Określenie wielu fosforanów w żywności za pomocą chromatografu jonowego Wayeal

Niniejsza nota aplikacyjna przedstawia oznaczanie wielu fosforanów w żywności zgodnie z metodą 2 z GB 5009.256-2025 przy użyciu systemu chromatografii jonowej Wayeala.

Nadmierne spożycie fosforanów może zaburzyć metabolizm wapnia i fosforu w organizmie, prowadząc do upośledzenia wchłaniania minerałów lub innych problemów zdrowotnych. Dokładne wykrywanie pomaga przedsiębiorstwom naukowo kontrolować użycie dodatków, równoważyć jakość i bezpieczeństwo żywności oraz zapewnia wsparcie danych w celu optymalizacji receptur.

Słowa kluczowe:Chromatografia jonowa, aniony, żywność.

1. Instrument i regenci

1.1 Lista konfiguracji chromatografu jonowego

Tabela 1 Lista konfiguracji przyrządu

1.2 Odczynniki i standardy

Tabela 2 Lista odczynników i standardów

1.3 Materiał eksperymentalny i sprzęt pomocniczy

Filtr hydrofilowy typu strzykawkowego w puszce (0,45 μm)

Wtryskiwacz (20ml)

2. Metoda eksperymentu

2.1 Wstępna obróbka próbki

Odważyć 1-2 g (z dokładnością do 0,001 g) próbki do 50 ml probówki kolorymetrycznej. Dodać 22,5 ml roztworu wodorotlenku sodu o stężeniu 100 mmol/l. Mieszać na worteksie przez 1 minutę, następnie ekstrahować ultradźwiękowo w temperaturze 80°C przez 30 minut, wstrząsając co 5 minut, aby zapewnić całkowite rozproszenie próbki. Po ochłodzeniu do temperatury pokojowej rozcieńczyć do 50ml ultraczystą wodą i dokładnie wymieszać. Przenieść cały roztwór do probówki wirówkowej o pojemności 50 ml i wirować przy 8000 obr./min przez 5 minut. Odmierzyć 5 ml supernatantu do kolejnej probówki kolorymetrycznej o pojemności 50 ml, dodać 1 ml 30% kwasu azotowego i wymieszać na worteksie. Umieścić probówkę w łaźni wodnej o temperaturze 90 °C± 5 °C i podgrzewać przez 60 minut. Po ogrzaniu wyjąć rurkę i ostudzić ją do temperatury pokojowej w łaźni z zimną wodą. Na koniec rozcieńczyć wodą do kreski i dobrze wymieszać.

Odpipetować 2 ml roztworu do 10 ml probówki wirówkowej, następnie rozcieńczyć do kreski ultraczystą wodą. Umieścić probówkę w chłodzonej wirówce i wirować w temperaturze 4 °C i 8 tys obr/min przez 5 minut. Zbierz supernatant i przepuść go przez filtr 0,45μm membrana filtracyjna. Następnie pobrać odpowiednią objętość filtratu do analizy instrumentalnej.

Uwaga: W oryginalnej metodzie standardowej dodaje się oddzielnie 45 ml roztworu wodorotlenku sodu o stężeniu 50 mmol/l. Na potrzeby tego testu, aby ułatwić regulację objętości ze względu na większą wzbogaconą ilość, roztwór ekstrakcyjny zmodyfikowano do 22,5 ml roztworu wodorotlenku sodu o stężeniu 100 mmol/l dodanego oddzielnie. Modyfikacja ta nie wpływa na ważność wyników eksperymentów.

2.2 Warunki eksperymentu

Tabela 3 Warunki badania anionów

3. Wynik eksperymentu

3.1 Standardowa chromatografia

Oznaczanie wielu fosforanów w żywności zgodnie z metodą 2 z GB 5009.256-2025 zostało zakończone w ciągu 30 minut. Wyniki testu wykazały dobrą liniowość i powtarzalność liniową, doskonałe granice wykrywalności i oznaczalności, zadowalającą precyzję, dużą powtarzalność próbek, niezawodną równoległość próbek, stałą powtarzalność próbek wzbogaconych i doskonałe współczynniki odzysku. Wszystkie wskaźniki wydajności spełniają wymagania określone w GB 5009.256-2025 dotyczące oznaczania fosforanów wielorakich w żywności.

Nakładanie się chromatogramu krzywej standardowej

3.2 Zakres liniowy

Pobierz odpowiednią ilość roztworu wzorcowego i rozcieńcz go, aby przygotować krzywą kalibracyjną. Odchylenie między wynikami detekcji liniowej a znanymi stężeniami było mniejsze niż maksymalne dopuszczalne odchylenie, przy wartości R większej niż 0,999, co wskazuje na doskonałą liniowość dla każdego składnika.

Tabela 4 Tabela zakresu liniowego dla jonów fosforanowych

Wyniki liniowości dla jonów fosforanowych

3.3 Test powtarzalności liniowości

Chromatogramy testu powtarzalności dla punktu o niskiej wartości krzywej standardowej S1 z 7 kolejnymi wstrzyknięciami

Chromatogramy testu powtarzalności dla krzywej standardowej o średniej wartości S4 z 7 kolejnymi wstrzyknięciami

Chromatogramy testu powtarzalności dla punktu o wysokiej wartości krzywej standardowej S7 z 7 kolejnymi wstrzyknięciami

Dane z testu powtarzalności dla krzywej kalibracyjnej

3.4 Test LOD

Chromatogram testowy LOD

Dane testowe LOD

3.5 Próba precyzji

Nakładające się chromatogramy dwóch niezależnych testów

Precyzyjne dane testowe

3.6 Chromatogram testu ślepej próbki

Chromatogram testu pustej próbki

Puste przykładowe dane testowe

3.7 Chromatogramy badania równoległości i powtarzalności próbek

Nałożone chromatogramy mrożonych krewetek, równoległa próbka 1 (8 nastrzyków)

Nakładające się chromatogramy mrożonych krewetek, równoległa próbka 2 (8 wstrzyknięć)

Dane z testu mrożonych krewetek

3.8 Próbka wybijania i test powtarzalności wybijania

Nakładający się chromatogram 50% wzbogaconych mrożonych krewetek (8 zastrzyków)

Dane z testu powtarzalności dla mrożonych krewetek o stężeniu 50%.

Nakładające się chromatogramy mrożonych krewetek ze 100% poziomem szczytowym (8 zastrzyków)

Dane z testu powtarzalności mrożonych krewetek ze 100% poziomem skoku

Nakładające się chromatogramy mrożonych krewetek o poziomie szczytowym 150% (8 zastrzyków)

Dane z testu odtwarzalności mrożonych krewetek przy poziomie skoku 150%.

Dane testowe dotyczące wybijania mrożonych krewetek

Na podstawie dostarczonych danych piki chromatograficzne wykazują dobry kształt, a wszystkie współczynniki korelacji liniowej są większe niż 0,999. Oznaczenie fosforanów w żywności przeprowadzono przy użyciu kolumny chromatograficznej wodorowo-wodorotlenkowej firmy NovaChrom (HS-9A-PP, 4 × 250mm, 9μm), w odniesieniu do drugiej metody określonej w GB5009.256-2025 do oznaczania fosforanów wielorakich w żywności. Wyniki eksperymentów wykazują, że druga metoda charakteryzuje się doskonałą liniowością i powtarzalnością liniową. Pokazuje również wyjątkową granicę wykrywalności (0,003 g/kg), granicę oznaczalności (0,009 g/kg) i precyzję. Metoda wykazuje dobrą powtarzalność, równoległość próbek i doskonałe współczynniki odzyskiwania impulsów. Zarówno granica wykrywalności, jak i granica oznaczalności są znacznie poniżej standardowych wymagań wynoszących odpowiednio 0,05 g/kg i 0,1 g/kg. RSD obszarów pików dla powtarzalności próbki wahało się od 0,515% do 0,934%. Bezwzględna różnica pomiędzy dwoma niezależnymi oznaczeniami uzyskanymi w warunkach powtarzalności dla próbki wyniosła 0,37% średniej arytmetycznej. W badaniach precyzyjnych bezwzględna różnica między dwoma niezależnymi oznaczeniami uzyskanymi w warunkach powtarzalności wyniosła 0,06% średniej arytmetycznej, co nie przekracza standardowego wymagania wynoszącego 15%. Stopa odzysku wahała się od 92,57% do 102,15%. Metoda ta spełnia wymagania normy GB5009.256-2025 dotyczące oznaczania zawartości fosforanów wielorakich w żywności.

4. Wniosek

Analizę tę przeprowadzono przy użyciu chromatografu jonowego Wayeal w celu oznaczenia wielu fosforanów w żywności zgodnie z metodą 2 z GB5009.256-2025. Metoda umożliwia dokładne oznaczenie ilościowe zawartości fosforanów w żywności, weryfikując jej zgodność z normami krajowymi (m.in. GB 5009.256-2025). Pomaga to zapobiegać przekraczaniu przez przedsiębiorstwa dopuszczalnych limitów dodatków i wspiera integralność systemów regulacyjnych dotyczących bezpieczeństwa żywności.