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昆山舒美超聲提取食用檳榔中的甜蜜素

返回列表 來源:未知 發(fā)布日期:2019-08-02 14:56【

檳榔含有多種人體所需的營養(yǎng)物質(zhì)和微量元素, 如脂肪、檳榔油、生物堿等成分,其性味苦、辛、 溫,具有殺蟲、消積等功能,可藥用也可食用。在 我國,檳榔擁有巨大的市場,僅湖南地區(qū)產(chǎn)值就已 達(dá)到 40 億 ~ 50 億元。消費者對檳榔的口感、口味 有一定要求,甜度是影響檳榔口感的重要指標(biāo)之一。 甜蜜素 (C6H11NH)2 化學(xué)名稱為環(huán)己基氨基磺酸鈉, 是一種人工合成的非營養(yǎng)型低熱能甜味劑,其甜度 為蔗糖的 30~50 倍,且價格低廉、后苦味小,因此 被廣泛用于食品加工、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。但有研究表 明甜蜜素不被人體吸收而且會加重人體肝臟負(fù)擔(dān),對腎臟有毒副作用,并具有潛在致癌性,因此在 實際過程中要嚴(yán)格把控甜蜜素的添加量。國家制定 相關(guān)的甜蜜素檢測標(biāo)準(zhǔn) (GB/T 5009.97—2003),該 標(biāo)準(zhǔn)中甜蜜素的檢測方法包含填充柱氣相色譜法、 比色法、薄層層析法。氣相色譜法測定甜蜜素時 通常以環(huán)己醇亞硝酸脂作為定量依據(jù),但甜蜜素 和亞硝酸鈉在硫酸存在時會生成環(huán)己醇,環(huán)己醇可 與亞硝酸鈉發(fā)生酯化反應(yīng)生成環(huán)己醇亞硝酸酯,此 反應(yīng)為可逆反應(yīng),環(huán)己醇不能完全轉(zhuǎn)換為環(huán)己醇亞 硝酸酯,而 2 種產(chǎn)物之間的峰面積之和一定,因此 可以通過 2 種產(chǎn)物的峰面積之和進(jìn)行定量分析。



通過峰面積加和的定量方法并結(jié)合超聲提取, 建立了從檳榔中檢測甜蜜素的方法,并通過正交試 驗篩選出最佳提取工藝,該方法準(zhǔn)確度高,精密度、 分離度良好,可以滿足檳榔中的甜蜜素檢測。



1 材料與設(shè)備

1.1 材料

市售食用檳榔。

1.2 試劑


甜蜜素 (標(biāo)準(zhǔn)品純度≥98%),上海源葉生物科技有限公司提供;正己烷、氯化鈉、亞硝酸鈉溶液、 硫酸溶液。以上試劑均為分析純。



1.3 儀器

Agilent GC7890B 型氣相色譜,配FID檢測器, 美國安捷倫公司產(chǎn)品;SHZ- 82 型恒溫水浴振蕩器, 常州市中貝儀器有限公司產(chǎn)品;AR224CN 型分析天 平,奧豪斯儀器有限公司產(chǎn)品;ZWSH- 250 型超純 水機(jī),湖南中沃水務(wù)環(huán)??萍加邢薰井a(chǎn)品;KQ700E 型超聲波清洗機(jī),昆山舒美超聲儀器有限公司 產(chǎn)品。



2 試驗方法

2.1 色譜條件


色譜柱:HP- 5 石英毛細(xì)管柱 (30 m×0.32 mm× 0.25 μm);進(jìn)樣口:加熱器溫度 220 ℃,進(jìn)樣量 1 μL,分流比 5∶1;載氣 N2,流量 40 mL/min;柱 箱溫度:恒溫 70 ℃;FID 檢測器:溫度 250 ℃,氫 氣流量 47 mL/min,空氣流量 400 mL/min,氮氣流量 30 mL/min。



2.2 樣品前處理

選取 5 顆大小、形狀、紋路近似的檳榔,切碎 混勻,取 2~3 g 樣品置于 50 mL 錐形瓶中,以超純 水為提取溶劑,采用超聲的方法提取檳榔中甜蜜素, 樣品經(jīng)超聲提取后冷卻至室溫,取 1 mL 提取液置于 100 mL具塞比色管中,依次加入 15 mL超純水、5 mL 50 g/L亞硝酸鈉溶液和 100 g/L硫酸溶液,冰浴,以轉(zhuǎn) 速 80 r/min 振搖 30 min 后,加入 5 g 氯化鈉,10 mL 正己烷,振搖 100 次,靜置分層,取上層正己烷適 量注入氣相色譜儀中進(jìn)行測定,每個樣品平行 3 份。



2.3 單因素及正交試驗

稱取檳榔碎塊 9 份,每份 2.0 g,采用 L(9 34 )正交 試驗表進(jìn)行試驗設(shè)計,結(jié)合單因素試驗結(jié)果,以甜蜜 素提取率為指標(biāo),考查料液比 (A)、提取溫度 (B)、 超聲時間 (C) 3 個因素對甜蜜素提取率的影響。 正交提取試驗因素與水平設(shè)計見表 1。



3 結(jié)果與分析

3.1 單因素考查

3.1.1 超聲時間對甜蜜素提取率的影響


超聲時間對甜蜜素提取率的影響見圖 1。



由圖 1 可知,隨著超聲時間的延長,甜蜜素提 取率逐漸升高,但在 60 min 后甜蜜素提取率隨著超 聲時間的延長而降低,這可能是因為超聲波作用時 間過長破壞了甜蜜素分子結(jié)構(gòu)所致。因此選取超聲 時間 45,60,75 min 3 個水平進(jìn)行正交試驗。



3.1.2 提取溫度對甜蜜素提取率的影響

提取溫度對甜蜜素提取率的影響見圖 2。



高,甜蜜素提取率越高。提取溫度高于 70 ℃后, 甜蜜素提取率下降。造成這種現(xiàn)象的原因可能是在 低溫時,隨著溫度的升高,分子運動加快,使得甜 蜜素從檳榔中充分釋放;當(dāng)溫度高于 70 ℃后,超聲 波與高溫的協(xié)同作用使得甜蜜素分子破壞降解,導(dǎo) 致提取所得甜蜜素含量降低。因此選取提取溫度 50, 60,70 ℃ 3 個水平進(jìn)行正交試驗。



3.1.3 料液比對甜蜜素提取率的影響

料液比對甜蜜素提取率的影響見圖 3。 由圖 3 可知,對比料液比 1∶5 與 1∶10,前者 的甜蜜素提取率遠(yuǎn)低于后者,料液比在 1∶10 后,甜 蜜素提取率幾乎沒有變化??梢耘袛嗔弦罕?1∶10 可 溶解檳榔中大部分甜蜜素,所以繼續(xù)增大料液比對甜蜜素含量幾乎沒有變化。因此,綜合考慮選用料液比 1∶10,1∶15,1∶20 3 個水平進(jìn)行正交試驗。




4 結(jié)論


采用超聲提取 / 氣相色譜法測定檳榔中甜蜜素的 含量,利用單因素試驗和正交試驗確定了最佳提取 工藝為提取溫度 60 ℃,超聲時間 30 min,料液比 1∶15 (mg∶mL)。同時,使用 HP- 5 毛細(xì)管柱管對 樣品中的甜蜜素進(jìn)行了分離,用組校準(zhǔn)的方法對樣 品進(jìn)行了定量分析。測定檳榔中甜蜜素的方法,檢測 結(jié)果準(zhǔn)確、甜蜜素峰形好、線性范圍廣、良好的準(zhǔn)確 度和精確度,重復(fù)性、再現(xiàn)性好,可以滿足檳榔中甜 蜜素含量的檢測,在檳榔行業(yè)中具有推廣意義。


 

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