CN105203665A - 饲料酸化剂中乳酸含量的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种饲料酸化剂中乳酸含量的检测方法，其中所述的检测方法包括：待测样品制备步骤：将待测样品加入强碱中以解聚乳酸酐，稀释后过滤；样品检测步骤；结果分析步骤。本发明用于对以二氧化硅和/或石粉为载体的混合型饲料添加剂，特别是酸化剂中乳酸含量的液相色谱定量分析方法，先利用强碱将聚乳酸解离，再调节pH保证酸性条件下充分质子化，而后定容，过有机滤膜，最后取滤液进样检测。本方法结合乳酸的化学性质，进行特殊化前处理，大大提高了检测结果的准确度和精密度，操作过程简单，所用试剂安全无毒，检测人员安全性高，结果准确稳定，所用设备常见易得，是一种非常理想的乳酸液相色谱检测方法，适合大规模推广使用。

Description

饲料酸化剂中乳酸含量的检测方法

技术领域

本发明涉及分析检测技术领域，尤其涉及混合型饲料添加剂成分的检测，具体是指一种饲料酸化剂中乳酸含量的检测方法。

背景技术

乳酸，学名2-羟基丙酸，分子式C₃H₆O₃，是一种羧酸，无气味，具有吸湿性，能与水、乙醇、甘油混溶，不溶于氯仿、二硫化碳和石油醚。在饲料添加剂领域，乳酸可被用于配备饲料混合酸化剂，以取代饲用抗生素，保障畜禽健康，促进生长与生产，并且还能够抑制有害菌，促使有益菌的生长，调节胃肠道的pH，起到抗生素和生菌剂的双重作用。配备饲料混合酸化剂时通常将乳酸与其他多种有机酸一起加入到二氧化硅和/或石粉等载体中混合均匀，制备成所需产品。

在目前的饲料混合酸化剂的生产过程中，存在如下情况：

1)市售乳酸一般的浓度为40％、50％、80％或90％左右，为无色或微带黄色的澄清液体。饲料混合酸化剂生产中一般采购高含量的乳酸(通常都＞50％)作为原料，因乳酸分子含有一个羟基和一个羧基，在高浓度的乳酸中，两分子乳酸常发生脱水聚合形成乳酸酐，因此原料中常含有乳酸酐，这也导致了生产的饲料混合酸化剂中常含有乳酸酐。

2)饲料混合酸化剂中乳酸的含量通常很高，而生产过程中涉及加热熔化与混合工序，因此又会发生乳酸聚合而成乳酸酐。

3)饲料混合酸化剂中除乳酸外还有其他有机酸，生产过程中的加热和储存中可能发生不同酸分子之间的聚合或酯化，导致饲料混合酸化剂中有机酸不完全是以酸的单体形式存在

基于以上3个原因，在测定酸化剂中的乳酸含量前必须将饲料酸化剂中的乳酸聚合物完全解离，检测出的结果才能保证准确。

检索了同行业以及相关行业的乳酸检测方法，检索出如下几个方法标准：

方法标准一《GB/T23877-2009饲料酸化剂中柠檬酸、富马酸和乳酸的测定高效液相色谱法》，此标准为饲料混合酸化剂中乳酸含量的检测的国家通用标准。但该标准中试样的处理方法仅为水溶解，在这样的前处理条件下，饲料酸化剂中存在的乳酸聚合物(包括酸酐和酯)不易离解，直接导致乳酸含量的检测结果误差很大，按照此方法只能测出乳酸实际添加量的60％左右。

方法标准二《GB2023-2003食品添加剂乳酸》，此标准为食品添加剂行业的乳酸检测方法标准，该标准规定了食品添加剂乳酸的滴定检测法，但该方法只适用于单体乳酸的检测，它实际检测的是试样中的氢离子，再通过换算得出乳酸结果，所以它容易受到试样中其他酸性物质的影响，不适用于饲料酸化剂中乳酸含量的检测。

方法标准三《SNT2007-2007进出口果汁中乳酸、柠檬酸、富马酸含量检测方法高效液相色谱法》及方法标准四《SNT1511.1-2005进出口果汁中乳酸含量检验方法》，这两标准与方法标准一相同，未规定乳酸聚合体的皂化过程，检测结果有很大误差。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术混合酸化剂中乳酸检测时因乳酸聚合物未充分解聚成乳酸单体，而导致检测准确度低的情况的缺点，提供了一种能够实现的试样在充分的解聚后再用液相色谱进行检测，保证结果的高准确性的饲料酸化剂中乳酸含量的检测方法。

为了实现上述目的，本发明具有如下构成：

该饲料酸化剂中乳酸含量的检测方法，其主要特点是，所述的检测方法包括：

(1)待测样品制备步骤：将待测样品加入强碱中以解聚乳酸酐，稀释后过滤；

(2)样品检测步骤：

(a)制作用液相色谱法测得的乳酸标准品浓度与峰面积的对应关系标准曲线；

(b)用液相色谱-紫外检测器测定待测样品溶液和标准溶液；

(c)将乳酸标准工作液进样在(b)的色谱条件下进样分析，根据各浓度所测乳酸峰面积的大小与浓度的对应关系做标准曲线；

(d)去所述的待测样品的过滤液，进行色谱分析，测得滤液中乳酸的峰面积。

优选地，所述的待测样品制备步骤具体为：

称量饲料酸化剂，加入1～10mL10mol/LNaOH并在70～95℃下水浴加热，以使酸化剂中的酸酐和酯充分解聚，取出冷却后调节pH值为2.1～3.5，以使得酸化剂中的有机酸充分离子化，将溶液稀释到固定的倍数，并过一次性有机滤膜。

更优选地，所述的待测样品制备步骤中，加入NaOH后，溶液pH为强碱性，pH值≥12，且水浴时间不得少于0.5h。

进一步优选地，所述的步骤(a)具体为：

制作用液相色谱法测得的乳酸标准品浓度与峰面积的对应关系标准曲线：配置至少5个浓度梯度在0.2～10mg/mL之间的乳酸标准工作液，过一次性有机滤膜。

再一步优选地，所述的步骤(b)具体为：

用液相色谱-紫外检测器VWD测定待测样品溶液和标准溶液，使用外标法检测，测试条件及仪器参考条件如下：

色谱柱：AgilentZORBAXEclipsePlusC18柱，250mm×4.6mm，5μm；流动相：A为乙腈，B为pH2.4的0.01mol/L磷酸二氢铵水溶液，A:B＝2.5:97.5；流速：1mL/min；柱温：25℃；进样量：20μL；VWD检测器检测波长：210nm。

再进一步优选地，所述的样品检测步骤(c)中的标准曲线，其中相关系数大于0.9999。

更进一步优选地，所述的检测方法在样品检测步骤(2)之后，还包括结果分析步骤：根据步骤(2)中(c)制作的乳酸浓度与峰面积的对应关系标准曲线，再结合步骤(2)中(d)得到的滤液中乳酸的峰面积，计算滤液中乳酸的浓度，由此计算出待检测样品中乳酸含量。

最优选地，所述的有机滤膜孔径为0.4～0.5μm。

本发明用于对以二氧化硅和/或石粉为载体的混合型饲料添加剂，特别是酸化剂中乳酸含量的液相色谱定量分析方法，先利用强碱将聚乳酸解离，再调节pH保证酸性条件下充分质子化，而后定容，过有机滤膜，最后取滤液进样检测，酸化剂样品的皂化解聚的前处理过程，使得试样在充分的解聚后再用液相色谱进行检测，保证结果的高准确性。本方法结合乳酸的化学性质，进行特殊化前处理，大大提高了检测结果的准确度和精密度，操作过程简单，所用试剂安全无毒，检测人员安全性高，结果准确稳定，所用设备常见易得，是一种非常理想的乳酸液相色谱检测方法，适合大规模推广使用。

附图说明

图1为本发明的酸化剂样品乳酸含量检测结果图。

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

1试剂和材料：

除非有特殊说明，本测定方法中所用试剂均为分析纯，水为GB/T6682规定的二级水。

1.1磷酸二氢铵

1.2磷酸

1.3硫酸

1.4氢氧化钠饱和溶液：称取110g氢氧化钠，溶于100mL无二氧化碳的水中摇匀，注入聚乙烯容器中，密闭放置溶液澄清

1.5L-乳酸标准品：纯度≥98％。

1.6L-乳酸标准储备液：准确称取0.1020gL-乳酸标准品(1.4)于100ml容量瓶中，用水溶解并定容至刻度，摇匀。此溶液中L-乳酸浓度为1.00mg/mL。此溶液4℃条件下储藏，保存期3个月。

1.7L-乳酸标准工作液：准确吸取1.00ml、2.00ml、3.00ml、5.00ml和10.00mlL-乳酸标准储备液(1.6)于10ml容量瓶中，用水定容至刻度，摇匀。此为L-乳酸标准工作液，现配现用。

1.80.01mol/LNH₄H₂PO₄：称取磷酸二氢铵1.5g，用适量水溶解，用磷酸调节pH至2.4，转移至500mL容量瓶中，定容，摇匀。

1.910mol/LNaOH：吸取28mL饱和NaOH于50mL容量瓶中，定容至刻度，摇匀。

1.1020％硫酸溶液(V/V)

2仪器和设备：

2.1实验室常用仪器设备。

2.2分析天平：感量0.0001g。

2.3酸度计

2.4有机性微孔滤膜：孔径0.45μm

2.5高效液相色谱仪，配有二极管阵列检测器或紫外检测器。

2.6恒温水浴锅。

3测定步骤：

3.1试样溶液的制备：

称取酸化剂样品1g(精确到0.0001g)于250ml的锥形瓶中，加入30～40ml的水，再加入1.00mL10mol/LNaOH，将锥形瓶放在95℃的恒温水浴锅中加热30min，取出放置冷却到常温后，用20％硫酸溶液(1.10)及10mol/LNaOH溶液调节pH为2.10～2.30。将溶液转移至100mL容量瓶中，定容后摇匀。取部分溶液过0.45μm滤膜后作为样品液，供HPLC测定使用。

3.2测定

3.2.1色谱条件：

a)色谱柱：C18柱，长250mm,内径4.6mm，粒度5μm(极性色谱柱)；

b)流动相：乙腈+NH₄H₂PO₄溶液(1.8)＝2.5+97.5

c)流速：1ml/min；

d)检测波长：210nm；

e)色谱柱温度：25±1℃；

f)进样体积：20μL。

3.2.2色谱测定：

分别取L-乳酸标准工作液和试样溶液，按3.2.1的色谱条件进行色谱分析测定。以L-乳酸标准工作液作多点校准，并用色谱峰面积分值定量。

3.2.3结果计算与表述

试样中乳酸的含量X，以质量分数表示，按下式计算：

$X=\frac{C\×V\×n}{m\×{10}^6}\×100\%$

式中C—由标准曲线得出的试样中乳酸的浓度；(μg/ml)

V—试样液总体积；(ml)

n—稀释倍数；

m—试样的质量；(g)

测定结果用平行测定的算术平均值表示，修约至小数点后2位。

4饲料酸化剂中乳酸含量的检测方法，该方法包括如下步骤：(1)待测样品溶液的制备步骤；(2)样品检测步骤；和(3)结果分析步骤。

(1)待测样品溶液的制备步骤：称量0.1～2g饲料酸化剂，加入1～10mL10mol/LNaOH，并在70～95℃水浴中皂化0.5～1h，以使酸化剂中的聚合物(包括酸酐和酯)充分解聚，取出冷却后调节pH值为2.1～3.5，以保证酸化剂中的有机酸充分质子化。将溶液过0.4～0.5μm有机滤膜。

(2)样品检测包括如下具体步骤：

(a)制作用液相色谱法测得的乳酸标准品浓度与峰面积的对应关系标准曲线：配置至少5个浓度梯度在0.2～10mg/mL之间的乳酸标准工作液，过一次性有机滤膜。

(b)用液相色谱-紫外检测器(VWD)测定待测样品溶液和标准溶液。检测方法为外标法，仪器参考条件如下：

色谱柱：C18柱(250mm×4.6mm，5μm)；流动相：A为乙腈，B为pH2.4～2.7的0.01mol/L磷酸二氢铵水溶液，A+B＝2.5+97.5；流速：1mL/min；柱温：25℃；进样量：20μL；VWD检测器检测波长：210nm。

(c)将乳酸标准工作液进样在(b)的色谱条件下进样分析，根据各浓度所测乳酸峰面积的大小与浓度的对应关系做标准曲线，要求相关系数大于0.9999。

d)取第(1)步所得滤液，在(b)的色谱条件下进样分析，测得滤液中乳酸的峰面积；

(3)结果分析步骤如下：根据步骤(2)中(c)制作的乳酸浓度与峰面积的对应关系标准曲线，再结合步骤(2)中(d)得到的滤液中乳酸的峰面积，计算滤液中乳酸的浓度，由此计算出待检测样品中乳酸含量。

5测试结果

精密度试验测定结果见表1；准确度试验：在已知乳酸含量的酸化剂试样中，加入不同量的80％乳酸原料，配成6个已知样，在相同的色谱操作条件下，定量分析、计算，测得乳酸原料的平均回收率为99.50％，准确度试验测定结果见表2。

表1：精密度试验测定结果

表2：准确度试验测定结果

本发明用于对以二氧化硅和/或石粉为载体的混合型饲料添加剂，特别是酸化剂中乳酸含量的液相色谱定量分析方法，先利用强碱将聚乳酸解离，再调节pH保证酸性条件下充分质子化，而后定容，过有机滤膜，最后取滤液进样检测，酸化剂样品的皂化解聚的前处理过程，使得试样在充分的解聚后再用液相色谱进行检测，保证结果的高准确性。本方法结合乳酸的化学性质，进行特殊化前处理，大大提高了检测结果的准确度和精密度，操作过程简单，所用试剂安全无毒，检测人员安全性高，结果准确稳定，所用设备常见易得，是一种非常理想的乳酸液相色谱检测方法，适合大规模推广使用。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (8)

1.一种饲料酸化剂中乳酸含量的检测方法，其特征在于，所述的检测方法包括：

(1)待测样品制备步骤：将待测样品加入强碱中以解聚乳酸酐，稀释后过滤；

(2)样品检测步骤：

(a)制作用液相色谱法测得的乳酸标准品浓度与峰面积的对应关系标准曲线；

(b)用液相色谱-紫外检测器测定待测样品溶液和标准溶液；

(c)将乳酸标准工作液进样在(b)的色谱条件下进样分析，根据各浓度所测乳酸峰面积的大小与浓度的对应关系做标准曲线；

(d)去所述的待测样品的过滤液，进行色谱分析，测得滤液中乳酸的峰面积。

2.根据权利要求1所述的饲料酸化剂中乳酸含量的检测方法，其特征在于，所述的待测样品制备步骤具体为：

称量饲料酸化剂，加入1～10mL10mol/LNaOH并在70～95℃下水浴加热，以使酸化剂中的酸酐和酯充分解聚，取出冷却后调节pH值为2.1～3.5，以使得酸化剂中的有机酸充分离子化，将溶液稀释到固定的倍数，并过一次性有机滤膜。

3.根据权利要求2所述的饲料酸化剂中乳酸含量的检测方法，其特征在于，所述的待测样品制备步骤中，加入NaOH后，溶液pH为强碱性，pH值≥12，且水浴时间不少于0.5h。

4.根据权利要求1所述的饲料酸化剂中乳酸含量的检测方法，其特征在于，所述的步骤(a)具体为：

制作用液相色谱法测得的乳酸标准品浓度与峰面积的对应关系标准曲线：配置至少5个浓度梯度在0.2～10mg/mL之间的乳酸标准工作液，过一次性有机滤膜。

5.根据权利要求1所述的饲料酸化剂中乳酸含量的检测方法，其特征在于，所述的步骤(b)具体为：

用液相色谱-紫外检测器VWD测定待测样品溶液和标准溶液，使用外标法检测，测试条件及仪器参考条件如下：

色谱柱：AgilentZORBAXEclipsePlusC18柱，250mm×4.6mm，5μm；流动相：A为乙腈，B为pH2.4的0.01mol/L磷酸二氢铵水溶液，A:B＝2.5:97.5；流速：1mL/min；柱温：25℃；进样量：20μL；VWD检测器检测波长为210nm。

6.根据权利要求1所述的饲料酸化剂中乳酸含量的检测方法，其特征在于，所述的样品检测步骤(c)中的标准曲线，其中相关系数大于0.9999。

7.根据权利要求1所述的饲料酸化剂中乳酸含量的检测方法，其特征在于，所述的检测方法在样品检测步骤(2)之后，还包括结果分析步骤：根据步骤(2)中(c)制作的乳酸浓度与峰面积的对应关系标准曲线，再结合步骤(2)中(d)得到的滤液中乳酸的峰面积，计算滤液中乳酸的浓度，由此计算出待检测样品中乳酸含量。

8.根据权利要求1所述的饲料酸化剂中乳酸含量的检测方法，其特征在于，所述的有机滤膜孔径为0.4～0.5μm。