离子色谱法同时测定奶粉中的钠、钾、镁、钙

离子色谱法同时测定奶粉中的钠、钾、镁、钙

许多有机和有机的成分。蛋白质、脂肪和糖是其主要营养成分，也是国家质量监督和监督管理部门感兴趣的主要检验指标。然而，钠、钾、镁、钙等矿产资源对人体营养的补充也是不可或缺的。为此国家标准和乳制品检验标准规定了钠、钾、镁、钙的检验方法,钠、钾采用火焰发射光谱法测定,镁、钙可采用原子吸收分光光度法测定,前处理消解时间较长且不能对这四种元素进行同时测定,本研究参考文献,以甲烷磺酸为淋洗液,用透析袋透析后加入乙醚萃取,过C18柱分离后直接进样,用离子色谱法同时测定奶粉中钠、钾、镁、钙且同一处理液也可对阴离子非金属元素进行测定,方法简便易行,操作时间大为缩短,目前此方法国内未见有文献报道。1材料和方法1.1样品处理和再生方法钠、钾、镁、钙标准溶液国家标准物质中心;奶粉为江西省乳制品监督检验站质控样品;淋洗液20mmol/L甲烷磺酸水溶液;再生液为四丁基氢氧化胺浓度为100mmol/L;实验用水为电阻为16MΩ的去离子水。1.2色谱、质谱和仪器DionexICS-90离子色谱仪;DS5电导检测器;膜抑制器DionexAMMSORIII-4mm;IonpacORCS12A分离柱;IonpacORCG12A保护柱;Peknet色谱工作站;GLScience固相萃取装置;HY-2调速多用振荡器金坛市科析仪器有限公司;VarianBONDELUT-C18柱;透析袋(截流分子量为1.5万左右)。1.3甲烷磺酸溶液采用等浓度淋洗法,淋洗液为20mmol/L甲烷磺酸水溶液,流速为1ml/min,进样量为10μl,柱温为室温,进样时间间隔为20min,以保留时间定性,峰面积定量。1.4透析、过滤、过滤准确称取1g左右奶粉,加入70～80℃沸水溶解后转移并准确定容至100ml,移取5mL于透析袋中,扎好口,在容器中加入40ml透析液在振荡器中透析一定时间后,取出过C18柱分离除去部分非极性有机物质,经0.45μm滤膜过滤后进样。1.5透析液及奶粉溶液的体积ml式中,X为奶粉中钠、钾、镁、钙的含量(mg/100g);C为测得的钠、钾、镁、钙浓度(mg/L);V1为容器中透析液的体积(ml);V2为透析袋中奶粉的水溶液的体积(ml);V3为奶粉的水溶液定容后的体积(ml);m为奶粉的称样量(g)。2结果与分析2.1动态透析装置的选择将奶粉溶解定容后,取出于透析袋中透析,分别于0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、4.0、4.5、5.0、6.5、10.5、16.5、18.5、21.5h取样分析(动态透析取到6.5h),由于使用统一坐标,所以各成分含量均使用mg/100g,静态透析时释放较慢,需较长时间达到平衡,钠、钾在水中的溶解度较大,约需5～10h可达到透析平衡,而镁、钙在水中的溶解度较钠、钾低,约需10～20h才可达到平衡。如果外加一恒温振荡装置,调节不同转速,则较静态透析释放时间大为缩短,而且转速越大则释放越快,如图1～4所示。在转速为200r/min时钠、钾在1h时即达到透析平衡,而镁、钙在约2h时即达到透析平衡,最终选择实验条件为室温下转速为200r/min动态透析2h。2.2标准曲线和检出限配制钠、钾、镁、钙的标准溶液,然后用逐步稀释法配制出这四种物质的五份混合标准溶液,在选定的色谱条件下测量峰面积,以峰面积(s)为横坐标,质量浓度(c)为纵坐标进行回归分析,3倍的信噪比计算出最低检出限,回归方程和检出限如表1所示,方法的灵敏度钠较国标方法提高,钾、钙与国标方法较接近,镁较国标低一些(国标方法钠为6.00mg/100g、钾2.50mg/100g、镁为0.10mg/100g、钙为1.00mg/100g)。2.3rsd%取9份奶粉作为平行样,分别测定,以峰面积定量,计算出RSD%(表2)。可见钠的RSD%为3.05,钾的RSD%为1.99,镁的RSD%为4.74,钙的RSD%为1.88,RSD%均小于5%,这种方法的重复性较好。2.4回收率的测定称取一定量的奶粉加入一定量的内标(即钠、钾、镁、钙标准)按上述处理方法同样操作如表3所示,测得这四种物质的回收率均在95%～105%之间。2.5钠、钾、镁、钙离子检测如图5所示为奶粉中钠、钾、镁、钙的离子色谱图,在水溶液呈现出钠离子、钾离子、镁离子和钙离子,它们通过转换为钠、钾、镁、钙,从峰形上看所要测定的这四种离子峰形较好,其他离子对它没有干扰。3分离柱内金属元素的测定本实验以20mmol/L甲烷磺酸作为淋洗液,用“动态透析”离子色谱法同时分离和测定了奶粉中钠、钾、镁、钙这四种元素,方法较国标更为简化,操作时间大为缩短,方法回收率和灵敏度都较高。在国内文献报道中,主要有四种方法测定:第一种是利用亚铁氰化钾和乙酸锌沉淀法测定但是易带入大量的阴、阳离子杂质,且重金属盐对分离柱“毒害”较大;第二种是采用浓硫酸消化蛋白,可以测定奶粉中的金属元素,但对非金属元素不能测定;第三种是采用乙酸沉淀蛋白法,回收率虽较为理想,但处理方法繁琐,且会带入乙酸根等杂质离子;第四种是采用冷冻离心法沉淀蛋白但回收率不够理想且对设备的要求较