(4)pH的選擇
為了驗(yàn)證溶液pH對(duì)氨基酸檢測(cè)含量的影響,移取相同量的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,調(diào)節(jié)溶液酸堿性配成不同pH(2.0~13.0)的同一理論濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,進(jìn)行上機(jī)檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,蘇氨酸、甘氨酸、蛋氨酸、半胱氨酸、色氨酸5種組分幾乎不受pH的影響,在酸性和堿性條件下,測(cè)定含量均比較穩(wěn)定;而谷氨酸、絲氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸這6種組分檢測(cè)含量受溶液pH的影響較大。
從圖3中可以看出,谷氨酸、絲氨酸受pH影響最大,兩種組分在強(qiáng)酸和強(qiáng)堿性條件下測(cè)定含量均出現(xiàn)了大幅增大,說明在酸堿性條件下這兩種氨基酸在溶液中離子含量較中性時(shí)出現(xiàn)明顯增大,這與其自身的分子結(jié)構(gòu)、特性及解離常數(shù)有直接聯(lián)系;苯丙氨酸、脯氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸4種組分測(cè)定含量在酸性和堿性條件下波動(dòng)較大,當(dāng)pH小于4.0時(shí),測(cè)定含量是中性條件下測(cè)定含量的86%~128%,而當(dāng)pH大于10.0時(shí),這4種組分測(cè)定含量波動(dòng)范圍是98%~127%。這些組分受pH的影響較大,主要是因?yàn)榘被崾莾尚噪娊赓|(zhì),在酸性條件下,氨基(-NH2)吸收H+帶正電,在堿性條件下,羧基(-COOH)可以失去H+帶負(fù)電,因此在強(qiáng)酸和強(qiáng)堿溶液中氨基酸離子含量不穩(wěn)定,測(cè)定含量也就隨之波動(dòng)。氨基酸所帶的正負(fù)電荷數(shù)量相等時(shí),即靜電荷為零的兩性離子狀態(tài)下的pH稱為氨基酸的等電點(diǎn)。而所測(cè)17種氨基酸的等電點(diǎn)在5.05~9.60之間,此時(shí)溶液中氨基酸離子含量穩(wěn)定,綜合考慮20種組分物化特性、等電點(diǎn)、解離常數(shù)等相關(guān)影響因素,我們選擇pH在5.5~7.0條件下,進(jìn)行定量分析。
2、方法學(xué)考察
(1)線性范圍與檢出限
配置20種氨基酸的混合標(biāo)準(zhǔn)工作液,并進(jìn)行校準(zhǔn)曲線擬合。通過色譜峰信噪比來(lái)計(jì)算待測(cè)組分的檢出限(S/N=3),在0.05mg/L~2.50mg/L濃度范圍內(nèi),進(jìn)行了6個(gè)不同濃度水平(0.05、0.10、0.20、0.50、1.0、2.50mg/L)標(biāo)準(zhǔn)工作液的檢測(cè)和線性擬合。結(jié)果(見表2)表明,20種組分線性相關(guān)系數(shù)均大于0.995,其中有15種組分相關(guān)系數(shù)大于0.999,說明在該實(shí)驗(yàn)條件下,20種組分同時(shí)檢測(cè)時(shí)線性相關(guān)性良好。20種組分檢出限在0.00107~0.06427mg/L之間,除了個(gè)別亮氨酸、異亮氨酸、色氨酸外,其他17種檢出限均小于0.05mg/L。
(2)回收率與精密度
分別選取葡萄、橙汁、芒果汁3種果汁飲料樣品,依次向3個(gè)樣品中添加濃度級(jí)別水平分別為0.20mg/L、0.50mg/L、2.00mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,每個(gè)濃度水平進(jìn)行6次平行測(cè)定實(shí)驗(yàn),來(lái)驗(yàn)證不同果汁基質(zhì)測(cè)定時(shí)方法的回收率和精密度,根據(jù)基質(zhì)濃度、添加濃度和添加后測(cè)定濃度計(jì)算回收率。表3列出三濃度水平、六次平行測(cè)定回收率和RSD數(shù)據(jù)。
從表3中可以看出,在0.20mg/L和0.50mg/L添加濃度水平下,精氨酸、賴氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺、天冬氨酸的回收率相對(duì)較低,回收率多數(shù)在82%~90%之間,但依然滿足食品理化檢驗(yàn)技術(shù)要求(測(cè)定含量小于O.10mg/L,回收率應(yīng)在60%~120%)。20種組分三濃度水平添加回收率在82.73%~107.39%之間,RSD在1.97%~8.72%范圍內(nèi),這說明20種氨基酸測(cè)定回收率好。從總體上來(lái)看,三種基質(zhì)、六次平行測(cè)定回收率數(shù)據(jù)結(jié)果符合食品理化檢測(cè)要求,表明方法準(zhǔn)確性高、精密度好。
3、實(shí)際樣品分析
隨機(jī)抽取5種常見果汁飲料(橙汁、芒果汁、蘋果汁、葡萄汁、椰子汁),按照離子色譜儀:ICS5000+;色譜柱:AminoPacPAl0(2×250mm),保護(hù)柱:AminoPacPAl0(2×50mm);積分安培檢測(cè);工作電極:Gold(au)-AAA;參比電極:pH電極;電位波形:G10d,pH-Ag-AgClRE,舭A;流動(dòng)相:A-NaOH溶液,B-去離子水,C-醋酸鈉溶液;流速:0.25mL/min;柱溫:30℃;進(jìn)樣量:25μL中離子色譜條件和準(zhǔn)確取果汁待檢樣品0.100g,加入去離子水約150min,搖勻、靜置15min,調(diào)節(jié)稀釋液pH至5.5~7.0,全部轉(zhuǎn)移至200mL容量瓶中,采用去離子水定容至刻度,搖勻、靜置15min,取10.0mL溶液,先過0.229m水相濾膜,再過已預(yù)活化的RP柱,棄去前3mL,收集清液,待上機(jī)檢測(cè),進(jìn)行了實(shí)際樣品中氨基酸含量的檢測(cè)分析,圖4是實(shí)際樣品測(cè)定離子色譜圖。
從5種果汁色譜圖對(duì)比來(lái)看,橙汁和葡萄汁中氨基酸的種類最多,共檢出15種氨基酸,其次是蘋果汁,檢出14種氨基酸,而芒果汁、椰子汁中檢出氨基酸僅有7種和6種;從氨基酸含量來(lái)看,檢出含量較大的依次是丙氨酸、甘氨酸、精氨酸,這三種氨基酸也是果汁中主要的氨基酸。因此,建議在日常生活中多飲用橙汁、葡萄汁、蘋果汁,以確保身體攝取足量的氨基酸。
三、結(jié)論
本文采用多級(jí)梯度淋洗(MGE)和積分脈沖安培檢測(cè)(IPAD)相結(jié)合的方法,通過對(duì)流速、柱溫、溶液pH、初始梯度濃度等多種實(shí)驗(yàn)影響因素的分析討論,探索出適合20種氨基酸分離的梯度淋洗條件,建立了梯度淋洗-積分安培檢測(cè)-離子色譜同時(shí)測(cè)定果汁中20種氨基酸的分析方法。實(shí)驗(yàn)證實(shí),流速為0.25mL/min,柱溫為30℃時(shí),pH在5.5~7.0之間,20種組分的測(cè)定結(jié)果穩(wěn)定、準(zhǔn)確。檢測(cè)方法高效快捷、靈敏準(zhǔn)確、綠色環(huán)保,可以為果汁質(zhì)量控制和營(yíng)養(yǎng)學(xué)判定,提供一種快速定性定量方法。
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