氨基酸配方及蛋白质水解配方特殊医学用途婴儿配方食品中氯测定方法的比较研究
2019-10-15田洪芸李恒任雪梅张海红王文特傅俊青吴鸿敏
田洪芸,李恒,任雪梅,张海红,王文特,傅俊青,吴鸿敏
(1.山东省食品药品检验研究院,济南250101,2.山东省特殊医学用途配方食品质量控制工程技术研究中心,济南 250101)
0 引 言
氯是人体必需的矿物质元素之一,与钠、钾结合在一起,可以调节人体内的酸碱平衡。氨基酸和蛋白水解配方特殊医学用途婴儿配方食品食品安全标准将氯作为产品必须营养素并规定了产品中氯的技术要求,此外,GB 13432-2013《食品安全国家标准预包装特殊膳食用食品标签》标准同时规定,在产品保质期内,营养素的实际含量不得低于标签标示值的80%。相比于普通婴幼儿配方食品,氨基酸和蛋白水解配方婴儿配方食品的食用婴儿更为特殊,上述产品通常为乳蛋白过敏婴幼儿的唯一食物来源,控制好产品质量尤为重要[1-4]。
氨基酸和蛋白水解配方婴儿配方食品含有氨基酸、短肽和多肽类原料,产品基质相对复杂。对于氨基酸和蛋白质水解配方婴儿食品中氯的检测,目前我国无相关检测标准,GB 5009.44-2016《食品安全国家标准食品中氯化物的测定》标准使用范围未涉及特殊医用用途配方食品,其中第一法和第三法为氯的测定方法。AOAC 986.26标准规定婴儿配方食品(含特殊医用用途配方食品)中氯的测定方法为电位滴定法[5-7]。本文使用电位滴定法和银量法(摩尔法或直接滴定法)对市面上的3种特殊配方特殊医学用途配方食品中的氯进行检测,结果表明,电位滴定法测定结果准确度好、精密度高,能避免基质的干扰,适用于氨基酸配方、乳蛋白部分水解和深度水解配方产品。
1 材料和方法
1.1 材料与仪器
试验样品涵盖市售产品品种,涉及3种配方,样品信息详见表1。
表1 样品信息表
MS204S电子天平(精度0.1 mg),梅特勒-托利多公司;905 Titrado自动点位滴定仪,瑞士万通;pH计,雷磁。
1.2 实验方法
按照GB 5009.44-2016《食品安全国家标准食品中氯化物的测定》标准中第一法电位滴定法和第三法银量法(摩尔法或直接滴定法)进行测定。
2 结果与分析
2.1 氨基酸配方样品测定结果
将4种氨基酸配方食品分别按照GB 5009.44-2016标准中的第一法和第三法平行测定6次,并计算测定结果的相对标准偏差。
由4种样品平行测定6次结果可知,电位滴定法的测定值基本上与产品标签标示值相符,4种样品测定结果的相对标准偏差分布在0.9%~2.3%之间,方法精密度较好。相比于电位滴定法,沉底滴定法的测定结果远高于样品标签标示值,4种样品测定结果的相对标准偏差分布在6.4%~10.5%之间,方法的精密度较差。
表2 电位滴定法和沉淀滴定法测定结果比较(n=6)
表3 电位滴定法加标回收实验结果(n=6)
表4 电位滴定法和沉淀滴定法测定结果比较(n=6)
为了进一步验证电位法的方法适用性,选择样品进行加标回收实验,考察方法的准确性,通过3个浓度水平的加标实验(n=6),计算回收率和相对标准偏差。
实验结果显示,对样品进行50 mg/100 g、300 mg/100 g、600 mg/100 g 3个浓度水平的加标实验,回收率平均值分布在100.0%~101.0%之间,满足GB/T 27404-2008《实验室质量控制规范食品理化检测》标准中回收率应在95%~105%的控制要求。相对标准偏差RSD分布在1.2%~2.4%之间,满足GB/T 27404-2008标准中精密度控制要求。
2.2 乳蛋白深度水解配方样品测定结果
将4种乳蛋白深度水解配方食品分别按照GB 5009.44-2016标准中的第一法和第三法平行测定6次,并计算测定结果的相对标准偏差。
由4种样品平行测定6次结果可知,电位滴定法的测定值基本上与产品标签标示值相符,4种样品测定结果的相对标准偏差分布在0.9%~2.7%之间,方法精密度较好。相比于电位滴定法,沉底滴定法的测定结果远高于样品标签标示值,4种样品测定结果的相对标准偏差分布在5.2%~10.5%之间,方法的精密度较差。
为了进一步验证电位法的方法适用性,选择样品进行加标回收实验,考察方法的准确性,通过3个浓度水平的加标实验(n=6),计算回收率和相对标准偏差。
实验结果显示,对样品进行80 mg/100 g、400 mg/100 g、800 mg/100 g 3个浓度水平的加标实验,回收率平均值分布在98.9%~100.0%之间,满足GB/T 27404-2008《实验室质量控制规范食品理化检测》标准中回收率应在95%~105%的控制要求。相对标准偏差RSD分布在2.3%~3.1%之间,满足GB/T 27404-2008标准中精密度控制要求。
表5 电位滴定法加标回收实验结果(n=6)
2.3 乳蛋白部分水解配方样品测定结果
将4种乳蛋白部分水解配方食品分别按照GB 5009.44-2016标准中的第一法和第三法平行测定6次,并计算测定结果的相对标准偏差。
表6 电位滴定法和沉淀滴定法测定结果比较(n=6)
由4种样品平行测定6次结果可知,电位滴定法的测定值基本上与产品标签标示值相符,4种样品测定结果的相对标准偏差分布在1.2%~2.6%之间,方法精密度较好。相比于电位滴定法,沉底滴定法的测定结果远高于样品标签标示值,4种样品测定结果的相对标准偏差分布在5.7%~10.3%之间,方法的精密度较差。
为了进一步验证电位法的方法适用性,选择样品进行加标回收实验,考察方法的准确性,通过3个浓度水平的加标实验(n=6),计算回收率和相对标准偏差。
表7 电位滴定法加标回收实验结果(n=6)
实验结果显示,对样品进行60 mg/100g、300 mg/100g、580 mg/100g 3个浓度水平的加标实验,回收率平均值分布在100.8%~101.6%之间,满足GB/T 27404-2008《实验室质量控制规范食品理化检测》标准中回收率应在95%~105%的控制要求。相对标准偏差RSD分布在1.4%~2.3%之间,满足GB/T 27404-2008标准中精密度控制要求[8-14]。
导致测定结果差异大的原因主要有以下2方面:(1)原理不同:电位滴定法原理为根据电位的“突跃”,确定滴定终点。以硝酸银标准滴定溶液的消耗量,计算食品中氯化物的含量。沉底滴定法的原理为原理是在pH 6.5~10.5条件下用硝酸银进行滴定,通过目测颜色的变化判定滴定终点。(2)沉淀滴定法干扰因素较多:电位滴定法在酸性(硝酸)环境中用硝酸盐进行滴定,用硝酸酸化的硝酸银可排除多种杂质离子的干扰,可准确鉴定溶液中的氯离子含量。除氯离子外,反应体系中还有其他可与银离子产生沉淀离子,如碳酸根、磷酸根、氢氧根,上述离子与银离子形成的沉淀都溶于硝酸,但只有氯化银不溶,因此硝酸化的硝酸银可以准确的测定体系的氯离子。相比于电位滴定法,沉底滴定法测定干扰较多,因样品中含有的氨基酸、乳蛋白水解配方产品中含有小分子氨基酸、肽类物质,酸性比较强。酸性条件下,CrO42-会转化成HCrO42-和,Cr2O72-,导致指示终点的Ag2CrO4沉淀出现延迟,导致测定结果偏高。此外,样品中的氨基酸还可能与银离子反应形成棕红色物质,影响终点判定,导致样品中氯的含量测定结果偏高[15-17]。
3 结 论
由实验结果可知,电位滴定法测定结果的相对标准偏差分布在0.9%~2.7%之间;加标回收实验回收率分布在98.9%~101.6%之间,相对标准偏差RSD分布在1.2%~2.4%之间。沉底滴定法测定结果的相对标准偏差分布在5.2%~10.5%之间。因此,对于含有氨基酸、短肽和多肽的特医医学用途配方食品中氯的测定,使用电位滴定法的测定结果更为准确,且方法的精密度和准确度能满足实验室质量控制的要求。