在诸多食品安全风险中,微生物污染已成为全球公认的首要威胁,为了解决或降低微生物污染的危害,为大部分微生物提供适宜的生长繁殖或积累代谢产物的营养基质—培养基就变得尤为重要。培养基的种类繁多,按组成物质的化学成分可分为天然培养基、合成培养基、半合成培养基。目前大多数实验室均选择天然培养基,利用动植物、微生物或其提取物制成的培养基,其优点是取材方便、营养丰富、种类多样、配制方便、价格低廉,缺点是成分不清楚且不稳定,在做精细科学实验时,会导致数据不稳定;合成培养基是一类用多种化学试剂配制成的、各成分的量均可确定的培养基,其优点是成分精确、重现性高,缺点是价格较贵、配制步骤较繁琐,一般用于营养、代谢、生理、生化等定量要求较高的研究工作中,目前我国这种培养基基本上是进口的。
在天然培养基和半合成培养基中,蛋白胨扮演着重要的角色,它是将肉、酪素或明胶用酸或蛋白酶水解后干燥而成、外观呈淡黄色、具有肉香味的粉末,为微生物生长提供所需的主要营养氮源。其在食品发酵工业及微生物检验等领域中的用量均很大。无机盐离子作为微生物生长过程中不可或缺的营养物质,是微生物细胞的组成成分,可以调节细胞的渗透压,还可以作为某些自养型微生物的能源,在其生长中起着重要作用。目前对于氯离子的测定,常用的方法有电位滴定法、硝酸银滴定法和硝酸汞滴定法;硫酸根离子的测定方法采用重量法(氯化钡沉淀法)、容量法(EDT[**]络合滴定)和分光光度法;碘离子的测定一般采用氧化还原滴定法、分光光度法和气相色谱法。这些方法误差较大,检测速度较慢,操作较为繁琐,而且不能同时测定多种不同的离子。笔者采用离子色谱法同时对蛋白胨中的3种阴离子的含量进行了测定,方法准确,易于操作,为研制纯化学合成培养基以及提升我国培养基企业的质控技术水平提供基础数据。
1 实验部分
1.1 主要仪器与试剂
离子色谱仪:ICS5000+型,配有EGC–500淋洗液自动发生器、电导检测器、[**]ERS–500抑制器和Chromeleon7.2.2色谱工作站,美国赛默飞世尔科技公司;
超纯水系统:Milli-Q型,默克密理博实验室设备(上海)有限公司;
电子天平:ME204E型,精度为0.0001g,瑞士梅特勒–托利多仪器有限公司;
超声波清洗机:FB15065型,美国赛默飞世尔科技公司;
离心机:5430R型,德国艾本德生命科学公司;
RP柱:ICC50/pKg,天津博纳艾杰尔科技有限公司;
Na柱:ICC50/pKg,天津博纳艾杰尔科技有限公司;
甲醇:色谱纯,美国赛默飞世尔科技公司;
乙酸:纯度99.5%,国药集团化学试剂有限公司;
氯离子标准溶液:1000mg/L,编号为GBW(E)082683,北京坛墨质检–标准物质中心;
硫酸根离子标准溶液:(1000±4)mg/L,编号为101723218,西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司;
碘化钾:纯度99.0%,天津风船化学试剂科技有限公司;
实验用水为去离子水。
1.2 仪器工作条件
色谱柱:阴离子分离柱[**]S11–HC(4.0mm×250mm,美国赛默飞世尔科技公司);阴离子保护柱[**]G11柱(4.0mm×50mm,美国赛默飞世尔科技公司);
淋洗液:EGC–500淋洗液自动发生器产生不同浓度的氢氧化钾溶液(浓度见表1),梯度洗脱,淋洗液流量为1.0mL/min,淋洗液氮气加压40kPa;
柱温箱温度:30℃;
电导池温度:30℃;
抑制器抑制电流:174m[**];进样体积:100L。
1.3 标准溶液配制
碘离子标准储备溶液:精密称取碘化钾0.1320g于100mL容量瓶中,加去离子水溶解并稀释至标线,摇匀,配制成质量浓度为1000μg/mL的碘离子标准溶液,置于4℃冰箱中冷藏保存。
碘离子标准工作溶液:分别准确移取碘离子标准储备溶液75,125,200,500,1000,1500,2000,2500,3000,3500,4000,4500,5000μL于100mL容量瓶中,用去离子水定容至标线,得到质量浓度分别为0.75,1.25,2,5,10,15,20,25,30,35,40,45,50μg/mL的碘离子系列标准工作溶液。
氯离子和硫酸根离子标准工作溶液:分别精密吸取氯离子和硫酸根离子标准溶液5,50,100,200,500,800,1000,2000μL于10mL容量瓶中,用去离子水定容至标线,得到质量浓度均分别为0.5,5,10,20,50,80,100,200μg/mL的氯离子和硫酸根离子系列标准工作溶液。
1.4 样品前处理
精密称取1.000g样品于50mL容量瓶中,加入40mL去离子水,超声提取30min,每隔5min振摇一次,室温下放置,加入3%乙酸溶液2mL,并用去离子水定容至50mL,然后将溶液置入50mL离心管中,于4℃下放置20min,在离心机中以5000r/mim离心5mim,取上清液备用。
RP柱用10mL甲醇和15mL水依次通过,活化0.5h;Na柱用10mL水活化0.5h。将样品上清液依次通过RP柱和Na柱净化,弃去前3mL初滤液,收集滤液,定量稀释后,过0.22μm微孔滤膜,待测。
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