阀切换技术联用色谱分离同时检测饮料中的糖类、甜味剂和防腐剂的方法技术

本发明专利技术公开了一种阀切换技术联用色谱分离同时检测饮料中的糖类、甜味剂和防腐剂的方法。样品经过前处理后进样

Method of simultaneous determination of carbohydrates, sweeteners and preservatives in beverages by valve switching technology

The invention discloses a method for separating and simultaneously detecting sugars, sweeteners and preservatives in a beverage by a combination of valve switching technology and chromatography. Sample after pretreatment

【技术实现步骤摘要】
阀切换技术联用色谱分离同时检测饮料中的糖类、甜味剂和防腐剂的方法
本专利技术属于检测
，具体涉及一种阀切换技术联用色谱分离同时检测饮料中的糖类、甜味剂和防腐剂的方法。
技术介绍
饮料的主要原料是饮用水或矿泉水，果汁、蔬菜汁或植物的根、茎、叶、花和果实的抽提液。主要含甜味剂、酸味剂、香精、香料、食用色素、乳化剂、起泡剂、稳定剂和防腐剂等食品添加剂。防腐剂因能抑制微生物的生长繁殖，防止饮料腐败变质而延长保质期，而被广泛添加使用。但目前食品添加剂超量、超范围使用的现象很多，苯甲酸、山梨酸和对羟基苯甲酸酯类是使用最广泛的防腐剂。许多研究表明，人体食用防腐剂过量的食品会对人体造成潜在的危害。糖类既是生命体的基本原料和主要结构成分，也是生命体维持生命活动主要的能量来源，更是饮料的呈味物质。除此之外，糖类能与蛋白质结合形成糖蛋白，在生命活动中发挥重要作用。苯甲酸、山梨酸、安赛蜜、糖精钠，如图1所示，4种添加剂是饮料中关注较多的。苯甲酸和山梨酸作为防腐剂，应用比较广泛；安赛蜜和糖精钠是各类饮料中常用的甜味剂。对于甜味剂和防腐剂的使用限量，我国都有严格的规定。目前，糖类检测方法有高效液相法，离子色谱-脉冲安培法，液相色谱-示差折光检测法，核磁共振氢谱法毛细管电泳法等需要对他们进行单独测定，而甜味剂和防腐剂一般是通过紫外检测器进行检测。但在实际检测过程中发现中，有些糖类、甜味剂及防腐剂有紫外吸收而无电化学响应，而有些有电化学信号却无紫外吸收，因此在分析测试中，饮料中的防腐剂、甜味剂和糖需要分别对其进行测定。现有的技术手段无法做到一次性完成，检测过程繁琐，单独测定不仅会造成人力财力的浪费，而且无法满足某些对检测时效性较强应用的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术中糖类、甜味剂及防腐剂无法同时检测的问题，并提供一种阀切换技术联用色谱分离同时检测饮料中的糖类、甜味剂和防腐剂的方法。本专利技术所采用的具体技术方案如下：阀切换技术联用色谱分离同时检测饮料中的糖类、甜味剂和防腐剂的方法，步骤为：将经过前处理的样品装载到六通阀1的定量环中，样品随着淋洗液进入连接高效液相色谱仪的DionexIonPacAG11-HC(4mm×50mm，括号中数字代表型号，下同)保护柱和DionexIonPacAS11-HC(4mm×250mm)分析柱中，葡萄糖、果糖和蔗糖在AS11-HC柱中保留较弱，通过设置六通阀2的阀切换时间，使三种糖被全部切换收集于六通阀2的定量环中；一定时间后再次切换六通阀2，将定量环中的三种糖经淋洗液冲入到DionexCarboPacPA10(4×50mm)保护柱和DionexCarboPacPA10(4×250mm)分析柱中，经分离后由电化学检测器检测；保留在IonPacAS11-HC分析柱中的亚硝酸盐、苯甲酸、山梨酸、安赛蜜、糖精钠五种物质随着淋洗液的淋洗被冲出色谱柱，进入紫外检测器检测。作为优选，六通阀2的第一次阀切换时间为第2.3min，第二次阀切换时间为第3.3min。作为优选，在样品检测的过程中，DionexCarboPacPA10(4×50mm)保护柱和DionexCarboPacPA10(4×250mm)分析柱中的淋洗条件为：流速1.0mL/min，柱温35℃，以45mmol/L的氢氧化钠淋洗液等度洗脱；DionexIonPacAG11-HC(4mm×50mm)保护柱和DionexIonPacAS11-HC(4mm×250mm)分析柱中的淋洗条件为：流速1.0mL/min，柱温35℃，以水和200mmol/L的氢氧化钠溶液混合成流动相进行梯度洗脱。作为优选，电化学检测器的检测波形为CarbohydratesStandardQuad。作为优选，紫外检测器检测波长为230nm。本专利技术相对于现有技术而言，在0.5-2.5的线性范围内，方法的回归系数r2≥0.9990，重现性RSD≤6.72％，回收率为80.0％-120.0％。本方法可广泛应用于食品生产和饮料行业中的生产工艺质量控制或最终成品的成分检测。附图说明图1为4种添加剂的化学结构，图中a苯甲酸；b山梨酸；c安赛蜜；d糖精钠；图2为色谱系统的工作过程；图中六通阀不同孔之间实线代表连通，虚线代表不连通，下同；图3为1mg/L葡萄糖，果糖和蔗糖混合标准样品色谱图，图中1-葡萄糖，2-果糖，3-蔗糖；图4为亚硝酸，山梨酸，苯甲酸，安赛蜜和糖精钠混合标准样品色谱图，C＝1.0mg/L，图中1-亚硝酸，2-山梨酸，3-苯甲酸，4-安赛蜜，5-糖精钠；图5为葡萄糖，果糖和蔗糖混合溶液的色谱图，C＝2.0mg/L；图6为3种糖的第二个切换时间与峰面积的关系，C＝1.0mg/L；图7为3种糖的第一个切换时间与峰面积的关系，C＝1.0mg/L；图8为蛇草水电化学检测信号图，图中1-蔗糖；图9为蛇草水紫外检测信号图；图10为二锅头电化学检测信号图，图中1-蔗糖；图11为二锅头紫外检测信号图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步阐述和说明。本专利技术中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。阀切换技术联用色谱分离同时检测饮料中的糖类、甜味剂和防腐剂的方法，其具体步骤为：将经过前处理的样品装载到六通阀1的定量环中，样品随着淋洗液进入连接高效液相色谱仪的DionexIonPacAG11-HC(4mm×50mm)保护柱和DionexIonPacAS11-HC(4mm×250mm)分析柱中，葡萄糖、果糖和蔗糖在AS11-HC柱中保留较弱，通过设置六通阀2的阀切换时间(本实施例中选择2.3min)，使三种糖被全部切换收集于六通阀2的定量环中；一定时间后(本实施例中选择3.3min)再次切换六通阀2，将定量环中的三种糖经淋洗液冲入到DionexCarboPacPA10(4×50mm)保护柱和DionexCarboPacPA10(4×250mm)分析柱中，经分离后由电化学检测器检测；保留在IonPacAS11-HC分析柱中的亚硝酸盐、苯甲酸、山梨酸、安赛蜜、糖精钠五种物质随着淋洗液的淋洗被冲出色谱柱，进入紫外检测器检测。下面详细阐述上述技术方案的理论依据和效果。1实验部分1.1仪器与试剂仪器：ICS-5000型离子色谱仪(金电极，电化学检测器，美国赛默飞有限公司)；安捷伦1200高液液相色谱仪带紫外检测器；数显恒温水浴锅HH-1型(金坛市江南仪器厂)；电子分析天平BS-224S型(赛多利斯科学仪器有限公司)；戴安梯度泵GP50(戴安中国有限公司)。试剂：苯甲酸、亚硝酸钠(分析纯，购自上海振兴试剂厂)、安赛蜜、山梨酸、糖精钠(98％)(购自源叶生物)；葡萄糖(分析纯，购自天津市永大化学试剂有限公司)、D-果糖(高纯，99％)(购自源叶生物)、蔗糖(分析纯，购自广州市金华大化学试剂有限公司)。实验用水为超纯水(Millipore,Molsheim,France，电阻率18.2MΩ·cm)。实验样品：红星二锅头(酒精度：56％vol)、东方树叶乌龙茶原味茶饮料、哇哈哈苏打水饮品、崂山白花蛇草水，购自当地超市。下文简称它们为二锅头、乌龙茶、苏打水和蛇草水。1.2溶液制备标准储备溶液：苯甲酸、亚硝酸钠、安赛蜜、山梨酸、糖精钠由分析纯试剂配置成浓度为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阀切换技术联用色谱分离同时检测饮料中的糖类、甜味剂和防腐剂的方法，其特征在于，将经过前处理的样品装载到六通阀1的定量环中，样品随着淋洗液进入连接高效液相色谱仪的Dionex IonPac AG11‑HC(4mm×50mm)保护柱和Dionex IonPac AS11‑HC(4mm×250mm)分析柱中，葡萄糖、果糖和蔗糖在AS11‑HC柱中不保留，通过设置六通阀2的阀切换时间，使三种糖被全部切换收集于六通阀2的定量环中；一定时间后再次切换六通阀2，将定量环中的三种糖经淋洗液冲入到Dionex CarboPac PA10(4×50mm)保护柱和Dionex CarboPac PA10(4×250mm)分析柱中，经分离后由电化学检测器检测；保留在IonPac AS11‑HC分析柱中的亚硝酸盐、苯甲酸、山梨酸、安赛蜜、糖精钠五种物质随着淋洗液的淋洗被冲出色谱柱，进入紫外检测器检测。

【技术特征摘要】
1.一种阀切换技术联用色谱分离同时检测饮料中的糖类、甜味剂和防腐剂的方法，其特征在于，将经过前处理的样品装载到六通阀1的定量环中，样品随着淋洗液进入连接高效液相色谱仪的DionexIonPacAG11-HC(4mm×50mm)保护柱和DionexIonPacAS11-HC(4mm×250mm)分析柱中，葡萄糖、果糖和蔗糖在AS11-HC柱中不保留，通过设置六通阀2的阀切换时间，使三种糖被全部切换收集于六通阀2的定量环中；一定时间后再次切换六通阀2，将定量环中的三种糖经淋洗液冲入到DionexCarboPacPA10(4×50mm)保护柱和DionexCarboPacPA10(4×250mm)分析柱中，经分离后由电化学检测器检测；保留在IonPacAS11-HC分析柱中的亚硝酸盐、苯甲酸、山梨酸、安赛蜜、糖精钠五种物质随着淋洗液的淋洗被冲出色谱柱，进入紫外检测器检测。2.如权利要求1所述的阀切换技术联用色谱分离同时检测饮料中的糖类、甜味剂和防腐剂的方法，其特征在于，六通阀2的第一次阀切换时间为第2.3min，第...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈梅兰，朱仙娜，沈燕飞，
申请(专利权)人：浙江树人学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33