红枣中乙醛、乙醇的含量检测方案

智能文字提取功能测试中

气相色谱法测定红枣中乙醛、乙醇的含量——张艳艳，陈恺，许铭强，王栋，杨越婷，李焕荣 包装与食品机械 2012年第30卷第5期 气相色谱法测定红枣中乙醛、乙醇的含量 张艳艳，陈 恺，许铭强，王栋，杨越婷，李焕荣 (新疆农业大学食品科学与药学学院，乌鲁木齐830052) 摘要：为建立气相色谱法测定红枣中乙醛、乙醇含量的方法，采用 GSBP-I nowax-MS(30m ×0.25mmx0.25um)色谱柱分离、FID检测器、外标法探索了检测条件，结果表明：在进样温度200℃，柱温45℃，检测器温度200℃；氮气流速 25mL/min，空气压力40 kPa，氢气压力 55 kPa条件下乙醇、乙醛有较好的分离效果，乙醛在0.00074%~0.07400%，乙醇在0.00200%~0.20000%内呈良好的线性关系，该方法准确可靠，可用于红枣中乙醛、乙醇含量的检测。 关键词：气相色谱法；红枣；乙醛；乙醇 中图分类号：TS255.3 文献标识码：A 文章编号：1005-1295(2012)05-0013-03 doi： 10.3969/j. issn. 1005-1295.2012.05.004 Determination of Acetaldehyde and Ethanol in Jujube by GC ZHANG Yan-yan，CHEN Kai，XU Ming-qiang，WANG Dong，YANG Yue-ting，LI Huan-rong ( College of Food and Pharmacy Science，Xinjiang Agricultural University，Urumqi 830052 ， China) Abstract： A gas chromatography method was described for determination of the acetaldehyde and ethanolin jujube.GSBP-I nowax Polyethylene Glycol (30m×0.320mm×0.25pm) as the stationary phase； Hydrogenflame ionization detector was applied； The column temperature was 45℃； inlet temperature was 200℃； nitrogenflow rate was 25mL/min； Air pressure was 40kPa，hydrogen pressure was 55kPa. Under the certain chromato-gram condition，there was linear relation among the acetaldehyde and ethanol camphor，and the peak area in thescope of 0.00074%~0.07400%，0.002%~0.200% respectively. This experiment provides an accurate andreliable method to control the acetaldehyde and ethanol in jujube. Key words： gas chromatography method； jujube； acetaldenyde； ethanol 0 引言 红枣为我国特产，是鼠李科植物枣的成熟果实，它是一种药食兼用的果品”。作为特色果品，红枣果实色泽鲜艳、酸甜适口，历来受到人们的青睐，红枣中富含蛋白质、脂肪、糖类、胡萝素、B族维生素、Vc、Vp，以及钙、磷、铁和环磷酸腺苷等营养成分2-31。红枣在成熟及采收后组织内部易发生缺氧呼吸，糖酵解产生的丙酮酸不再进入三羧酸循环，而是脱羧成乙醛，然后还原成乙 醇。前期研究发现乙醛、乙醇在红枣采后会有不同程度的积累，其含量是红枣干制加工和储藏过程中影响其品质的关键因素之一。 无氧呼吸代谢是果品成熟及采收之后关键的生化反应过程。乙醛、乙醇是其重要的代谢产物，也是果实中的一种天然香气成分，在果实成熟过程中逐渐积累，并对果实香气变化和防止皱缩的贡献是有益的益。Dangyang Ke 等人指出相对低的乙醛、乙醇、乙酸乙酯和乙酸丁酯的浓度可以提高果实风味7-8。然而，过高的发酵挥发性物 ( 收稿日期：2012-07-09； 修稿日期：2012-07-20 ) ( 基金项目：新疆维吾尔自治区科技厅重大科技专项(201130102-4) ) ( 作者简介：张艳艳(1988-)，女，硕士研究生，研究方向为农产品深加工与综合利用。 ) ( 通信作者：李焕荣(1965-)，女，教授，研究方向为农产品深加工与综合利用，通信地址：830052新疆乌鲁木齐市南昌路42号新疆农业大学食品科学与药学学院，E-mail： lhrgjw@ sina. com。 ) 质可以导致风味丧失. 气相色谱法测定酒类、血液、果汁中的乙醇含量的方法日趋成熟，鉴于目前尚无对红枣果实中乙醛，乙醇含量测定的文献报道，本试验通过建立毛细管柱气相色谱外标法10-12，对红枣中乙醛、乙醇含量的进行测定，方法准确可靠，可作为红枣新鲜品质评价及对红枣干制品的加工提供参考和指导。 试验材料与方法 1.1 试验仪器与试剂 仪器：岛津2014C 气相色谱仪，FID 检测器 试剂：乙缩醛标准品，无水乙醇(色谱纯，天津市福晨化学试剂厂)。 材料：新鲜哈密大枣(采后自然放置6天的哈密大枣)；新鲜阿克苏骏枣；新鲜若羌灰枣。 1.2 试验方法 1.2.1 色谱条件的建立 毛细管柱 GSBP-I nowax-MS (30m ×0.25 mm×0.25um)，氮气流速： 25mL/min，空气压力：40kPa，氢气压力：55kPa。 进样口温度：200℃，柱温：45℃，检测器温度：200℃，进样量：1pL，不分流进样。 1.2.2 待测样品液的制备 新鲜红枣中可溶性固形物含量高，乙醛及乙醇含量又极低，适合气相色谱测定的提取液难以制备，所以红枣样品中乙醛及乙醇含量的富集尤为重要。曹建康等将新鲜果蔬直接研磨过滤之后测定的方法在以红枣为原料测定时无法实现3，所以需进一步探索新的样品制备方法。 经反复试验后采用如下方法：准确称取20g红枣样品，研碎后用150mL蒸馏水转移至圆底烧瓶中，用电热套加热至沸腾冷凝回收100mL，摇匀之后用孔径为0.45 p.m 的滤膜过滤，待测。 根据样品提取液中乙醛或乙醇的浓度，计算每克红枣中含有的乙醛或乙醇的含量，表示为%。计算公式： 式中 cC——利用气相色谱法测得的样品液中乙醛(或乙醇)的浓度/% V——样品提取液体积/mL 样品质量/g 0.783——乙醛的相对密度/(gcm~)0.789- -乙醇的相对密度/(gcm 1.2.3 标准曲线的制备 准确量取乙醛、乙醇标准品各0.1mL于10mL容量瓶瓶中用超纯水定容制成浓度为1%的混合标准储备液。 准确吸取混合标准储备液20pL、50pL、100pL、500pL及2000pL，用超纯水定容至10mL，分别相当于乙醛含量0.00074%、0.00185%、0.00370%、0.01850%、0.07400%(乙醇换算成乙醛系数为0.37)， 乙醇含量0.00200%、0.00500%、0.01000%、0.05000%、0.20000%的标准系列14. 2 试验结果与讨论 2.1 色谱条件的选择 试验选用中等极性毛细管柱和 GSBP-Ino-wax-MS(强极性)毛细管柱进行测定，发现使用GSBP-I nowax-MS，乙醛、乙醇分离效果最佳。柱温是本试验影响乙醛与乙醇出峰效果的重要因素，试验设置进样口温度200℃，检测器温度200℃，对 GSBP-I nowax-MS 毛细管柱，柱温分别设置了150℃、85℃、60℃、45℃、40℃，对比乙醛、乙醇分离和出峰效果，当柱温45℃时，乙醛、乙醇分离和出峰效果良好。色谱图见图1。 图1 自然放置6天的哈密大枣乙醛、乙醇分离色谱图 图1为新鲜的哈密大在采后自然放置6天之后，按照上述前处理方法，在上述色谱条件下，柱温45℃时的出峰效果图，由图可见乙醛、乙醇2种物质分离效果良好，保留时间分别为1.802min，2.913min。 2.2 方法的标准曲线及线性关系 在上述色谱条件下分别进样1uL气相色谱 (GC)分析，以峰面积X为横坐标，标准品溶液浓度Y(%)为纵坐标进行线性回归，并求得相关系数R，见表1。 表1 线性回归方程、相关系数 组分 浓度 回归方程式 R 乙醛0.00074%~0.07400%Y=5.6797e-006X-4.0912e-0030.9993 乙醇0.00200%~0.20000%Y=2.9634e-007X-4.9021e-0030.9999 2.3 准确度与精确度试验 精密度用6次平行试验的相对标准偏差来衡量，准确度用回收率表示，以采后自然放置6天的哈密大枣为原料制备待测液，按上述色谱条件进行测定，并对该样品进行加标试验。试验结果表明：乙醛、乙醇测定的精密度良好，RSD 分别为4.539%、1.353%。乙醛的平均回收率为99.754%，乙醇的平均回收率为99.776%，证明该方法准确可靠，结果见表2、表3及表4。 表2乙醛、乙醇的精密度试验(n=6) (%) 编号 乙醛含量 乙醇含量 1 0.01082 0.00334 2 0.00996 0.00338 3 0.01046 0.00341 4 0.01046 0.00337 5 0.01128 0.00339 6 0.01134 0.00327 平均含量 0.01072 0.00336 RSD 4.539 1.353 表3 乙醛的加样回收率试验 (%) 组分 本底值 加标量 测定值 回收率 平均 回收率 RSD 乙醛 0.01072 0.003700.01451 100.62413 99.75368 0.850 0.00370 0.01423 98.68932 0.00740 0.01798 99.11700 0.00740 0.01800 99.33775 0.01850 0.02948 100.88980 0.01850 0.02936 100.54757 表4 乙醇的加样回收率试验 (%) 组分 本底值 加标量 测定值 回收率 RSD 平均 回收率 乙醇0.00336 0.005000.00862 103.11005 99.77617 2.923 0.00500 0.00866 103.58852 0.02000 0.02358 100.94178 0.02000 0.0228297.68836 0.050000.0513896.28936 0.05000 0.05178 397.03898 2.4 样品测定 分别准确称取新鲜哈密大枣、阿克苏骏枣、若羌灰枣、自然放置6天的哈密大枣各20g，按1.2.2方法制备测定液，按上述色谱条件，外标法测定其乙醛，乙醇的含量得到结果如表5. 表5 样品中乙醛，乙醇含量测定结果 (%) 样品 乙醛含量 乙醇含量 哈密大枣(新鲜) 0.00319 0.00437 阿克苏骏枣(新鲜) 未检出 0.00383 若羌灰枣(新鲜) 0.01681 0.00391 哈密大枣(自然放置6天) 0.04337 0.00682 由3个样品的测定结果分析认为，可能由于红枣品种、产地、采后运输时间不同，乙醛含量差别较大，证明采后红枣中无氧呼吸已经进行，但乙醇含量都在很低的水平内，说明乙醇含量还没有开始大量积累。新鲜哈密大枣在自然放置6天之后，乙醛含量从 0.00319%上升至0.04337%，而乙醇含量变化不大，可能是红枣采后无氧呼吸代谢过程中，丙酮酸先转化成乙醛，待乙醛积累到一定量后再向乙醇转化。 3结束语 D.R. Rudell等人指出，乙醇过量积累可促进某些酯类的合成5。酯类是红枣果实中重要的香气成分且烘干过程对其热分解影响不大。0因此乙醛、乙醇的含量的监测对红枣的干制具有实际的指导意义。 本试验证明新鲜红枣采后均有不同程度的无氧呼吸代谢，哈密大枣自然放置6天之后乙醛大量积累，果实的风味已经改变，其组织中香气成份的构成，有待进一步验证。 乙醛及乙醇易挥发且在果蔬组织中含量低，一般样品的前处理方法很难制备出适合用于气相色谱分离的样品，同时色谱条件的选择也将影响乙醛及乙醇的分离效果。目前，尚无对毛细管柱气相色谱测定果蔬中乙醛、乙醇含量的详细报道。毛细管气相色谱法因其柱效高、分离速度快、重现性好等特点，被广泛采用。本试验提出的测定方法能够准确测定出红枣中乙醛、乙醇的含量，重现性好，该方法可为测定其他果蔬类组织中乙醛、乙醇含量的气相色谱法测定提供参考。 ( (下转第19页) ) 图8 不同浓度甘油涂膜对黄瓜Vc含量的影响 3 结束语 通过试验可知涂膜处理的黄瓜，保鲜效果均比对照组强，涂膜可对黄瓜起到保鲜作用7-9涂膜最佳保鲜配比为：100mL水中，氯化钙5g、甘油1mL、淀粉量4g、海藻酸钠2g，经过涂膜保鲜处理后的黄瓜失水率最低、硬度保持最好且Vc含量最高。经过可食用膜保鲜涂膜技术处理的黄瓜不需冷藏、袋装及其它方法处理，操作简单，卫生安全，成本低廉，此涂膜技术是具有较大应用前景的保鲜方式。 (上接第15页) ( 参考文献 ) ( [1] 3 王伟，武运.新疆哈密大枣汁浸提工艺及提取物抗氧化活性的研究[.包装与食品机械，2011，29(3)：12 -14. ) ( 2] 杨艳杰，秦明利.红枣干制过程中 Vc 含量测定分析 .安徽农业科学，2008，36(15)：6516-6599. ) ( 3] 曹有福，李树君，赵凤敏，等.我国红枣开发加工现状、问题及及策[].包装与食品机械，2009，27(4)： 46-49. ) ( [4] 李鹏，刘孟纯，耿健强，等.冬枣采后乙醇积累的相关分析研究叨.食品科学，2008，29(4)：415-418. ) ( 5] 曾凯芳，明建.乙醛蒸气处理对果蔬贮藏特性的影响 .食品与发酵工业，2002，29(1)：76-78. ) ( [6] E Edna P . The role o f t h e a n aero b ic me t abolites， acetalde- hyde a nd ethanol，in f r uit r ipening，enhancement of fruit quality andfruit deterioration [J]. Postharvest Biology and Technology，2005，37(1) ： 1-19. ) ( [7] S S haw P E. Controlled a tmosphere storage o f oranges to enhance aqueous essence and Essence o il ：[J ] . Food Sci.，1990，55(6)：1617-1619. ) ( 8] W William G M . Characterizing NAD a nd N ADP intend- ) ( 参考文献： ) ( [1]罗云波，蔡同一.园艺产品贮藏加工学贮藏篇[M].北京：中国农业大学，2001：169-177. ) ( 2] 阎瑞香，张平，陈彦彦.黄瓜涂膜保鲜的研究.保 鲜与加工，2003，2(6)：17-18. ) ( 3] 习 邓勇，赵学武.黄瓜涂膜保鲜的研究叨.食品科学， 1994，15(3)：31-35. ) ( [4]李琳，杨凤鸣，郑康晓.黄瓜涂膜保鲜的研究[].保 鲜与加工，2003，3(1)：10-11. ) ( 5] 王明力，杨丽娜，黄静.壳聚糖复合涂膜用于蔬菜的保鲜研究.食品工业科技，2003，24(9)：31-33. ) ( [6] 袁唯，邵金良，焦凌梅，等.壳聚糖涂膜处理黄瓜保鲜作用的研究.中国食品添加剂，2005，16(4)：18-21 . ) ( ]4 李亚娜，李瑞勇.壳浆糖涂膜对圣女果的保鲜性能研究[.包装与食品机械，2011，29(30)：9-11. ) ( I[ 8 ] 杜传来，易克传，陈龙彬.几种绿色保鲜技术对双孢菇保鲜效果的比较.包装与食品机械，2011，29 (1)：5-8. ) ( 9] 姚天曙.鲜黄瓜抗挤压性能与预紧包装方法.包 装与食品机械，2011，29(2)：14-17. ) ( ment alcohol Dehydrogenase e n zymes o f s t r awberries.Amer. Soe. Hort. sei. ，1995，120(5)：798-801. ) ( [9] D angyang K，Linda G，Kader A A. Effects of short-termexposure t o low O， and h igh CO， atmospheres o n q u alityattributes o f strawberrie s . . Journal of Food Science， 1991，56(1)：50-54. ) ( [10]谢勇，刘晓宇.气相色谱法测定饮料中乙醇含量[].分析测试技术与仪器，2002，8(1)：56-58. ) ( [11]李永春，郭春光，张中清.丁醛转换器应力分析计算 [.压力容器，2011，28(11)：29-35. ) ( [12]王琼琦，王正东，涂善东. 乙 二醛换热器换热管断裂原因分析叨.压力容器，2009，26(3)：49-53. ) ( [13]曹健康，姜微波，赵玉梅.果蔬采后生理生化实验指导[M].北京：中国轻工业出版社，2007：133-137. ) ( [14] GB/T11856-2008白兰地[S].北京：中国标准出版 社，2008. ) ( [15] Rudell D R， Mattinson D S， Mattheis J P . Investigationsof Aroma Volatile B iosynthesis under Anoxic Conditions and i n Different Tissues of “Red chief Delicious”A pp le Fruit ( Malus d omestic Borkh.) [J]. A gricultural andFood Chemistry，2002，50(9 ) ：2627-2632. ) ( [16]闫忠心，鲁周民，刘坤， 等 .干制条件对红枣香气品质 的影响叨.农业工程学报，2011，27(11)：389-392. )