有机酸分析方法之比较

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1、万方数据·17·心杨朝霞王殉踢李梅’．—r／青岛啤酒科研中心266061[摘要]详述了检测啤酒中有机酸常用的三种方法：高效液相色谱法、离子色谱法和毛细管电泳法，并比较了每种方法的优缺点。[关键词]有机酸高效液相色谱法离子色谱法毛细管电泳法有机酸是啤酒的主要呈味成分，适量的有机酸是口感协调的重要保证。啤酒中有机酸的种类、含量与组成对啤酒风昧、缓冲容量和pH值有着很大影响。同时，酿造过程中有机酸的变化是评价发酵工艺的重要指标。因此，有机酸的测定越来越引起人们的关注。有机酸的测定方法主要有气相色谱法、液相色谱

2、法、离子色谱法、毛细管电泳等。其中，气相色谱法一般要求被测物有较高的挥发性，而许多有机酸的沸点较高，不易气化，需要对其进行衍生或其它前处理，方法比较繁琐。液相色谱法(HPLC)【l】是目前常用的测定方法，该方法简单、快速，已被应用于多种食品和饮料中有机酸的分析。离子色谱法(IC)是一种分析有机酸和无机阴离子的有效方法，该方法无需样品处理，操作简便，待测组分受样品中其它杂质干扰较少，国内外已有多篇采用IC同时分析无机阴离子和数种有机酸的报道删。毛细管电泳(CE)t5一ol是上世纪九十年代发展的新技术，具有

3、柱效高、分离时间短、消耗溶剂少等特点，已被广泛用于不同基质的样品(如食品、环境样品等)中多种有机酸的同时分析。以下分别介绍HPLC、IC和CE三种方法分析有机酸的优劣。1高效液相色谱(HPLC)HPLC广泛应用于食品、果汁、啤酒等领域有机酸的测定。通常采用离子抑制机理，以磷酸缓冲盐为流动相，在pH≤3的条件下使有机酸呈分子状态，不同种类的有机酸由于分子量和极性的不同在C18色谱柱上依次分离。1．1标样和啤酒样品谱图收稿日期：2009-07-02笔者曾尝试使用AtlanticsC18色谱柱分析啤酒中的有机

4、酸，9种有机酸混合标样以及啤酒样品直接进样的谱图见(图l和图2)。m1D图19种有机酸混合标样的HPLC谱图(草酸、酒石酸、丙酮酸、苹果酸、乳酸、乙酸、柠檬酸、延胡索酸、琥珀酸)图2啤酒样品的HPLC谱图从(图1)可以看出，9种有机酸混合标样在AtlanticsC18色谱柱上分离效果较好，在18min内完全分离。(图2)显示的啤酒样品中干扰成分较多，基线波动较大。同时，由于只使用缓冲盐作流动相，样品中极性较弱的组分难以冲出，导致样品运行时间加长，有的样品运行60min仍然有其它组分流出。麦汁样品由于其组

5、分更加复杂，杂质干扰太大，大多数有机酸都无法与麦汁中的其它组分完全分离。此外，低pH值的缓冲液对色谱柱的使用寿命也是极大的考验，不利于大量样品的常规分析。万方数据·18·1．2样品前处理为解决杂质干扰问题，尝试了三种样品前处理方法：1)SPEC18柱纯化；2)OASISMAX柱纯化；3)调节样品pH。文献报道中多采用直接进样，也有采用SEP—PAKC18柱进行啤酒样品前处理，我们用C18柱处理后发现效果不明显，谱图与未处理的啤酒样品接近。根据有机酸的特性，又选用了OASISMAX柱，该柱结合了C18柱和

6、阴离子柱双重功效。通过跟踪测定每个处理步骤，发现每一步都有不同种类有机酸的损失，只有对延胡索酸的纯化效果最好，基本无损失。而调节样品的pH使得样品与标样保留时间的重现性稍有提高，效果也不太理想。文献中的谱图也基本类似，有些甚至没有列出样品的谱图。1．3小结优势：HPLC分析有机酸简单、快速，对仪器要求较低，已有广泛应用。劣势：a．该方法对样品要求比较高，易受杂质干扰。因为有机酸极性较大，很难选择合适的方法将其从啤酒样品中纯化出来，从而影响定性和定量。b．该方法受温度和pH值等条件影响较大，保留时间重现性

7、较差，对仅依靠保留u,-tN定性的有机酸而言易产生偏差导致定性不准。c．有机酸的紫外吸收较弱，在紫外波段基本无特征吸收，所以通常选择210nm附近检测，灵敏度较差。特别是琥珀酸响应值太低，靠自动积分难以准确定量。d．由于小分子有机酸类化合物在反相HPLC中的保留值较小，测定时需采用极性较大且pH较低(pH≤3)的缓冲盐做流动相，对色谱柱损害较大，不适于大量样品的常规分析。2离子色谱(IC)离子色谱法(IC)是一种分析有机酸和无机阴离子的有效方法，该方法无需样品处理，操作简便，待测组分受样品中其它杂质干扰

8、较少等特点。目前常见的离子色谱分析有机酸有两种模式：离子排斥模式和抑制电导模式。在离子排斥分离方法中，通常使用盐酸水溶液为淋洗液，有机酸的分离受溶液中Donnan平衡的支配，依照各有机酸的极性和离解的难易程度使有机酸得到分离。文献中曾报道用该方法分析7种有机酸(草酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、乳酸、丁二酸和乙酸)[21。采用IC在抑止电导模式下分析有机酸是近年来的技术新突破。以淋洗液发生器(俗称，只加水)得到的高纯度氢氧根淋洗液为流动相进行梯