流动注射化学发光法测定饮料中乙基麦芽酚

周艳梅，王亚萍，周华，马同森

（河南大学化学化工学院 环境与分析科学研究所，河南 开封 475004）

乙基麦芽酚（Ethyl maltol）是重要的食品添加剂，广泛用作糖果，饼干，饮料等的甜味剂和增香剂[1]，并且它可以控制人体内铁和铝的含量水平，因此对食品中的乙基麦芽酚进行定量分析具有重要的意义。目前测定乙基麦芽酚方法主要为高效液相色谱法[2]、反相高效液相色谱法[3]、电化学法[4]、荧光法[5]、分光光度法[6-8]等。这些方法有的灵敏度不高，有的操作烦琐，有的仪器昂贵。化学发光分析法因其具有灵敏度高、线性范围宽、仪器设备简单等优点在食品与药物分析中日益受到重视[9-10]。而流动注射化学发光法测定乙基麦芽酚尚未见报道，本实验利用乙基麦芽酚可显著增敏鲁米诺-铁氰化钾体系的发光强度，建立了流动注射-化学发光快速测定乙基麦芽酚的新方法。用于饮料中乙基麦芽酚含量的测定，具有简便、快速、灵敏、准确的优点。

1 实验部分

1.1 材料

IFFM-E型流动注射化学发光分析仪：西安瑞迈分析仪器有限公司。

Luminol贮备溶液 （0.01 mol/L）：称取0.4429 g Luminol（百灵威试剂公司），用0.1 mol/L NaOH溶解，加水定容于250 mL容量瓶中，室温放置3d后使用。K3Fe（CN）6溶液（1×10－2mol/L）：称取0.3293 g K3Fe（CN）6，用二次蒸馏水溶解并转移至100 mL容量瓶中定容。

乙基麦芽酚溶液（1×10－2g/mL）：称取1.0000 g乙基麦芽酚，用热水溶解，冷却后转移至100 mL容量瓶中。所用试剂均为分析纯，水为二次蒸馏水。

1.2 方法

流动注射化学发光反应装置如图1所示，b中通入Luminol，c中通入K3Fe（CN）6，将水注入a中，先做空白实验，测定其发光强度（I0），待空白稳定，将一定浓度的乙基麦芽酚样品溶液注入a中，测量体系的化学发光强度（Is）。相对发光强度用ΔI表示（ΔI＝Is－I0），以ΔI进行定量。

图1 流动注射化学发光流程示意图Fig.1 Schematic diagram of flow-injection chemiluminescence analysis

2 结果与讨论

2.1 化学发光仪工作参数的设定

在光电倍增管负高压400 V、增益1的条件下，对仪器工作参数进行了优化，实验表明仪器在表1参数下运行，发光信号稳定，且具有最大的信噪比。

表1 化学发光仪工作参数的设定Table 1 Working parameters for chemiluminescence instrument

2.2 NaOH浓度的影响

鲁米诺只有在碱性条件下才能产生化学发光，NaOH对体系的发光信号影响很大。固定鲁米诺、铁氰化钾和乙基麦芽酚的浓度分别为4×10-5mol/L、4×10-4mol/L、1×10-6g/mL，考察0.01 mol/L ～0.50 mol/L NaOH浓度对体系发光强度的影响，如图2所示。

图2 NaOH浓度对化学发光强度的影响Fig.2 Effect of NaOH concentration on CL intensity

结果表明，发光强度随着NaOH浓度增大而增大，当NaOH浓度为0.30 mol/L时鲁米诺-铁氰化钾发光体系的发光强度最大，加入乙基麦芽酚后，其发光强度仍最大，因此选择NaOH的最佳浓度为0.30 mol/L。

2.3 鲁米诺浓度的影响

固定铁氰化钾、氢氧化钠和乙基麦芽酚的浓度分别为4×10-4mol/L、0.30 mol/L、1×10-6g/mL，考察了鲁米诺浓度在1×10-5mol/L～5×10-5mol/L对体系发光强度的影响，如图3所示。

图3 鲁米诺浓度对化学发光强度的影响Fig.3 Effect of Luminol concentration on CL intensity

结果表明，在碱性介质中鲁米诺被氧化成能发蓝色荧光的3-氨基酞酸盐，随着鲁米诺浓度不断增加，被氧化的鲁米诺分子数量增多，因此体系发光强度随之增大，当鲁米诺浓度为4×10-5mol/L时，体系化学发光强度达到最大，继续增加鲁米诺溶液浓度，被氧化的鲁米诺分子占总的鲁米诺分子数量的百分比减少，发光强度开始减弱，因此选择鲁米诺的最佳浓度为4×10-5mol/L。

2.4 铁氰化钾浓度的影响

固定鲁米诺、氢氧化钠和乙基麦芽酚浓度分别为4×10-5mol/L、0.30 mol/L、1×10-6g/mL，考察了铁氰化钾溶液浓度在1×10-4mol/L～1×10-3mol/L范围内对体系发光强度的影响，如图4所示。

图4 铁氰化钾浓度对化学发光强度的影响Fig.4 Effect of K3Fe(CN)6concentration on CL intensity

结果表明，随着铁氰化钾溶液浓度的增大，化学发光强度增大，当铁氰化钾浓度为6×10-4mol/L时，化学发光强度达到最大，继续增大铁氰化钾浓度则会导致发光强度减弱，因此选择铁氰化钾的最佳浓度为6×10-4mol/L。

2.5 标准曲线、精密度和检出限

在选定的最佳实验条件下，乙基麦芽酚的质量浓度在3.0×10-7g/mL～3.0×10-5g/mL范围内与相对发光强度呈线性关系。为提高测定的精密度和准确度，校准曲线按乙基麦芽酚质量浓度的数量级分段绘制。校准曲线的基本参数列于表2。

表2 校准曲线的线性范围及回归方程Table 2 The linear range of calibration curve and regression equation

对质量浓度为5.0×10-6g/mL的乙基麦芽酚进行11次平行测定，相对标准偏差为1.03%。根据IUPAC建议，计算得方法的检出限为1.1×10-7g/mL。

2.6 干扰试验

考察样品中共存的组分及离子对体系发光强度的影响。对于5.0×10-6g/mL的乙基麦芽酚溶液，在相对标准偏差为±5%以内，此体系至少可以允许下列倍数物质的存在：500倍的蔗糖、EDTA；200倍的苹果酸；100倍的安赛蜜、糖精钠、柠檬酸、苯甲酸钠、K＋；50倍的葡萄糖、Na＋、Cl－、Ca2＋。5倍的Zn2＋、Cu2＋、Fe2＋、Mn2＋均有干扰，加0.02 mol/L的EDTA可掩蔽。

2.7 样品测定及回收率实验

直接取样品稀释100倍，在以上探讨的最佳条件下，对样品进行测定，并进行了加标回收实验，结果见表3。

表3 样品测定及回收实验结果Table 3 Results of sample determination and recovery experiment

3 结论

基于在碱性介质中乙基麦芽酚对Luminol-K3Fe（CN）6体系的化学发光有显著的增敏作用，建立了流动注射化学发光法测定乙基麦芽酚的新方法。在优化的实验条件下，其线性范围为3.0×10-7g/mL～3.0×10-7g/mL，检出限为1.1×10-7g/mL。该方法已成功用于饮料中乙基麦芽酚含量的测定，回收率在94%～108%之间。

[1]张嵘,张彩娟,林仁卫.食品添加剂中乙基麦芽酚测定方法的研究[J].预防医学文献信息,20006(1):53-54

[2]王浩,刘艳琴,杨红梅，等.高效液相色谱法测定饮料中乙基麦芽酚的研究[J].食品科技,2006(8):235-236

[3]赵志红,张逢秋,朱慧.反相高效液相色谱法同时测定食品中香兰素、乙基麦芽酚的含量[J].食品科技,2006(12):136-137

[4]彭少华,马文华.反光光度法高效液相色谱法和伏安法测定麦芽酚和乙基麦芽酚[J].光谱实验室,2005,22(4):680-682

[5]李畅,董学芝,宋玉芳，等.荧光素法测定乙基麦芽酚的含量[J].食品研究与开发,2008,29(6):101-103

[6]董学芝,李畅,王爱芳，等.食品中乙基麦芽酚快速测定方法研究[J].食品科学,2008,29(6):318-320

[7]Yongnian Ni,Yong Wang,Serge Kokot.Simultaneous kinetic - spectrophotometric determination of maltol and ethyl maltol in food samples by using chemometrics[J].Food chemistry,2008,109(2):431-438

[8]Yongnian Ni,Guowen Zhang,Serge Kokot.Simultaneous spectrophotometric determination of maltol,ethyl maltol,vanillin and ethyl vanillin in foods by multivariate calibration and artificial neural networks[J].Food chemistry,2005,89(3):465-473

[9]李利军,钟招亨,冯军，等.流动注射化学发光法测定芦丁[J].光谱学与光谱分析,2007,27(8):1625-1628

[10]王滔,薛冰纯,刘二保.化学发光法测定巯嘌呤的含量[J].光谱学与光谱分析,2008,28(5):1026-1029