高效液相色谱法测定淀粉与饮料中马来酸和富马酸

李 杰， 于瑞祥

(上海市计量测试技术研究院， 上海 201203)



高效液相色谱法测定淀粉与饮料中马来酸和富马酸

李 杰， 于瑞祥

(上海市计量测试技术研究院， 上海 201203)

为了解决食品中马来酸和富马酸同时检测问题，建立了液相色谱法测定淀粉及饮料制品中马来酸和富马酸的检测方法，淀粉类样品加入提取液超声提取，离心后过膜;饮料类直接高速离心过膜，C18柱分离，以pH 2.1的磷酸水溶液-甲醇(98∶2)作为流动相等度洗脱，紫外检测器在220 nm处检测。在1.0～200 μg/mL的线性范围内，峰面积与质量浓度呈良好线性关系，方法检出限(S/N= 3)为马来酸0.1 μg/mL，富马酸0.05 μg/mL。两类样品加标回收率在80.4%～102.2%，相对标准偏差(RSD)<7 %。该方法前处理简单，检测结果灵敏快速，可以满足淀粉及饮料中马来酸和富马酸检测的需要。

高效液相色谱； 马来酸； 富马酸； 淀粉； 饮料

0 引 言

本文通过对样品的前处理条件进行优化，建立了高效液相色谱法同时测定淀粉及饮料制品中马来酸和富马酸的方法，方法灵敏、快速，可用于对淀粉及饮料中中非法添加或者由包装材料等迁移到食品中的马来酸进行检测，同时也可对富马酸的含量进行监控。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

Agilent 1100高效液相色谱仪，VWD检测器，KQ-3200DE型数控超声波清洗仪(昆山市超声仪器有限公司)，涡旋混合器(IKA公司)，高速离心机(Sigma公司)，0.45 mm有机滤膜。

甲醇(HPLC级，美国Burdick &Jackson公司)，磷酸(HPLC级，美国Fluka公司)，水为超纯水。

标准品：马来酸(纯度99.0%，德国Dr.Ehrenstorfer公司)，富马酸(纯度99.5%，德国Dr.Ehrenstorfer公司)。

标准储备溶液：准确称取标准品10 mg标准品于10 mL容量瓶中，超纯水定容得到标准储备液。

1.2 实验方法

(1) 样品处理。淀粉及其制品：准确称取样品2.0 g(精确到0.000 1 g)，加入10 mL 5%乙醇溶液(磷酸调pH = 2.1)作为提取液，涡旋混匀，超声提取5 min，取上清液，以14 000 r/min离心5 min，取上清液过膜，弃去前1 mL滤液，收集后续滤液上样。饮料制品：移取饮料制品，以14 000 r/min离心5 min，取上清液过膜，弃去前1 mL滤液，收集后续滤液上样。

(2) 色谱条件。色谱柱：ZORBAX SB-C18柱(i.d. 4.6 mm×150 mm，5 μm)，流动相为甲醇-水(用磷酸调pH2.10)= 2∶98，等度洗脱，流速0.7 mL/min，柱温15 ℃，进样量10 μL，检测波长220 nm。

多种重金属在土壤中会发生协同作用或拮抗作用，这种综合作用会影响土壤的质量,其影响程度可以用RI来表征。RI体现了重金属的生物有效性及其对生态影响的相对贡献比例，可以综合反映土壤重金属的污染水平和对土壤的潜在生态危害。土壤中重金属综合潜在生态风险性评价结果见表8、图3。9个样品中有8个样品的RI值介于150～300之间，综合潜在生态风险程度为中，一个样品RI值超过300，综合潜在生态风险程度为重。总体来看，该农田潜在生态风险较高，主要是Cd和U所带来的潜在生态风险，而其他元素基本没有给农田带来潜在的生态风险。

2 结果与讨论

2.1 提取液的选择

分别考察了纯水、磷酸溶液(pH 2.1)、5%乙醇水溶液对样品的提取效果。结果显示，较纯水提取而言，磷酸水溶液能够明显提高样品中富马酸的回收率，而5%乙醇水溶液对马来酸的提取回收率也有一定的提高，因此最终确定采用5%乙醇溶液(磷酸调pH 2.1)作为样品的提取液。

2.2 过膜对回收率的影响

以标准溶液过膜，收集各段，进样分析发现(见图1)，过膜初期待测物的损失较大，前100 μL滤液中马来酸含量仅剩5.4%，富马酸也损失过半，随着过膜量的增加，膜的吸附逐渐饱和，两种物质的回收率逐渐升高，在800 μL时两种化合物的回收率都接近100%，为尽可能消除过膜造成的损失，在实际试验时弃去前1 mL的滤液，收集后续滤液进样。

图1 不同过膜体积下的回收率

图2 标准品的色谱图

2.3 流动相的选择

国标GB 23269.21-2009采用离子对试剂为流动相对马来酸进行了测定，但实际操作中发现，采用该方法需要较严格的实验条件和环境以获得平稳的基线和较好的重现性。另外，使用离子对试剂对马来酸和富马酸同时分离时分离效果不理想且对色谱柱的损害较大。因此，本试验采用有机试剂为流动相对两种物质进行分离和检测。考察了不同试剂对马来酸及富马酸的保留和分离效果发现，采用甲醇或乙腈等纯试剂作为流动相时，待测组分基本不保留，两种组分不能分离；采用甲醇-水体系的流动相时，待测组分在色谱柱中的也基本不保留。用磷酸调节pH值发现，磷酸的加入能够增加待测物的容量因子，使待测物的保留时间延长，而且有效调节了待测物的峰形，采用pH 2.1的磷酸水溶液-甲醇做为流动相，调节其比例为98∶2时获得了良好的分离效果(见图2)。

2.4 线性范围和检出限

实验表明，在1.0～200 μg/mL的线性范围内，马来酸和富马酸的浓度与峰面积呈良好的线性关系。其中，马来酸的线性回归方程Y= 55.930 8X- 13.641 6，线性相关系数R2= 0.999 9，富马酸的线性回归方程Y= 80.861 9X+ 32.071 3，R2= 0.999 9。根据3倍信噪比得马来酸的检出限为0.1 μg/mL，富马酸的检出限为0.05 μg/mL。

2.5 回收率和精密度

以淀粉空白样品为基质进行加标回收实验，添加水平分别为1.0、10.0和100.0 μg/g，每个水平重复6次，样品处理和测定按1.2节进行。实验结果表明(见表1)，加标样品的平均回收率在80.4%～98.0%，相对标准偏差RSD<6% (n= 6) ，说明本方法能够对淀粉中马来酸和富马酸进行有效提取。

对饮料样品进行加标回收试验，计算得到3个水平下的回收率(见表2)。加标样品的平均回收率在82.0%～102.2%；相对标准偏差RSD<7% (n= 6)，同样表明本方法能够对饮料中马来酸和富马酸进行有效提取。

表1 淀粉加标样品的回收率与精密度(n=6)

表2 饮料加标样品的回收率与精密度(n=6)

3 结 语

本文建立了高效液相色谱法同时测定淀粉及其制品以及饮料制品中马来酸和富马酸的方法，样品前处理简单，方法准确灵敏可靠，适于对淀粉及饮料当中马来酸和富马酸的检测。

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HPLC Determination of Maleic Aicd and Fumalic Acid in Starch and Drink

LIJie，YURui-xiang

(Shanghai Research Institute of Metrology and Testing Technology，Shanghai 201203, China)

To achieve simultaneous detection of maleic acid and fumalic acid, a determination method for starches and drinks by HPLC was established. The starch samples were extracted by ultrasonic and collected after centrifugation. The drink samples were directly collected after centrifugation. The chromatographic separation was carried out on a C18column (4.6 mm i.d×150 mm, 5 μm) using UV detection at 220 nm and pH = 2.1 phosphoric acid solution - methanol (98∶2) as the mobile phase. Results showed there exists a good linear range from 1.0 μg/mL to 200.0 μg/mL for maleic acid and fumalic acid. The limits of detection (LOD) were 0.1 mg/kg for maleic acid and 0.05 mg/kg for fumalic acid, respectively. The average recoveries for maleic acid and fumalic acid in starches and drinks were in the range of 80.4% to 102.2% at three levels, and the relative standard deviations (RSD) were less than 7 %. The method established is simple and sensitive, and can be used for the determination of maleic acid and fumalic acid in starches and drinks.

High Performance Liquid Chromatography (HPLC); maleic acid; fumalic acid; starch; drink

2014-08-01

李 杰(1983-)，男，甘肃兰州人，博士，工程师，主要从事色谱-质谱联用技术研究及标准物质研制工作。

Tel.: 021-38839800-35336；E-mail: lijie@simt.com.cn

O 657.7+2

A

1006-7167(2015)03-0055-03