本發(fā)明屬于海藻酸鈉溶液濃度定量分析領域,具體涉及一種海藻酸鈉溶液濃度的測定方法。
背景技術:
海藻酸鈉,(sodiumalginate,簡稱ags),又稱褐藻酸鈉,其分子式為(c6h7o6na)n,是一種大分子多糖。由于海藻酸鈉不能被人體消化吸收,而且它在腸胃里有吸附性、吸水性、凝膠過濾等作用,食用后有幫助排出體內重金屬離子、降血壓、降血脂、增加飽腹感、增強腸道蠕動的作用。在食品工業(yè)上,海藻酸鈉常被用作各種食品添加劑,如食品穩(wěn)定劑、保鮮劑、增稠劑等。
海藻酸鈉作為良好的穩(wěn)定劑,加入冰淇淋中,可以減少冰晶,平滑口感,并且貯存過程中不容易變粗糙,使用的量沒有限制,是一種健康的食品添加劑。使用海藻酸鈉代替淀粉、明膠等穩(wěn)定劑,效果更好,且用量較少。在食品保鮮方面,使用海藻酸鈉對食品表面進行涂膜可選擇性地使二氧化碳透過率高,氧氣透過率低,這就表明這種涂膜可較好的阻隔氧氣的能力,其保鮮性能得到發(fā)揮;海藻酸鈉具有較強的抑菌性,可以延長食品的保質期;除此以外,由于海藻酸鈉的保濕性和成膜性,可以維持食品水分、增強口感,在食品保鮮產業(yè)中具有不可估量的廣闊應用前景。另外海藻酸鈉還可以制作人工仿制食品,例如葡萄、櫻桃、海蜇皮等。
近幾年對海藻酸鈉的研究及其發(fā)展如火如荼,海藻酸鈉的應用范圍也越來越廣,但目前國家標準中還沒有關于海藻酸鈉作為食品添加劑的含量測定標準。王澤文等(王澤文等,褐藻酸鈉的分光光度法測試技術.分析與檢測,2009,35(5):149-151)研究了采用銅試劑顯色分光光度法測定褐藻酸鈉含量的方法,該方法通過間接法測定,涉及試劑種類多,操作復雜。尚德榮等(尚德榮等.海帶中褐藻膠含量測定方法的建立.食品科技,2011,36(8):252-254)研究了質量法和醋酸鈣法測定海帶中褐藻膠含量的方法,該法存在操作時間長、步驟多、雜質干擾等問題。
技術實現要素:
為此,本發(fā)明提供了一種可見分光光度法測定海藻酸鈉溶液濃度的方法,本發(fā)明提供的方法操作簡便快捷,顯色穩(wěn)定,準確度高,測定結果與實際偏差小,重現性好,精確度高,能夠滿足實驗室測定海藻酸鈉含量的測量要求,便于考察和控制工業(yè)生產中濃度控制、含量測定、降解監(jiān)測等實際工作中發(fā)揮較好的作用。
本發(fā)明采用的技術方案如下:
一種測定海藻酸鈉含量的方法,包括如下步驟:
s1、樣品的預處理
取含海藻酸鈉的食品試樣,在食品試樣中加入水和固體碳酸鈉,在80-90℃條件下攪拌加熱1.5-3h,離心分離,留取上層清液;
s2、上層清液的顯色反應
取上層清液加入到反應容器中,再向反應容器加入濃鹽酸,間苯三酚顯色液震蕩搖勻后,沸水浴40-50min條件下顯色反應,得到顯色反應液;
s3、檢測并計算測定海藻酸鈉含量
將顯色反應液用水定容,搖勻并放置3-6min冷卻,在420-460nm波長下測定其吸光度若干次,取其平均值,并在海藻酸鈉含量標準曲線圖上進行查詢,得到溶液中海藻酸鈉的含量,進而根據步驟s1和步驟s2的稀釋倍數計算出食品試樣中海藻酸鈉的含量。
所述步驟s1中:所述食品試樣、水和固體碳酸鈉的比例為(1-10)g:(400-600)ml:(3-6)g;
所述步驟s2中:所述上層清液、濃鹽酸和間苯三酚顯色液的比例為:(4-6)ml:(6-8)ml:(0.5-1.5)ml。
所述濃鹽酸的濃度為10-12mol/l,所述間苯三酚顯色液中間苯三酚和溶劑的比例為(0.8-1.2)g:(98.8-99.2)ml。
所述海藻酸鈉含量標準曲線圖的繪制方法如下:
取25ml容量瓶5~10只,編號,分別加入濃度為2g/l的不同體積的海藻酸鈉標準溶液于容量瓶中,最后一個容量瓶作為參比,然后向上述所有容量瓶中分別加入10-12mol/l濃鹽酸6.0-8.0ml、間苯三酚顯色液0.5-1.5ml,震蕩搖勻,沸水浴40~50min后冷水定容,上述溶液完全冷卻后在420~460nm波長下以試劑空白為參比液,測定酸解后的不同濃度海藻酸鈉溶液的吸光度,并以海藻酸鈉濃度c為橫坐標,以吸光度a做縱坐標,繪制標準曲線。
所述不同體積的海藻酸鈉標準溶液的加入量分別為0.5ml、0.75ml、1.0ml、1.25ml、1.5ml、1.75kl、2.0ml、2.25ml、2.5ml。
所述海藻酸鈉含量標準曲線圖的繪制方法中,向不同容量瓶中加入的濃鹽酸濃度和加入量、間苯三酚顯色液加入量都相同,沸水浴時間和選擇波長也相同。
所述步驟s1中的離心分離是在5500-6500rad/min轉速下離心15-25min。
所述步驟s3中測定吸光度3次。
所述水為去離子水。
所述間苯三酚顯色液的溶劑為乙醇。
本發(fā)明相對于現有技術具有如下有益效果:
a、本發(fā)明通過可見分光光度法,借助試驗測得的海藻酸鈉含量標準曲線測量微量海藻酸鈉含量。本發(fā)明方法的標準曲線相關系數r2>0.999,說明該方法具有良好的線性。采用穩(wěn)定性試驗、回收率試驗、精密度試驗對該方法進行評價,結果表明,在給定波長條件下吸光度大小不隨時間而變化,6組試樣的平均回收率為103.9%,相對標準偏差(rsd)為2.0%,穩(wěn)定性、回收率與重復性均取得較好的效果。
b、采用本發(fā)明對已知海藻酸鈉含量的冰淇淋(5%)、豆腐(2.5%)、果凍(3%)中海藻酸鈉含量進行測定,測得的三種食品中海藻酸鈉含量分別為5%、2.5%、3.25%,與實際標注吻合性較好,可有效應用于食品中海藻酸鈉含量的定量分析測定。
c、本發(fā)明用來測量微量海藻酸鈉含量,該方法操作簡便快捷,使用的儀器及試劑種類較少且精確度較高,數據重復性優(yōu),適用于實驗室檢測、工廠中產品質量的監(jiān)測、海藻酸鈉降解監(jiān)測等實際工作,因此具有推廣價值。
附圖說明
為了使本發(fā)明的內容更容易被清楚的理解,下面根據本發(fā)明的具體實施例并結合附圖,對本發(fā)明作進一步詳細的說明,其中
圖1為海藻酸鈉溶液吸收光譜;
圖2為間苯三酚用量選擇圖;
圖3為顯色時間選擇圖;
圖4為海藻酸含量標準曲線;
圖5為顯色液穩(wěn)定性試驗圖。
具體實施方式
本發(fā)明可以以許多不同的形式實施,而不應該被理解為限于在此闡述的實施例。相反,提供這些實施例,使得本公開將是徹底和完整的,并且將把本發(fā)明的構思充分傳達給本領域技術人員,本發(fā)明將僅由權利要求來限定。
海藻酸鈉含量測定方法試驗參數的確定,包括如下步驟:
(1)配制2g/l海藻酸鈉標準溶液
用分析天平準確稱取精制的海藻酸鈉粉末0.2g,倒入燒杯中,少量去離子水溶解,溶液呈粘稠乳白色,有細微懸浮現象,繼續(xù)加去離子水攪拌溶解,溶液逐漸澄清至基本無色,轉移到100ml容量瓶中,用少量去離子水淋洗燒杯及玻璃棒3-5次,并將每次淋洗的液體一并轉移的容量瓶中,最后使用膠頭滴管準確定容至100ml。
(2)配制間苯三酚顯色液
準確稱取盛放在棕色試劑瓶中避光保存的間苯三酚粉末1.00g,轉移到小燒杯中;準確稱取99.0ml無水乙醇,然后取適量加入到盛有間苯三酚的小燒杯中,玻璃棒攪拌,使之完全溶解后,間苯三酚的乙醇溶液呈淺黃色;然后將該溶液定量轉移到100ml容量瓶,用少量無水乙醇淋洗燒杯及玻璃棒3-5次,并將每次淋洗的液體一并轉移的容量瓶中,最后將剩余的無水乙醇全部加入到容量瓶中定容。
(3)確定測定波長
精確移取配制好的2g/l海藻酸鈉標準溶液1.5ml于25ml容量瓶,加入12mol/l的濃鹽酸7ml,間苯三酚顯色液1ml震蕩,沸水浴45min后用冷的去離子水定容;以空白試劑做參比,波長從540nm開始到380nm為止,每隔10nm采用分光光度計測定一次吸光度,然后以吸光度a為縱坐標,波長λ為橫坐標,繪制出a-λ吸收曲線,從吸收曲線確定最大吸收波長,該波長即為試驗測定波長。
試驗結果見圖1,從圖中可以看出,顯色后的海藻酸鈉溶液在波長440nm處的吸光度達到最大值,因此選擇波長440nm為測定波長,可提高實驗數據的靈敏度與精確度。
(4)確定顯色液用量
取25ml容量瓶7個,編號,每個容量瓶中準確加入2g/l海藻酸鈉標準溶液1.0ml和12mol/l的濃鹽酸7.0ml,然后往其中6個容量瓶再分別準確加入間苯三酚顯色液0.5ml、0.8ml、1.0ml、1.2ml、1.5ml、2.0ml,沸水浴45min后用冷的去離子水定容,以空白試劑做參比,在440nm波長處測量吸光度a;然后以吸光度a為縱坐標,加入的間苯三酚顯色液體積v為橫坐標,繪制a-v曲線,從中找出間苯三酚最適宜的加入量。
試驗結果見圖2,從圖中可以看出,隨著顯色劑間苯三酚用量的增加,吸光度先增加后降低,當間苯三酚溶液的加入量為1ml時,吸光度到最大值。若加入過多顯色劑,可能導致副反應,吸光度下降,對測試產生不利的影響。
(5)確定顯色時間
在25ml容量瓶中準確加入2g/l海藻酸鈉標準溶液1.0ml以及12mol/l濃鹽酸7ml,間苯三酚顯色液1ml,搖勻,然后將其放入沸水浴中,沸水浴中顯色30min、35min、40min、45min、50min、55min后,冷的離子水定容,在440nm波長處測量吸光度a,然后以吸光度a為縱坐標,時間t為橫坐標,繪制a-t曲線,確定最佳顯色時間。
試驗結果見圖3,從圖中可以看出,隨著反應時間的延長,吸光度先增加后穩(wěn)定,常溫放置45min后吸光度達到最大值,且趨于穩(wěn)定。從試驗操作和節(jié)約能源的角度綜合考慮,選擇顯色時間為45min。
(6)繪制海藻酸鈉溶液標準曲線
取25ml容量瓶10只,編號,分別吸取上述2g/l的海藻酸鈉標準溶液0.5ml、0.75ml、1.0ml、1.25ml、1.5ml、1.75ml、2.0ml、2.25ml、2.5ml于9只容量瓶中,最后一個作為參比,不加入海藻酸鈉標準溶液。然后在上述10只25ml容量瓶中分別加入12mol/l濃鹽酸7ml、間苯三酚顯色液1ml,震蕩搖勻,沸水浴45min后,用冷的去離子水定容;上述溶液完全冷卻后在波長為440nm時以沒有加入藻酸鈉標準溶液的試劑為參比液,測定酸解后的不同濃度海藻酸鈉溶液的吸光度,以海藻酸鈉濃度c為橫坐標,以吸光度a做縱坐標,繪制標準曲線,用于測定其它海藻酸鈉溶液的濃度。
試驗結果見圖4,結果表明,海藻酸鈉濃度在0.05~2g/l的范圍內符合比爾定律,線性回歸方程為y=4.88833x-0.1276,其r2值0.99942,說明該方法具有良好的線性,可以用來測定海藻酸鈉溶液濃度。
(7)試驗誤差及校正
采用穩(wěn)定性試驗、回收率試驗、精密度試驗驗證測定結果的穩(wěn)定性及誤差并對試驗結果進行校正。
穩(wěn)定性試驗:精確移取2g/l海藻酸鈉標準溶液1.0ml于25ml容量瓶中,加入12mol/l濃鹽酸7ml,間苯三酚顯色液1ml,震蕩搖勻,沸水浴45min;顯色后的海藻酸鈉溶液用冷的去離子水定容,搖勻并放置5min冷卻,以空白試劑做參比,在440nm波長處,在5~40min范圍內,每隔5min測定其吸光度,然后以吸光度a為縱坐標,時間t為橫坐標,繪制a-t曲線,結果如圖5所示,此曲線表明了此配合物具有較高的穩(wěn)定性。
回收率試驗:取25ml容量瓶6只,編號,在6只容量瓶中分別加入2g/l海藻酸鈉標準溶液0.6ml,然后在6只容量瓶中分別加入2g/l的海藻酸鈉標準溶液0.3ml、0.5ml、0.7ml、0.9ml、1.1ml、1.2ml,加入12mol/l濃鹽酸7ml,間苯三酚顯色液1ml,震蕩搖勻,沸水浴45min,顯色后的上述海藻酸鈉溶液用冷的去離子水定容,搖勻并放置5min冷卻,在440nm波長下測其吸光度,結果如表1所示,平均回收率為103.9%。
表1回收率試驗結果
精密度試驗:取25ml容量瓶6只,編號,在6只容量瓶中分別加入2g/l海藻酸鈉標準溶液1.0ml、12mol/l濃鹽酸7ml以及間苯三酚顯色液1ml,震蕩搖勻,沸水浴45min,顯色后的海藻酸鈉溶液用冷的去離子水定容,搖勻并放置5min冷卻,在440nm波長下測各組吸光度。試驗結果表明,樣品1、2、3、4、5、6的吸光度a分別為0.372、0.383、0.368、0.365、0.379、0.385,平均值0.375,標準差為0.0075,rsd為2.0%。
以下三個為具體應用的實施例。
實施例1:
冰淇淋中海藻酸鈉含量的測定方法,包括如下步驟:
s1、樣品的預處理
取含海藻酸鈉的某品牌的冰淇淋10g,在試樣中加入500ml去離子水和5g固體碳酸鈉,在80~90℃條件下不斷攪拌加熱2h,在6000rad/min轉速下離心20min后,留取上層清液。
s2、上層清液的顯色反應
取5ml上層清液加入到25ml容量瓶中,然后在容量瓶中加入12mol/l濃鹽酸7ml,間苯三酚顯色液1ml,震蕩搖勻,沸水浴45min條件下顯色反應,得到顯色反應液。
s3、檢測并計算測定海藻酸鈉含量
將顯色反應液用冷的去離子水定容,搖勻并放置5min冷卻,在440nm波長下測定其吸光度三次,取其平均值為0.361,并利用圖4進行查詢,可得該被測溶液中海藻酸鈉含量為0.1g/l。由此換算為原冰淇淋的海藻酸鈉含量為5%,與實際標注(5%)相符。
實施例2:
豆腐中海藻酸鈉含量的測定方法,包括如下步驟:
s1、樣品的預處理
取含海藻酸鈉的某品牌的豆腐10g,在試樣中加入500ml去離子水和5g固體碳酸鈉,在80~90℃條件下不斷攪拌加熱2h,在6000rad/min轉速下離心20min后,留取上層清液。
s2、上層清液的顯色反應
取5ml上層清液加入到25ml容量瓶中,然后在容量瓶中加入12mol/l濃鹽酸7ml,間苯三酚顯色液1ml,震蕩搖勻,沸水浴45min條件下顯色反應,得到顯色反應液。
s3、檢測并計算測定海藻酸鈉含量
將顯色反應液用冷的去離子水定容,搖勻并放置5min冷卻,在440nm波長下測定其吸光度三次,取其平均值為0.117,并利用圖4進行查詢,可知該被測溶液中海藻酸鈉含量為0.05g/l。由此換算為原豆腐的海藻酸鈉含量為2.5%,與實際標注(2.5%)相符。
實施例3:
果凍中海藻酸鈉含量的測定方法,包括如下步驟:
s1、樣品的預處理
取含海藻酸鈉的某品牌的果凍10g,在試樣中加入500ml去離子水和5g固體碳酸鈉,在80~90℃條件下不斷攪拌加熱2h,在6000rad/min轉速下離心20min后,留取上層清液。
s2、上層清液的顯色反應
取5ml上層清液加入到25ml容量瓶中,然后在容量瓶中加入12mol/l濃鹽酸7ml,間苯三酚顯色液1ml,震蕩搖勻,沸水浴45min條件下顯色反應,得到顯色反應液。
s3、檢測并計算測定海藻酸鈉含量
將顯色反應液用冷的去離子水定容,搖勻并放置5min冷卻,在440nm波長下測定其吸光度三次,取其平均值為0.190,并利用圖4進行查詢,可知該被測溶液中海藻酸鈉含量為0.065g/l。由此換算為原果凍中的海藻酸鈉含量為3.25%,與實際標注(3%)基本相符。
上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例,而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說,在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。