸、乙酸、蘋果酸、丙二酸、馬來酸、草酸、檸檬酸、異檸檬酸標準品均為優級純。

1.2 配置標準溶液

首先進行1000mg/L標準儲備液的配置，即稱取50mg標準品，溶于水并在50mL棕色容量瓶中進行定容，并將儲備液置于4℃環境中避光保存。其次，進行混合標準工作液的配置，即將適量的儲備液混合配置，同樣置于4℃環境中以備用。

1.3 對樣品進行前處理

取果汁飲料樣品適量，用超純水稀釋20～50倍，濾紙過濾。深色樣品過濾后在濾液中加入適量的活性炭，充分振搖脫色，以800r/min離心5min。上清液用0.22m濾膜過濾后供色譜進樣測定。

1.4 色譜條件分析

色譜柱：A Supp 5 150陰離子智能色譜柱；A Supp 5 250陰離子智能色譜柱.保護柱；流動相：KOH梯度淋洗液，KOH由800-Dosino自動配液器在線產生；流速：1.00mL/min；抑制器再生模式：外加水抑制；電導檢測器檢測；進樣量：25μL。以峰面積定量。

2 實驗結果分析

實驗樣品中水溶性有機酸是樣品酸味的來源，所以對樣品進行稀釋定容。若樣品顏色較深則進行脫色處理，即使用活性炭進行預處理，從而避免顏色對色譜柱造成污染，繼而使用0.22m濾膜進行過濾，從而使得樣品符合上機操作基本要求。

2.1 選擇色譜柱

考察了A Supp 5 150和A Supp 5 250兩種色譜柱的分離效果，兩者的離子交換功能基均為季銨基，親水性較強，對OH-的選擇性強。但A Supp 5 150的柱容量很小，分辨率較低；而A Supp 5 250柱的柱容量高，分辨率較高，對一價有機酸、乳酸、乙酸等的保留較強，峰形較好，有利于實現多組分的同時分離。實驗證明A Supp 5 150柱對目標化合物的分離效果較A Supp 5 250差，特別是對弱保留組分。故實驗選用A Supp 5 250分析柱。

2.2 優化淋洗梯度

本文所論述的實驗中選用的淋洗液為氫氧化鉀（KOH）。有機酸種類不同，則同固定相之間的親和力也具有差異，若淋洗過程中淋洗濃度相等，則會出現強保留組分洗脫時間過長以及多組分共淋洗的問題，從而影響實驗結果。為了保證被檢測有機酸淋洗效率以及淋洗效果，必須進行梯度洗脫。通過反復實驗，最終確定淋洗梯度程序（見表1），在該淋洗梯度下基本實現8種有機酸的基線分離。

2.3 樣品的實際測定

對水果中的有機酸進行實際測定時選用了臍橙、葡萄以及菠蘿作為實驗對象，對三種水果汁進行預先處理，通過測定對其中有機酸建立相應的“指紋圖譜”。從其結果可以看出，在天然水果以及果汁中，有機酸含量具有很大的差異性，因此這一點可以作為果汁飲料質量初步鑒別的標準之一。目前市場上銷售的果汁中有機酸含量明顯高于鮮榨果汁，因此可以在一定程度上說明這些果汁飲料中加入了有機酸。

結論

目前市場上出售的果汁中，很多都打著鮮榨果汁的旗號，但真正的鮮榨果汁中有機酸含量不盡相同。為了鑒別果汁質量，文章主要介紹了離子交換色譜法對果汁中8種主要有機酸的鑒別。通過上述分析可以看出，利用離子交換色譜法對果汁中的8種有機酸進行檢測，操作便捷，且具有較寬的線性范圍，檢測準確性相對較高，具有較廣的應用范圍，在實際的操作中更具實用價值，在初步鑒定果汁品質種較為適用。

參考文獻

[1]趙波，呂英超，佟繼銘.高效液相色譜法同時測定赤雹果中8種有機酸含量[J].中國醫院藥學雜志，2010.

[2]徐玉濤，李珂珂，王賀新.高效液相色譜法對藍莓果實中8個有機酸含量的測定[J].食品科學，2015.