CN103529147B - 一种烟草及烟草制品中果胶含量的测定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种烟草及烟草制品中果胶含量的测定方法，属于烟草分析检测技术领域。本发明的烟草及烟草制品中果胶含量的测定方法，包括如下步骤：(1)在烟草样品中加入酸性醇溶液，随后进行加热回流，固液分离，得到滤液和滤渣，滤液冷却后定容，得溶液a；(2)在滤渣中加入乙酸/乙酸钠缓冲液和果胶酶溶液，并置于水浴中酶解，抽滤，滤液定容得溶液b；(3)取一定量的溶液a，加入乙酸/乙酸钠缓冲液和果胶酶溶液，并置于水浴中酶解，抽滤，滤液转移至容量瓶中，加入一定量的b溶液，定容至刻度，得待测液；（4）将待测液过0.45μm滤膜后进行离子色谱分析。果胶含量以半乳糖醛酸含量计。本发明操作简单，重复性好，回收率高，能满足烟草及烟草制品中果胶含量的批量测定。<b />
Description
技术领域
本发明涉及一种烟草及烟草制品中果胶含量的测定方法，属烟草分析检测技术领域。
背景技术
果胶存在于植物的细胞壁和细胞内层，是植物细胞的重要组成部分，其基本结构是半乳糖醛酸以α-1,4糖苷键聚合形成的聚半乳糖醛酸。植物体内的果胶一般有原果胶、水溶性果胶和果胶酸三种存在形式，原果胶是可溶性果胶酸与纤维素等细胞壁组成结合在一起的多聚半乳糖醛酸，羧基上少部分发生甲酯化，不溶于水；水溶性果胶是羧基已经发生不同程度甲酯化的多聚半乳糖醛酸，溶于水；果胶酸是羧基完全游离的多聚半乳糖醛酸，能与细胞汁液中的Ca2+或Mg2+、K+、Na+等矿物质生成不溶性的果胶酸盐沉淀。果胶物质在水中的溶解度随链的增长而降低，随酯化程度的增大而升高。
烟草中的果胶含量约占干质量的6%-20%。果胶作为一种亲水性胶体，通过渗透作用对烟叶的吸湿性和弹性起一定作用。果胶质含量高的烟叶，对空气相对湿度的变化敏感，空气相对湿度高时，烟叶吸湿变软，自然发热现象进行激烈，甚至导致霉变；空气相对湿度低时，烟叶放湿，变硬变脆，容易破碎。对于烟草吸味质量来说，果胶质是一种不利于的化学成分。果胶发酵生成多达1%～1.5%的乙酸，乙酸有辛辣和刺激味。果胶质在燃吸过程中可产生甲醇，甲醇再进一步氧化为甲醛、甲酸等成分，不仅会给烟气带来刺激性，而且不利于吸烟的安全性。而且较高的果胶质含量还会导致卷烟焦油量升高。因此果胶含量已成为烟草及烟草制品品质评价的重要指标，准确测定烟草中果胶含量对于烟草品质有着重要的意义。
目前，果胶的测定方法主要有重量法、咔唑比色法、3,5-二硝基水杨酸法(DNS)、高效液相色谱法(HPLC)、流动分析法及气相色谱法(GC)、离子色谱法。其中重量法操作复杂且重复性差，咔唑比色法和高效液相色谱法皆是把果胶酸解成半乳糖醛酸，但半乳糖醛酸遇酸容易形成内酯物质，造成测定值偏低.气相色谱法需衍生化，操作复杂。3,5-二硝基水杨酸法、流动分析法皆是把果胶酶解成半乳糖醛酸。3,5-二硝基水杨酸法的准确精度不够，流动分析法、仪器稳定性不好，浪费试剂。中国专利申请CN1600183A公开的《植物样品中果胶含量的测定方法》涉及的是在植物样品中加入酸性醇溶液加热回流后进行过滤，将滤渣用酸溶液浸泡，再加热回流，并进行二次过滤，滤液和滤渣分别加入果胶酶进行酶解，最后合并，并采用连续流动分析仪对合并的酶解液进行检测。此法要经过多次回流、过滤，操作繁琐，且流动分析仪试剂用量大。烟草行业内采用的是YC/T346-2010《烟草及烟草制品果胶的测定离子色谱法》，该方法选择性和灵敏度都很高，但是存在一个问题：前处理过程复杂，需要多次进行过滤、洗涤及溶液的转移和稀释，处理时间长。并由于误差的传递，存在误差放大和检测结果波动的可能，影响分析结果的准确度和重现性。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术之不足，而提供一种方法简单、效率高和分析数据精确的烟草及烟草制品中果胶含量的测定方法。
一种烟草及烟草制品中果胶含量的检测方法，其特征在于含有以下步骤：(1)在烟草样品中加入酸性醇溶液，随后进行加热回流，固液分离，得到
滤液和滤渣，滤液冷却后定容，得溶液a；
(2)在滤渣中加入乙酸/乙酸钠缓冲液和果胶酶溶液，并置于水浴中酶解，抽滤，滤液定容得溶液b；
(3)取一定量的溶液a，加入乙酸/乙酸钠缓冲液和果胶酶溶液，并置于水浴中酶解，抽滤，滤液转移至容量瓶中，加入一定量的b溶液，定容至刻度，得待测液；
（4）将待测液过0.45μm滤膜后进行离子色谱分析，果胶含量以半乳糖醛酸含量计。
所述烟草样品用粉碎机粉碎，过40目筛，并测定其水分含量。
所述步骤(1)中的酸性醇溶液为氢离子浓度为0.01～0.05mol/L、醇浓度为60%-80%的盐酸-乙醇溶液，酸性醇溶液的加入量为：0.5g样品加入50mL～150mL，优选100mL酸性醇溶液。
在所述步骤(1)中将装有烟草样品和酸性醇溶液圆底烧瓶置于电热套上，并连接冷凝管，进行加热回流，回流温度为：80℃～120℃，时间为20～80min，优选60min。
所述步骤(1)中固液分离后所得滤液定容后体积控制在150mL～250mL，优选200mL；
所述步骤(2)中滤液的酶解过程为：取1mL定容至200mL的滤液，加入20mLpH=4的乙酸/乙酸钠缓冲液和40μL果胶酶溶液，于53℃的水浴中酶解1h；
所述步骤(2)中滤渣的酶解过程为：将滤渣转移至200mL锥形瓶中，加入100mLpH=4的乙酸/乙酸钠缓冲液和40μL果胶酶溶液，于53℃的水浴中酶解3h，抽滤，滤液定容至200mL。
所述步骤(3)中加果胶酶为诺维信果胶酶溶液，组成成分为：甘油44.8%，水40%，果胶酸酯裂解酶10%，氯化钾5%，多聚半乳糖醛酸酶0.2%，活力为10000U/mL，密度近似值为1.16g/mL。
所述步骤(4)中滤液和滤渣中半乳糖醛酸含量的测定方法为：将滤液的酶解液转移至200mL容量瓶，加入1mL滤渣酶解液，，用去离子定容，摇匀，过0.45μm滤膜后离子色谱分析。
所述所述步骤(4)中离子色谱分析采用美国DIONEX公司的离子色谱仪，安培检测器、AS自动进样器，Chromeleon6.8色谱工作站，安培检测器用金工作电极，pH/Ag/AgCl参比电极，钛对电极；
所述离子色谱法的分析条件为：DionexCarboPacPA-10(4mm×250mm)分析柱；CarboPacPA-10(4mm×50mm)保护柱；柱温：30℃；淋洗液：A-纯水，B-NaOH溶液(250mmol/L)，C-NaAc溶液(1mol/L)；流速：1mL/min；进样体积：25μL；对半乳糖醛酸信号的干扰，电化学检测器从进样3min后开始采集信号。
所述步骤(4)中所述果胶含量以半乳糖醛酸含量计是根据下式：
式中，
X—试样中的果胶含量，%；
C—测试样品溶液中半乳糖醛酸浓度，单位为毫克每升（mg/L）；
V—溶液C的体积，单位为升（L）；
m—试样质量，单位为毫克（mg）；
W—试样含水率，%；
k—溶液a体积与酶解取样体积之比；
取两次平行测定值的平均值作为样品的测定结果，两次平行测定值间的相对平均偏差不应大于5%，结果保留至小数点后两位。
本发明的特点在于：
(1)采用酸性醇溶液对样品的除糖和酸化同时进行，并对滤液和滤渣分别进行酶解，最后经离子色谱检测分析。此法简化和缩短了样品前处理操作和时间。
(2)采用离子色谱法测定果胶含量，其检测限为0.0165mg/L，加标回收率为93.57%~102.29%，精密度为4.92%，并且在进样3min后电化学检测器开始采集信号，避免了由于样品中糖类物质响应值过高，信号过强，对半乳糖醛酸信号的干扰。该方法操作简便、灵敏度高、快速准确、重复性好等特点，具有良好的应用前景。
附图说明
下面详细描述本发明的实施例，对实施例的描述中将变得明细和容易理解本发明上述或附加方面和优点。所述的实施例，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
图1为本发明半乳糖醛酸标准工作液进样后直接采集信。
图2为本发明进样3min后采集信号的离子色谱图。
图3为本发明烟草样品进样后直接采集信号。
图4为本发明进样3min后采集信号的半乳糖醛酸离子色谱图。
具体实施方式
本发明烟草及烟草制品中果胶含量的测定方法，包括如下步骤：
(1)在烟草样品中加入酸性醇溶液，随后进行加热回流，固液分离，得到
滤液和滤渣，滤液冷却后定容，得溶液a；
(2)在滤渣中加入乙酸/乙酸钠缓冲液和果胶酶溶液，并置于水浴中酶解，抽滤，滤液定容得溶液b；
(3)取一定量的溶液a，加入乙酸/乙酸钠缓冲液和果胶酶溶液，并置于水浴中酶解，抽滤，滤液转移至容量瓶中，加入一定量的b溶液，定容至刻度，得待测液；
（4）将待测液过0.45μm滤膜后进行离子色谱分析，果胶含量以半乳糖醛酸含量计。
所述烟草样品用粉碎机粉碎，过40目筛，并测定其水分含量。
所述步骤(1)中的酸性醇溶液为氢离子浓度为0.01～0.05mol/L、醇浓度为60%-80%的盐酸-乙醇溶液，酸性醇溶液的加入量为：0.5g样品加入50mL～150mL，优选100mL酸性醇溶液。
在所述步骤(1)中将装有烟草样品和酸性醇溶液圆底烧瓶置于电热套上，并连接冷凝管，进行加热回流，回流温度为：80℃～120℃，时间为20～80min，优选60min。
所述步骤(1)中固液分离后所得滤液定容后体积控制在150mL～250mL，优选200mL；
所述步骤(2)中滤液的酶解过程为：取1mL定容至200mL的滤液，加入20mLpH=4的乙酸/乙酸钠缓冲液和40μL果胶酶溶液，于53℃的水浴中酶解1h；
所述步骤(2)中滤渣的酶解过程为：将滤渣转移至200mL锥形瓶中，加入100mLpH=4的乙酸/乙酸钠缓冲液和40μL果胶酶溶液，于53℃的水浴中酶解3h，抽滤，滤液定容至200mL。
所述步骤(3)中加果胶酶为诺维信果胶酶溶液，组成成分为：甘油44.8%，水40%，果胶酸酯裂解酶10%，氯化钾5%，多聚半乳糖醛酸酶0.2%，活力为10000U/mL，密度近似值为1.16g/mL。
所述步骤(4)中滤液和滤渣中半乳糖醛酸含量的测定方法为：将滤液的酶解液转移至200mL容量瓶，加入1mL滤渣酶解液，，用去离子定容，摇匀，过0.45μm滤膜后离子色谱分析。
所述所述步骤(4)中离子色谱分析采用美国DIONEX公司的离子色谱仪，安培检测器、AS自动进样器，Chromeleon6.8色谱工作站，安培检测器用金工作电极，pH/Ag/AgCl参比电极，钛对电极；
所述离子色谱法的分析条件为：DionexCarboPacPA-10(4mm×250mm)分析柱；CarboPacPA-10(4mm×50mm)保护柱；柱温：30℃；淋洗液：A-纯水，B-NaOH溶液(250mmol/L)，C-NaAc溶液(1mol/L)；流速：1mL/min；进样体积：25μL；对半乳糖醛酸信号的干扰，电化学检测器从进样3min后开始采集信号。
所述步骤(4)中所述果胶含量以半乳糖醛酸含量计是根据下式：
式中，
X—试样中的果胶含量，%；
C—测试样品溶液中半乳糖醛酸浓度，单位为毫克每升（mg/L）；
V—溶液C的体积，单位为升（L）；
m—试样质量，单位为毫克（mg）；
W—试样含水率，%；
k—溶液a体积与酶解取样体积之比；
取两次平行测定值的平均值作为样品的测定结果，两次平行测定值间的相对平均偏差不应大于5%，结果保留至小数点后两位。
实施例
样品前处理
A．烟草样品用粉碎机粉碎，过40目筛，并测定其水分含量w，准确称取0.5g(精确至0.0001g)烟草样品，置于250mL圆底烧瓶中，准确加入100mL氢离子浓度为0.05mol/L、醇浓度为80%的盐酸-乙醇溶液，将圆底烧瓶置于电热套上，连接冷凝管，加热回流1h，趁热抽滤，热水润洗三遍，滤液定容至200mL，得溶液a；
B.将上述抽滤样品残渣转移至200mL磨口三角瓶，加入100mL乙酸/乙酸钠缓冲溶液和40μL果胶酶溶液，于53℃的水浴中酶解3h，抽滤，滤液定容至200mL，得溶液b；
C.取1mL溶液A于100mL磨口三角瓶中，加入20mL乙酸/乙酸钠缓冲溶液和40μL果胶酶溶液，于53℃的水浴中酶解1h，将酶解液转移至200mL容量瓶中，加入1mL溶液B，用去离子水定容，得溶液c，过0.45μm滤膜后离子色谱分析；
2色谱分析条件
离子色谱法的分析条件为：DionexCarboPacPA-10(4mm×250mm)分析柱；CarboPacPA-10(4mm×50mm)保护柱；柱温：30℃；淋洗液：A-纯水，B-Na0H溶液(250mmol/L)，C-NaAc溶液(1mol/L)；流速：1mL/min；进样体积：25μL；淋洗液梯度洗脱程序如表1所示；电化学检测器采用金电极脉冲安培检测模式，在进样3min后开始采集信号。
表1淋洗液梯度洗脱程序
| 时间/min | 流动相A/% | 流动相B/% | 流动相C/% | 曲线 |
| 0.00 | 33 | 55 | 12 | 5 |
| 17.00 | 33 | 55 | 12 | 5 |
在上述色谱条件下，对半乳糖醛酸的标样和样品进行分析检测，采用保留时间定性，外标法定量。
工作曲线与检测限、定量限
3.1工作曲线
准确称取30mg(精确至0.1mg)半乳糖醛酸标准品，用二次去离子水溶解并定容至100mL容量瓶中，定为半乳糖醛酸标准储备液。分别移去25μL、50μL、125μL、250μL、500μL、1000μL半乳糖醛酸储备液于50mL容量瓶中，用二次去离子水定容，得到6个不同浓度(0.15ppm、0.3ppm、0.75ppm、1.5ppm、3ppm、6ppm)的标准工作液，对标准溶液进行分析检测，得到标准工作液的测定结果，横坐标为标液浓度(mg/L)，纵坐标为峰面积(nC·min)。由测定结果和标准工作液的浓度可得到标准工作曲线方程及相关系数(见表2)。
半乳糖醛酸含量按照公式（1）计算，果胶含量以半乳糖醛酸计。
式中，
X—试样中的果胶含量，%；
C—测试样品溶液中半乳糖醛酸浓度，单位为毫克每升（mg/L）；
V—溶液C的体积，单位为升（L）；
m—试样质量，单位为毫克（mg）；
W—试样含水率，%；
k—溶液a体积与酶解取样体积之比；
取两次平行测定值的平均值作为样品的测定结果，两次平行测定值间的相对平均偏差不应大于5%，结果保留至小数点后两位。
表2半乳糖醛酸的线性范围、线性方程，相关系数、检测限和定量限
3.2检测限和定量限
取标准溶液最低浓度重复进样11次，根据测定结果计算标准偏差，以此标准偏差的3倍作为仪器的检出限，10倍作为定量限(见表2)。
重复性及回收率
4.1重复性
准确称取5份烟草样品，每份0.5g(精确0.0001g)，按照上述前处理条件和分析条件下进行平行测定，果胶含量(以半乳糖醛酸计)测定值的相对标准偏差(RSD)为4.92%，表明本法精密度高，具有较好的重现性。
4.2回收率
准确称取3份烟草样品，每份0.5g(精确0.0001g)，分别加入一定量的纯果胶标准品，按照上述前处理条件和分析条件下进行测定，通过加标量、未加标测定量和加标后测定量计算其回收率(见表3)。半乳糖醛酸的回收率在93.57%~102.29%之间，说明其测定方法准确性好，回收率高(未加标测定量为5次平行测定的平均值，加标后测定量为2次平行测定的平均值)。
表3果胶回收率
5与标准方法的比较
准确称取18种烟草及烟草制品样品0.5g(精确0.0001g)，分别采用该方法和标准YC/T346-2010《烟草及烟草制品果胶的测定离子色谱法》对其进行测定，结果(表4)表明，该方法与标准方法测定结果的相对偏差的绝对值均在10％内。因而，该法也适用于烟草及烟草制品中果胶的定量分析。
表418种烟草样品中果胶的测定结果
Claims (6)
1.一种烟草及烟草制品中果胶含量的检测方法，其特征在于含有以下步骤：(1)在烟草样品中加入酸性醇溶液，随后进行加热回流，固液分离，得到滤液和滤渣，滤液冷却后定容，得溶液a；
(2)在滤渣中加入乙酸/乙酸钠缓冲液和果胶酶溶液，并置于水浴中酶解，抽滤，滤液定容得溶液b；
(3)取一定量的溶液a，加入乙酸/乙酸钠缓冲液和果胶酶溶液，并置于水浴中酶解，抽滤，滤液转移至容量瓶中，加入一定量的b溶液，定容至刻度，得待测液，则溶液c；
（4）将待测液过0.45μm滤膜后进行离子色谱分析，果胶含量以半乳糖醛酸含量计；
步骤(2)中，所述滤渣的酶解过程为：将滤渣转移至200mL锥形瓶中，加入100mLpH=4的乙酸/乙酸钠缓冲液和40μL果胶酶溶液，于53℃的水浴中酶解3h，抽滤，滤液定容至200mL；
步骤(3)中，所述滤液的酶解过程为：取1mL定容至200mL滤液，加入20mLpH=4的乙酸/乙酸钠缓冲液和40μL果胶酶溶液，于53℃的水浴中酶解1h；
步骤(3)中，所加果胶酶为诺维信果胶酶溶液，组成成分为：甘油44.8%，水40%，果胶酸酯裂解酶10%，氯化钾5%，多聚半乳糖醛酸酶0.2%，活力为10000U/mL，密度近似值为1.16g/mL；
步骤(4)中，所述果胶含量以半乳糖醛酸含量计是根据下式：
式中，
X—试样中的果胶含量，%；
C—测试样品溶液中半乳糖醛酸浓度，单位为毫克每升（mg/L）；
V—溶液C的体积，单位为升（L）；
m—试样质量，单位为毫克（mg）；
W—试样含水率，%；
k—溶液a体积与酶解取样体积之比；
取两次平行测定值的平均值作为样品的测定结果，两次平行测定值间的相对平均偏差不应大于5%，结果保留至小数点后两位；
所述步骤(4)中滤液和滤渣中半乳糖醛酸含量的测定方法为：将滤液的酶解液转移至200mL容量瓶，加入1mL滤渣酶解液，用去离子定容，摇匀，过0.45μm滤膜后离子色谱分析；
所述步骤(4)中离子色谱分析采用美国DIONEX公司的离子色谱仪，安培检测器、AS自动进样器，Chromeleon6.8色谱工作站，安培检测器用金工作电极，pH/Ag/AgCl参比电极，钛对电极；
所述离子色谱法的分析条件为：4mm×250mmDionexCarboPacPA-10分析柱；4mm×50mm的CarboPacPA-10保护柱；柱温：30℃；淋洗液：A-纯水，B-250mmol/LNaOH溶液，C-1mol/LNaAc溶液；流速：1mL/min；进样体积：25μL；对半乳糖醛酸信号的干扰，电化学检测器从进样3min后开始采集信号。
2.根据权利要求1所述的一种烟草及烟草制品中果胶含量的测定方法，其特征在于：所述烟草样品用粉碎机粉碎，过40目筛，并测定其水分含量。
3.根据权利要求1所述的一种烟草及烟草制品中果胶含量的测定方法，其特征在于：所述步骤(1)中的酸性醇溶液为氢离子浓度为0.01～0.05mol/L、醇浓度为60%-80%的盐酸-乙醇溶液，酸性醇溶液的加入量为：0.5g样品加入50mL～150mL。
4.根据权利要求1所述的一种烟草及烟草制品中果胶含量的测定方法，其特征在于：在所述步骤(1)中将装有烟草样品和酸性醇溶液圆底烧瓶置于电热套上，并连接冷凝管，进行加热回流，回流温度为：80℃～120℃，时间为20～80min。
5.根据权利要求1所述的一种烟草及烟草制品中果胶含量的测定方法，其特征在于：所述步骤(1)中固液分离后所得滤液定容后体积控制在150mL～250mL。
6.根据权利要求1所述的烟草及烟草制品中果胶含量的测定方法，其特征在于：所述步骤(1)中固液分离后所得滤液定容后体积为200mL；步骤(1)中的酸性醇溶液的加入量为100mL；步骤(1)中的回流时间为60min。
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- 2013-10-14 CN CN201310478268.1A patent/CN103529147B/zh active Active
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| CN103529147A (zh) | 2014-01-22 |
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