有机酸分析.docx

有机酸分析.docx

《有机酸分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《有机酸分析.docx（12页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

有机酸分析

有机酸分析

1概述：

有机酸类成分的分布

有机酸广泛存在于植物界的各个部位，但以有利形势存在的额不多，而多数是与钾、钠、钙等阳离子或生物碱结合成盐而存在。

也有结合成酯而存在。

有机酸如果按其羧基的而树木可分为三类，即单羧基酸、二羧基酸哦三羧基酸。

另外还有芬酸类，酚酸是指具有酚羟基、一个羧基和一个苯环的额化合物，包括苯甲酰类（C6-C1）、苯乙基类（C6-C2）和桂皮酸类（C6-C3）.

理化性质

有机酸具有一般羧酸的性质，可生成酯、酰氯。

酰胺等衍生物。

8个碳以下的低级脂肪酸及不饱和脂肪酸常温时多为液态，脂肪二羧酸、三羧酸和芳香酸等则为固体化合物。

有些有机酸有挥发性，能随水蒸气蒸馏而升华。

有机酸能与碱金属、碱土金属结合成盐。

其一价金属盐都易溶于水，而二价或三价金属盐较难溶于水。

食品中有机酸包括食品自身含有的天然有机酸和为了改善其品质加入的有机酸，这些有机酸是弱酸，通常以游离态存在，部分以酸式盐形式存在。

在食品工业中，不少食品和饮料都与有机酸有关，这些有机酸和其他香味成分仪器，赋予食品一定的口感。

下表分别列出了部分视频的有机酸种类，含量和PH.

2.有机酸的分离与定量测定：

食品中有机酸的分离与定量测定可用气象色谱法，离子交换色谱法，高效液相色谱法等。

气象色谱法需要对样品衍生，误差较大；而高效液相色谱法操作简便，准确度高，重现性好，可同时定量多种有机酸，因此一伙的广泛的应用。

气相色谱法（GC法）GasChromatography

流动相——气体（由载气带着物料气体）

一般用高压气瓶供给（N2、He）

固定相固体——固体吸附剂

液体——担体+固定液

1906年，俄国植物学家茨威特分离植物叶绿体中色素而得名，玻璃管中装CaCO3,石油醚溶解植物叶绿体倒入管内，再用石油醚做淋洗剂，结果，柱子中被分成几个不同颜色的谱带。

气相色谱流程示意图：

从记录仪得到的色谱图

保留时间——从进样到出现组分浓度极大点（色谱峰最高点）的时间tR，

在一定固定相，一定操作条件下，各组分的t值不一样。

同一组分有同样的t值，可用来作定性分析。

此外，峰高（h）、峰面积（A）可用作定量分析。

A=h×半宽度（峰高一半处色谱峰宽度）

A=（底×高）／2

A值=积分仪求得总面积的94％。

计算：

①某一组分的比例=（一组分峰面积／94%）/（总峰面积／94％）

②以标准曲线来计算含量，以含量为横坐标，峰面积为纵坐标。

2.1层析柱和检测器

2.1.1检测器有多种

①热导池检测器（TCD）

在气相色谱中应用最早、最广泛的检测器。

灵敏度为100ppm。

原理：

不同组分和载气有不同的导热系数。

当通过热导池的气体组成及浓度发生变化时，可引起热敏元件上温度的变化，由此而产生阻值变化，可衡量组分的含量。

②氢火焰离子化检测器（FID）

灵敏度比热导池检测器高1000倍，可在室温至300℃范围内使用。

原理：

以H2（燃烧气）和空气（助燃气）的火焰为能源，在氢火焰附近装置两个电极（收集极、发射极），两个电极之间外加100~350V电压，当样品组分从色谱柱馏出后，由载气携带，与H2汇合，从喷嘴流出，与空气相遇，经引燃就燃烧。

在氢火焰高温能源作用下，样品组分、电离成正、负离子,在直流电场的作用下，离子向电极移动产生电流，这微小的电流经放大器放大后输入记录器，得出色谱峰信号。

氢焰检测器（与单位时间内进入火焰组分的质量成正比，是典型的质量型检测器））对大多数有机物都很灵敏。

但对在氢火焰中不电离的或电离很少的物质如N2、NO、CO、CO2、SO2、NH3、H2O、SiCl4、SiF4、HCN等，及无机物不能用这种检测器。

③电子捕获鉴定器（ECD）

是一种具有选择性和灵敏度很高的色谱检测器。

放射源—以同位素Ni63和3H为β射线放射源，将载气电离产生正离子和慢速低能量的电子，他们在恒定的电场作用下向极性相反的电极移动形成恒定的电流—基始电流。

当具有电负性的组分进入检测器时，它捕获了电子，变成带负电离子，并与载气产生的正离子结合成中性化合物，被载气带出检测器，结果使基始电流降低产生信号，形成峰值。

这种检测器是对具有电负性的物质（如含有卤素、S、P、N的物质）产生信号，且电负性越强，产生的灵敏度越高，有机氯农药含有卤素Cl，所以非常适合。

也属浓度型检测器。

另外还有火焰光度检测器（FPD）测含S、P化合物，在氢火焰中燃烧测其中发光情况。

2.1.2层析柱（色谱柱）

直径2~3mm，长1~2m，特殊的达十几米，玻璃、尼龙、金属—有机氯在高温下易挂壁，产生催化分解和吸附现象，干扰分析。

气液色谱固定相：

担体+固定液。

要求：

担体—化学惰性，与溶质之间不起任何化学作用。

买来后往往要自己处理，经酸洗水洗至中性，干燥后在硅烷化处理。

固定液—常用OV系列，可在350℃下使用，热稳定性好等，都属硅酮类含甲基、氟等）。

要让固定液很好的涂在但体上。

高效液相色谱法（HPLC）（高速液相色谱法、高压液相色谱法）

由经典的液相层析法发展来的，始于1906年，比气相色谱分析法早四十多年,但一度停滞，因其流动相靠自身的重力流过色谱柱，效率低，分析周期长，缺乏自动灵敏的检测装置。

70年代后，又吸取气相经验迅速发展。

2.2.1高效液相色谱的特点：

㈠应用范围广:

只要能制成溶液的样品都能分析，不受试样挥发性的约束，对无法用气相分离的沸点高，热稳定性差，分子量大的聚合物及离子形物质，具有很大的适用性，都可用他来进行分离，分析。

㈡高压:

供液压力和进样压力均很高，一般15～30mpa,最高500mpa。

㈢高速

由于高压，流动相在色谱柱内流速一般为1~10ml／分，个别达100ml／分以上。

㈣高效

柱效达5000塔板／m，而分离效能很高的GC柱效约2000塔板／m。

㈤灵敏度高

采用了高灵敏度检测器，如紫外检测器的最小检测量10-9g／ml,荧光检测器的

最小检测量10-11g／ml。

2.2.2、高效液相色谱的类型

流动相——液相

固定相——①固体吸附剂

②液相+支持剂

③离子交换树脂

④凝胶

按分离原理分：

1.液—固吸附色谱2.液—液分配色谱

3.离子交换色谱4.空间排阻色谱

2.2.3高效液相色谱仪的基本组成

1.输液系统——高压泵、贮液器、过滤器、梯度洗脱装置

2.进样系统——进样器

3.分离系统——色谱柱、恒温器

4.检测系统——检测器

5.数据处理系统——记录仪等

离子交换色（羧酸分析仪）

（一）原理：

阴离子交换树脂柱分离，利用羧基显色。

（二）适用范围：

适用范围较广，但是不能检测草酸。

（三）仪器：

羧酸分析仪

3.有机酸分析的进展

酸的分析包括总酸量和特定算的分析。

可通过滴定法、PH计或蒸馏法测定酸度的不同指标。

目前，一些新型的仪器分析方法常用于有机酸的分离和分析，其特点是快速、非破坏性、消耗试样量少。

毛细管电泳

毛细管电泳（capillaryelectriphoresis,CE）以高压电场为驱动力，以毛细管为分离通道，根据样品中各种组分之间的淌度和分配行为的差异，实现分离的液相分离技术。

食品中未分解的有机酸及其共轭碱一般共同存在，不同的有机酸在毛细管电泳内的淌度和分配行为有差异，因而可应用毛细管电泳对有机酸进行鉴定和定量分析，以迁移时间定性，一峰面积定量。

毛细管电泳具有高分辨率,高柱效,高灵敏度,高速度，线性范围宽，样品少，成本低，应用较广等优点。

毛细管电泳技术是分析有机酸的重要方法，可以分离鉴定有机酸及共轭碱，这一点能弥补HPLC的不足。

目前，广泛应用于有计算分析的毛细管电泳主要是毛细管区带电泳，检测器有紫外检测器、电化学检测器、激光诱导荧光检测器等，其中紫外检测器应用最广泛。

色谱法

食品中有机酸的定性和定量分析以气象色谱、液相色谱应用最为广泛，其次还可以用阴离子交换色谱、电化学等方法。

HPLC和电化学法都可用来测定食品中的酸度并能鉴定特定的酸。

HPLC可用紫外或用酸的某些电化学检测器检测。

抗坏血酸有很强的电化学信号，在265纳米处有强吸收，其他有机酸的吸收波长都在200纳米以上。

许多算能用电化学方法进行测定，在理想状况下，电化学方法具有很好灵敏度和专一性，但杂质的存在使电化学方法的可行性下降。

不同于滴定法，色谱法和电化学方法不能区别酸和其他共轭碱，而这些物质又不可避免地共存于视频的缓冲体系中，这使得仪器测定法的数值比滴定法的数值甚至高出50%，因此糖酸比只建立在滴定法测定的酸度上。

谢笔钧，何慧主编的,《食品分析》——北京科学出版社：

2009