離子色譜法同時測定扇貝柱中多種磷酸鹽

王飛 曹彥忠 張靜 劉芳

（秦皇島出入境檢驗檢疫局，河北秦皇島 066004）

離子色譜法同時測定扇貝柱中多種磷酸鹽

王飛 曹彥忠 張靜 劉芳

（秦皇島出入境檢驗檢疫局，河北秦皇島 066004）

建立了一種簡單、快捷的離子色譜測定扇貝柱中多種磷酸鹽的方法。采用超聲提取、固相萃取柱凈化的方法對樣品進(jìn)行前處理，高容量陰離子交換色譜柱分離，抑制性電導(dǎo)檢測器檢測。討論了不同實(shí)驗條件對多種磷酸鹽檢測結(jié)果的影響。實(shí)驗證明：磷酸鈉檢出限為40mg／kg，焦磷酸鈉、三聚磷酸鈉、三偏磷酸鈉均為10mg／kg，回收率在74.8%以上，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）小于10.7%，實(shí)際樣品檢測結(jié)果令人滿意。方法具有簡便、快捷，選擇性好，靈敏度高，無污染、操作步驟簡單等優(yōu)點(diǎn)。

扇貝柱；磷酸鹽；離子色譜

1 前言

磷酸鹽及其衍生物作為重要的食品添加劑，被廣泛應(yīng)用于食品生產(chǎn)的各個領(lǐng)域，有助于改善食品的色、香、味、形，并保持食品的新鮮度和質(zhì)量，還可作為水保持劑、品質(zhì)改良劑、pH調(diào)節(jié)劑和金屬螯合劑等［1］。但人體過多地攝入磷酸鹽則會降低鈣吸收，導(dǎo)致肌體鈣磷失衡，繼而引發(fā)疾病［2］。還有利用各種磷酸鹽的持水性人為地增加商品重量而侵害消費(fèi)者的利益現(xiàn)象［1］。歐盟食品和飼料快速警報體系RASFF已對中國出口海產(chǎn)品中多聚磷酸鹽超標(biāo)行為進(jìn)行了多次的通報［3］。

目前國內(nèi)沒有關(guān)于海產(chǎn)品中各種磷酸鹽的檢測標(biāo)準(zhǔn)，常用檢測多種磷酸鹽的方法有薄層層析法［4］、核磁共振法［5］、離子色譜法［6－7］等。由于扇貝柱中存在高含量的水溶性磷酸鹽以及磷酸酶等活性物質(zhì)對多聚磷酸降解效應(yīng)，要判別是否加入了過量的多種磷酸鹽比其它水產(chǎn)品的檢測更為困難。薄層層析法重現(xiàn)性較差，核磁共振法操作繁瑣，給檢驗工作帶來許多麻煩。采用離子色譜對扇貝柱中4種磷酸鹽進(jìn)行了測試，用高溫使樣品中酶失去活性，超聲助溶后，用高速離心和微孔濾膜去除蛋白干擾，陰離子交換分離，經(jīng)抑制型電導(dǎo)檢測器進(jìn)行檢測。與文獻(xiàn)［7－8］相比，前處理方法采用物理分離技術(shù)，方法簡單、回收率穩(wěn)定。

2 實(shí)驗部分

2.1 儀器與試劑

ICS－3000型離子色譜系統(tǒng)（Dionex公司）；ASRS型抑制性電導(dǎo)檢測器；OnGuard RP柱、On－Guard Ag柱和OnGuard Na柱（Dionex公司）；均質(zhì)器、高速離心機(jī)、超聲波清洗器、容量瓶、50mL具塞塑料離心管。

磷酸鈉（Phosphate Sodium，簡寫PS）、焦磷酸鈉（Sodium pyrophosphate，簡寫TSPP）、三聚磷酸鈉（Sodium tripolyphosphate，簡寫STPP）、三偏磷酸鈉（With sodium trimetaphosphate，簡寫STMP）標(biāo)準(zhǔn)試劑，所用試劑均為色譜純或優(yōu)級純；氫氧化鈉（優(yōu)級純）；水（電阻率≥18.2MΩ·cm）。

2.2 色譜條件

色譜柱為IonPacAS11－HC（4mm×250mm），進(jìn)樣量50μL，流速1.0mL／min，柱溫30℃，電導(dǎo)檢測池溫度35℃，淋洗液為氫氧化鈉溶液，濃度為35～70mmol／L。洗脫梯度為0～9min，35mmol／L；9～25min，70mmol／L；25～30min，35mmol／L。

2.3 樣品前處理

將已均質(zhì)的扇貝柱樣品5g加入約80mL煮沸后的超純水后，迅速攪勻，于90℃的水浴鍋中恒溫8min，超聲助溶10min，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)其pH值至9.0～10.0后，定容至100mL；再于10 000r／min下5℃離心6min，上清液依次過0.22μm微孔濾膜、RP小柱（2.5mL），棄去前6mL濾出液后，待測。

空白實(shí)驗：除不稱取試樣外，均按上述步驟同時完成空白實(shí)驗。

2.4 測定

配制系列濃度的PS、TSPP、STPP和STMP混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，以峰面積（Y）為縱坐標(biāo)，待測物的質(zhì)量濃度（X）為橫坐標(biāo)制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，外標(biāo)法定量。在樣品的添加水平范圍內(nèi)，線性關(guān)系良好。線性方程、線性范圍、確定系數(shù)、方法最低檢出限見表1，標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖見圖1。

表1 多種磷酸鹽的線性方程Table 1 The linear equations of several kinds of phosphate salts

圖1 4種磷酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液離子色譜圖Figure 1.A chromatogram of the standard solutions for the four phosphates.

3 結(jié)果與討論

3.1 不同前處理方法對測定結(jié)果的影響

對方法1（2.3）和方法2［10g樣品中加50mL去離子水于100mL離心管超聲助溶10min，4 000r／min離心12min，取上清液加5mL三氟乙酸溶液（20%），混勻，4℃保持30min后取出，4 000r／min離心12min，取10mL上清液過0.22μm微孔濾膜、RP小柱（2.5mL），取后濾出1mL以水定容至100mL］進(jìn)行了比較，結(jié)果見表2。

表2的實(shí)驗數(shù)據(jù)說明，方法1明顯優(yōu)于方法2。

3.2 水溫對多種磷酸鹽降解的影響

在濃度均為20mg／L的4種磷酸鹽混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別加入80mL不同溫度的熱超純水，待自然冷卻后測定。結(jié)果如圖2所示。該結(jié)果表明，不同溫度的熱水對多種磷酸鹽的回收率沒有明顯差異，即高溫?zé)峒兯畬Χ喾N磷酸鹽的降解沒有明顯影響。

表2 不同前處理方法的比較（n＝3）Table 2 Comparison between different pretreatment methods ／（mg·kg－1）

圖2 溫度對多種磷酸鹽的影響Figure 2.Effects of temperature on the determination results for several kinds of phosphates.

3.3 樣品基質(zhì)溫度對多種磷酸鹽降解的影響

依次向扇貝柱樣品中加入20mg／L的PS、TSPP、STPP和STMP標(biāo)準(zhǔn)混合溶液，然后加入不同溫度（20、60、80℃）的超純水，以此來比較樣品基質(zhì)在不同溫度下對多種磷酸鹽的降解影響，實(shí)驗結(jié)果見表3。

表3 樣品溫度對多種磷酸鹽降解的影響Table 3 Effects of temperature on the degradation of several kinds of phosphates

由表3的數(shù)據(jù)顯示，向具有扇貝柱樣品中加入不同溫度的水，對回收率有不同的影響。表中TSPP、STPP隨著加入水溫度的升高其回收率是逐漸增加；而PS隨著加入水溫度的升高其回收率是逐漸減少的；STMP的影響差異不顯著。推測扇貝柱樣品中本身存在一種酶（或活性物質(zhì)），對TSPP、STPP在不同溫度下有不同程度的降解，使得PS的回收率有著明顯差異，與文獻(xiàn)［8］結(jié)論一致。所以采用80℃的熱水，使樣品中的酶（或活性物質(zhì)）失去活性，可以基本消除對結(jié)果造成的影響。

3.4 離心時間對多種磷酸鹽降解的影響

按照方法1，考察了不同離心時間對樣品中多種磷酸鹽實(shí)驗測定的影響。在10 000r／min條件下，設(shè)定離心時間分別為6、15min，結(jié)果見表4。

從表4中可以得出，TSPP離心時間為6min時，其加標(biāo)回收率為89.4%；增加離心時間為15min時，加標(biāo)回收率反而降為76.2%。而離心時間對其它3種磷酸鹽的回收率沒有太大的明顯影響。可能是隨著離心時間的延長，造成大分子變性蛋白質(zhì)的聚合，將部分TSPP聚合沉淀所致。所以選擇離心時間為6min。

表4 離心時間對多種磷酸鹽降解的影響Table 4 Effects of centrifugal time on the degradation of several kinds of phosphates ／（mg·L－1）

3.5 方法的回收率和精密度

用樣品扇貝柱作為基質(zhì)進(jìn)行加標(biāo)回收和精密度實(shí)驗。樣品中分別添加標(biāo)準(zhǔn)使用液至樣品含量（見表5）后，搖勻，使標(biāo)準(zhǔn)樣品充分吸收，然后按方法1進(jìn)行提取、凈化、測定其回收率和精密度見表5。

表5 樣品加標(biāo)回收率與精密度實(shí)驗Table 5 The recoveries and the results of the precision tests（n＝3） ／（mg·kg－1）

由表5看出，PS的回收率偏高，其原因可能為其它3種多聚磷酸鹽的降解生成PS，致使PS結(jié)果偏高。回收率實(shí)驗數(shù)據(jù)可以看出，回收率數(shù)據(jù)全部在74.8%～141.0%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.8%～10.7%；說明方法的回收率良好，完全可以滿足日常分析的要求。

4 結(jié)論

采用超聲提取、高速離心分離、固相萃取柱凈化，高容量陰離子交換色譜柱分離，抑制性電導(dǎo)檢測器的離子色譜法進(jìn)行檢測，外標(biāo)法定量，達(dá)到了水產(chǎn)品中扇貝柱的多種磷酸鹽快速簡便、靈敏度高、重復(fù)性好的檢測要求。

［1］李玉鵬，鄭樹生，胡蕓.離子色譜法測定魷魚中的三聚磷酸鹽含量［J］.黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（8）：112－114.

［2］崔晗，陳溪，黃大亮，等.離子色譜法同時測定水產(chǎn)品中檸檬酸鹽和多聚磷酸鹽［J］.分析實(shí)室，2009，28（1）：67－69.

［3］閆軍，高峰，張銳，等.海產(chǎn)品中多聚磷酸鹽的離子色譜法測定［J］.現(xiàn)代科學(xué)儀器，2007，17（4）：108－111.

［4］國家標(biāo)準(zhǔn)委員會.GB／T9695.9—2009肉與肉制品聚磷酸鹽測定標(biāo)準(zhǔn)編號［S］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009：1.

［5］彭增起，周光宏.用31P核磁共振研究雞腿肉中4種多聚磷酸鈉的水解［J］.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2005，28（4）：130－134.

［6］王野秋，顧明通.電導(dǎo)檢測離子色譜法測定多聚磷酸鹽［J］.分析測試學(xué)報，1994，13（6）：28－31.

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［8］馮慧，薛長湖，高瑞昌，等.多聚磷酸鹽在冷凍羅非魚肉中的降解及其對魚肉品質(zhì)的影響［J］.食品工業(yè)科技，2008，29（9）：239－241，265.

Determination of Several Kinds of Phosphates in Scallop by Ion Chromatography

WANG Fei，CAO Yanzhong，ZHANG Jing，LIU Fang
（QinhuangdaoEntry－exitInspectionandQuarantineBureau，Qinhuangdao，Hebei066004，China）

This paper introduced a new method for rapid determination of several kinds of phosphates in scallop.Before analysis，the samples were ultrasonically extracted and purified using solid－phase extraction column.The resulting supernatants were analyzed by ion chromatography with a high－capacity anion exchange column and suppressed conductivity detection.The effects of experimental conditions on the testing results for a variety of phosphates were discussed.The experimental results shows that the limit of detection was 40mg／kg for sodium phosphate and 10mg／kg for sodium pyrophosphate，sodium tripolyphosphate and sodium trimetaphosphate.The recovery was above 74.8%and the RSD was less than 10.7%.The results for analyzing the real samples are satisfied.This method has the advantages of simplicity，short testing time，good selectivity，high sensitivity，no pollution effect to environment，and simplicity of the operational procedure，etc.

scallop；polyphosphate；ion chromatography

O657.7＋5；TH833

A

2095－1035（2012）03－0069－04

10.3969／j.issn.2095－1035.2012.03.022

2012－07－06

2012－07－16

王飛，男，高級工程師，主要從事食品質(zhì)量與安全研究。E－mail：hhciq＠163.com