離子選擇電極法測定橙汁飲料中鉀、氯、氨根離子含量的研究 — 飲料行業(yè)
摘要：
采用離子選擇電極法測定了飲料中的K+、Cl-、NH4-（以氮計）離子含量，此方法檢測范圍為 K+：0-39000mg/L、Cl-：0-35500mg/L，NH4-：0-7000mg/L；實驗結(jié)果表明：該結(jié)果具有很好的線性，通過回收率實驗顯示測試結(jié)果在誤差范圍內(nèi)。離子選擇性電極法測定橙汁飲料中的鉀、氯離子、氨根離子含量操作簡單、快速準(zhǔn)確，在食品飲料分析中具有廣闊的應(yīng)用前景。
關(guān)鍵詞：離子選擇電極法、離子含量、飲料
引言：
離子選擇性電極是一種電化學(xué)傳感器,它的電位與溶液中給定離子的活度的對數(shù)呈線性關(guān)系,對某一特定離子具有特殊的選擇性,對某些離子的測定靈敏度可達10-9數(shù)量級,與離子色譜相比具有很多明顯的優(yōu)勢[1]。由于離子選擇性電極能直接測定液體試樣,測試結(jié)果不受溶液的顏色和濁的影響;對復(fù)雜樣品無需預(yù)處理;所需儀器設(shè)備簡單,操作方便,有利于連續(xù)與自動分析，因此近年來發(fā)展極為迅猛。目前已有幾十種商品化離子選擇性電極,在醫(yī)療行業(yè)、飲用水、食品飲料、地表水、工業(yè)生產(chǎn)用水、污水等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。離子選擇性電極的研制和應(yīng)用是目前電化學(xué)分析領(lǐng)域中最為活躍的研究課題之一。本文主要研究采用離子選擇性電極法測定8中不同橙汁飲料中鉀、氯、氨根離子的含量，并且做了回收率實驗來驗證數(shù)據(jù)的可靠性。
1 實驗部分
1.1、儀器與試劑
HC-800離子分析儀、移液槍、橙汁、A、B標(biāo)準(zhǔn)液（廠家提供）、去離子水。
1.2、 鉀的測定
1.2.1、測定意義：
飲料中鉀測定有重要意義，當(dāng)機體缺鉀時，可出現(xiàn)倦怠無力、精神萎靡、煩躁不安，嚴(yán)重缺鉀時還會出現(xiàn)心律失常、橫紋肌溶解癥，以及腎功能障礙，甚至死亡。臨床醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)血清中的鉀濃度超過9mmol·L-1時,心臟會停止跳動。Shinichi Komaba等[2]報道了流動注射與全固相鉀離子選擇性電極聯(lián)用測定醬油調(diào)味品和免疫血清樣品中鉀含量的工作,結(jié)果令人滿意。
1.2.2、測定方法
在市場上隨機采購8種橙汁，對8種橙汁進行編號，為1到8號，分別對1到9號橙汁原液進行上機連續(xù)測試三遍，并記錄，當(dāng)測試完成后，采用標(biāo)準(zhǔn)添加法，對每種橙汁進行回收試驗。
1.3、氯的測定
1.3.1、測定意義
氯離子是人體中一種重要的陰離子,在維持體內(nèi)酸堿平衡、滲透壓水電解質(zhì)平衡方面起重要作用，但含量偏高會引起中毒。戴自飲等[3]采用離子選族電極法測定啤酒中氯離子含量,測定結(jié)果可靠。由于氯離子影響啤酒風(fēng)味,世界各啤酒大國都非常重視啤酒中C1-含量的測定。馬豐倉[4]討論了用731-C1氯離子選擇電極,采用已知添加法測定啤酒中氯離子的含量,結(jié)果非常理想,方法精密度好,同一樣品測定8次,標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.03。
1.3.2、測定方法
在市場上隨機采購8種橙汁，對8種橙汁進行編號，為1到8號，分別對1到9號橙汁原液進行上機連續(xù)測試三遍，并記錄，當(dāng)測試完成后，采用標(biāo)準(zhǔn)添加法，對每種橙汁進行回收試驗。
1.4、氨根的測定
1.4.1、測定意義
在食品飲料中氨根的測定具有重要的意義，氨在人體內(nèi)具有非常重要的生理活性和毒理效應(yīng)，低劑量攝入是人體不可或缺的生理活性物質(zhì)，然而高劑量攝入氨可引起頭疼、神經(jīng)過敏、腸胃不適、血壓變化等不良癥狀，還可以增加中毒癥狀[5]。食品中氨的吸收主要通過腸道，對于特殊的病人，通過食物攝入的氨可以增加血液中氨的濃度，導(dǎo)致大腦機能紊亂，增加病情[6-8]。
1.4.1、測定方法
在市場上隨機采購8種橙汁，對8種橙汁進行編號，為1到8號，分別對1到9號橙汁原液進行上機連續(xù)測試三遍，并記錄，當(dāng)測試完成后，采用標(biāo)準(zhǔn)添加法，對每種橙汁進行回收試驗。
2 、 結(jié)果與討論
2.1按照上述方法離子選擇電極法測定橙汁飲料中鉀、氯、氨根離子含量如下表1所示
表1 橙汁飲料中鉀、氯、氨根離子含量
Table 1 the content of K+、Cl-、NH4- in Orange Juice
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橙汁編號
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K+(mg/L) |
Cl+(mg/L) |
NH4+(mg/L) |
|
1 |
1938.239 |
2371.873 |
72.899 |
|
2 |
1791.169 |
2401.965 |
65.867 |
|
3 |
176.585 |
366.142 |
10.566 |
|
4 |
79.334 |
175.462 |
5.46 |
|
5 |
178.749 |
350.871 |
10.556 |
|
6 |
146.465 |
680.060 |
9.734 |
|
7 |
61.899 |
233.559 |
14.095 |
|
8 |
24.090 |
44.134 |
0.849 |
2.2、鉀的回收性試驗
1-2號體積比為原液：15.6mg/L鉀的標(biāo)準(zhǔn)液 = 1:100，3-8號體積比為原液：10140mg/L鉀的標(biāo)準(zhǔn)液 = 100:1，采用樣品添加法，回收率如下表2所示
表2 橙汁飲料中鉀離子含量回收率
Table 2 the rate recovery of K+ in Orange Juice
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橙汁編號
|
|
|
理論值(mg/L) |
實測值(mg/L) |
回收率(%) |
|
1 |
34.982 |
36.056 |
103.069 |
|
2 |
33.512 |
34.890 |
104.113 |
|
3 |
277.985 |
273.259 |
98.300 |
|
4 |
180.734 |
179.020 |
99.052 |
|
5 |
280.149 |
274.546 |
98.000 |
|
6 |
247.865 |
238.446 |
96.200 |
|
7 |
163.299 |
168.130 |
102.959 |
|
8 |
125.490 |
128.000 |
102.000 |
2.3、氯的回收性試驗
1-2號體積比為 原液：35.5mg/L氯的標(biāo)準(zhǔn)液 = 1:100，3-8號體積比為原液：37630mg/L氯的標(biāo)準(zhǔn)液 = 100:1。采用樣品添加法，回收率如下表3所示
表3橙汁飲料中氯離子含量回收率
Table 3 the rate recovery of Cl- in Orange Juice
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橙汁編號
|
|
|
理論值(mg/L) |
實測值(mg/L) |
回收率（%） |
|
1 |
59.219 |
61.321 |
103.550 |
|
2 |
59.520 |
62.079 |
104.300 |
|
3 |
742.442 |
737.245 |
99.300 |
|
4 |
551.762 |
532.450 |
96.500 |
|
5 |
727.171 |
714.955 |
98.320 |
|
6 |
1056.360 |
1027.099 |
97.230 |
|
7 |
609.859 |
587.416 |
96.320 |
|
8 |
420.434 |
400.421 |
95.240 |
2.4、氨根的回收性試驗
直接測量原液后，采用標(biāo)準(zhǔn)添加法，加入50ul 0.1mol/L NH4Cl高濃度溶液到5000ul橙汁原液中去做回收率實驗。采用標(biāo)準(zhǔn)添加法，回收率如下表4所示
表4 橙汁飲料中氨根離子含量回收率
Table 4 the rate recovery of NH4- in Orange Juice
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橙汁編號
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|
理論值(mg/L) |
實測值(mg/L) |
回收率（%） |
|
1 |
86.038 |
82.473 |
0.958 |
|
2 |
79.076 |
76.435 |
0.966 |
|
3 |
24.322 |
24.252 |
0.997 |
|
4 |
19.267 |
18.725 |
0.971 |
|
5 |
24.312 |
23.59 |
0.970 |
|
6 |
23.499 |
22.556 |
0.959 |
|
7 |
27.816 |
29.055 |
1.044 |
|
8 |
14.701 |
15.163 |
1.031 |
3、小結(jié)
離子選擇電極法在食品飲料分析中發(fā)揮了重要的作用,本次實驗主要是用離子選擇電極對橙汁中鉀、氯、氨根離子含量進行了分析實驗，并做了回收性實驗來驗證，結(jié)果表明，離子選擇電極法可以快速準(zhǔn)確的同時測定橙汁中鉀、氯、氨根的含量，且檢測結(jié)果在誤差范圍內(nèi)。因此,離子選擇性電極在食品分析中有著廣闊的應(yīng)用前景。
參考文獻：
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