Методика выполнения измерений массовой концентрации сорбиновой и бензойной кислот в напитках методом высокоэффективной жидкостной хроматографии

Свидетельство №23-08 от 04.03.2008 ФР.1.31.2008.01736

1. Объекты исследования

Настоящая методика выполнения измерений распространяется на напитки (вино и виноматериалы, пиво-безалкогольные напитки и соки) и устанавливает определение массовой концентрации сорбиновой и бензойной кислот методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с использованием спектрофотометрического детектирования.

2. Диапазон измерений

Диапазоны измерений массовой концентрации сорбиновой и бензойной кислот в пробе продукта представлены в таблице 1.

Таблица 1. Диапазоны измерения массовой концентрации сорбиновой и бензойной кислот в продукте.

Анализируемая кислота Диапазон измерения
массовой концентрации,
мг/л
Сорбиновая кислота 10-500
Бензойная кислота 20-500

 

3. Пробоподготовка

Отбор проб вина, напитков безалкогольных, сиропов, кваса, соков фруктовых, пива осуществляют в стеклянные емкости (колбы на 50 мл), предварительно вымытые и тщательно высушенные.

Пробоподготовка состоит из стадий отбора пробы и трехкратного фильтрования пробы через нейлоновый фильтр с диаметром пор 0,45 мкм. Трехкратное фильтрование обеспечивает удовлетворительную очистку пробы от сопутствующих веществ.

Для напитков, содержащих взвеси (квасы, соки и пр.) пробоподготовка состоит из стадий отбора пробы, центрифугирования и однократного фильтрования супернатанта через нейлоновый фильтр с диаметром пор 0,45 мкм.

Хранение проб производят в стеклянных емкостях.

Блок-схема процедуры пробоподготовки

Блок-схема

 

4. Проведение хроматографического анализа

4.1. Оборудование и условия для проведения ВЭЖХ-анализа градуировочных растворов сорбиновой и бензойной кислот, подготовленной пробы напитка.

Для хроматографического разделения сорбиновой и бензойной кислот следует использовать изократическую высокоэффективную хроматографическую систему со спектрофотометрическим детектированием в УФ-области.

При анализе сорбиновой и бензойной кислот допустимо использовать колонки различной длины (150 мм и 250 мм). Выбор той или иной колонки зависит от наличия их в лаборатории или от предпочтения аналитика.

Для проведения анализа предварительно готовят градуировочные растворы из ГСО или навесок солей; проводят пробоподготовку; подготавливают к работе прибор.

Оборудование:

  • хроматограф жидкостный «Стайер М» с спектрофотометрическим детектором;
  • персональный компьютер с установленным программным обеспечением «МультиХром».

Условия:

  • изократический режим;
  • колонка: Luna С18(2) 250х4,6 мм или 150х4,6 мм 5 мкм(Phenomenex, США);
  • защитная колонка: С18 4x3,0 мм (Phenomenex, США);
  • подвижная фаза: раствор 22% ацетонитрил/вода + 0,5% H3PO4 для колонки Luna С18(2) 250х4,6 мм; раствор 17% ацетонитрил/вода + 0.5% H3PO4 для колонки Luna С18(2) 150х4,6 мм;
  • скорость потока: 1,0 мл/мин;
  • объем петли: 20 мкл;
  • температура: 35°С;
  • детектирование: спектрофотометрическое; длина волны 230 нм (для анализа сорбиновой и бензойной кислот), 254 нм (для анализа сорбиновой кислоты)*

* При длине волны 254 нм детектируется пик сорбиновой кислоты, отклик пика бензойной кислоты очень слабый. Поэтому, при анализе бензойной кислоты, а также смеси сорбиновой и бензойной кислот детектирование следует проводить при длине волны 230 нм.

В рамках данной методики возможно определение таких компонентов как кофеин, аспартам, сахарин. При необходимости измерения их содержания в напитках, наряду с сорбиновой и бензойной кислотами, выбор длины волны детектирования обусловлен наличием в образце сильно окрашенных пищевых красителей.

Градуировку проводят по градуировочным растворам (во всем диапазоне определяемых концентраций) не реже 1 раза в квартал, а также при использовании новой партии реактивов, замене колонок и после ремонта хроматографа.

4.2. Определение количественного содержания сорбиновой и бензойной кислот в пробе.

Для определения количественного содержания компонентов пробы (сорбиновой и бензойной кислот) проводят хроматографический анализ одного из градуировочных растворов и далее хроматографический анализ подготовленной пробы. Для достоверности измерений хроматографический анализ как градуировочного раствора, так и подготовленной пробы проводят не менее 2 раз подряд.

При использовании программного обеспечения «МультиХром» в отчете или над пиком (в зависимости от установок опций «ВИД») по окончании измерения автоматически определяется результат в виде концентрации определяемых кислот. Для получения результата необходимо провести два параллельных измерения (получить две хроматограммы).

Массовую концентрацию анализируемых кислот (мг/л) рассчитывают как среднее арифметическое значение из двух параллельных измерений.

1. Основное оборудование

Хроматограф жидкостный «Стайер М» по ТУ 4215-032-81696414-12 в составе:

2. Вспомогательное оборудование и оборудование для пробоподготовки

  • Персональный компьютер (процессор Intel Core i3 или более производительный, объём оперативной памяти не менее 8 Гб, последовательный порт или MOXA) с установленной операционной системой Windows 10, монитор, лазерный принтер.
  • Устройство для фильтрации и дегазации растворов и фильтры мембранные (фторопластовые). Предназначены для подготовки подвижной фазы в хроматографическом анализе, подключаются к водоструйному или вакуумному насосу.
  • Насос вакуумный, обеспечивающий разряжение не менее 400 мм рт. ст. и способный работать с органическими растворителями (например, мининасос-компрессор KNF модель N 86 KT 18).
  • Термостат колонок TSС-003.
  • Фильтрующая насадка на шприц Nylon 0,45 мкм диаметр 30 мм (Phenomenex) для предварительной фильтрации образца.

3. Общелабораторное оборудование

  • Аналитические весы предел взвешивания 200 г, цена деления 0.1 мг с внешней калибровкой (например, весы аналитические AR2140).
  • УЗ ванна объемом не менее 5 л, с таймером, и возможностью нагрева, диапазон частоты 20 – 40 кГц, суммарная полезная мощность усилителя не менее 50 Вт (например, «Сапфир»).
  • Дистиллятор.
  • Центрифуга со скоростью вращения ротора не менее 8000 об/мин (например ОПН-8, ротор РУ-180Л) и комплектом пластиковых пробирок.
  • Комплект лабораторной посуды:
№ п/п Описание Коли-
чество
1 Пипетки мерные лабораторные стеклянные по по ГОСТ 29227 и
ГОСТ 29169 2-го класса точности вместимостью
10,0 см3
25,0 см3
50,0 см3


3 шт.
3 шт.
3 шт.
2 Колбы мерные наливные по ГОСТ 1770 2-го класса точности вместимостью
50 см3
100 см3
1000 см3


3 шт.
3 шт.
2 шт.
3 Цилиндр мерный по ГОСТ 1770 2-го класса точности вместимостью
1000 см3

1 шт.
4 Колба стеклянная коническая 50 см3 4 шт.
5 Ёмкости из боросиликатного стекла с притёртыми пробками объёмом
50 см3
100 см3

4 шт.
2 шт.
6 Шприц медицинский пластиковый двухкомпонентный одноразовый на 5 мл 1 шт.
7 Механическое дозирующее устройство (Pumpipet) 1 шт.
8 Пипет-дозатор переменного объема 20-200 мм3 в комплекте с наконечниками (1000 шт) 1 шт.
9 Пипет-дозатор переменного объема 200-1000 мм3 в комплекте с наконечниками (1000 шт) 1 шт.

 

4. Комплект реактивов на 20 или 100 определений


п/п
Описание Количество
на 20
определений
Количество
на 100
определений
1 Ацетонитрил УФ 210, х.ч. 1 кг 3 кг
2 Кислота ортофосфорная, х.ч. 30 г
(мин.фасовка)
150 г
(мин.фасовка)

 

5. Комплект стандартных образцов


п/п
Описание Количество
1 Сорбат калия, х.ч. 0,134 г
2 Бензоат натрия, х.ч. 0,118 г

_storage_files_methodologies_ru_0_189_9_1s.jpg

Название Колонка Детектор
Стандартная смесь добавок к безалкогольным напиткам Luna C18(2) 250х4.6 мм 5 мкм Спектрофотометрический
Кофеин и консерванты в безалкогольном напитке Luna C18(2) 250х4.6 мм 5 мкм Спектрофотометрический
Миниатюра схемы