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[科普中国]-维生素C(抗坏血酸)

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基本性质性质

维生素C(Vitamin C)又叫L-抗坏血酸(AscorbicAcid,AA)。易溶于水,在乙醇中溶解度较小,不溶于氯仿、苯、乙醚、石油醚、油脂等有机溶剂,具有酸性和还原性,有4种异构体,即L-抗坏血酸,D-抗坏血酸,L-异抗坏血酸,D-异抗坏血酸。

水果和蔬菜中维生素C含量丰富,主要的存在形式是L-抗坏血酸,其功效最强,即是通常所指的抗坏血酸。一定的条件下,抗坏血酸可被氧化,生成脱氢抗坏血酸,L-脱氢抗坏血酸在生物体内还可被还原,转变为L-抗坏血酸,这种变化可逆,故L-脱氢抗坏血酸仍具有生物活性。但脱氢抗坏血酸进一步被氧化生成二酮古洛糖酸时,其活性消失,这个过程不可逆1。

生理作用众所周知,维生素C是人体需要量最大的一种维生素,正常成人体内约含维生素C 1500 mg,最高可达3000 mg,它对维持人体生理机能意义重大。维生素C在人体氧化还原代谢反应中起调节作用,主要生理功能有:促进胶原蛋白及结缔组织的合成,促进伤口愈合;作为高效抗氧化剂,清除体内的活性氧基团及一些自由基,以保护细胞免遭氧化损害;增强免疫功能;预防癌症;促进机体对铁的吸收等。

尽管维生素C对人体很重要,但人体对它的需求量是一定的,太多或太少都不利于人体,严重时还会引起病变反应。因此人们在通过天然食物或强化食品及药物补充维生素C时,应注意科学用量。《中国居民膳食营养素参考摄入量》(2013版)提供了不同人群每日维生素C摄入量的RNI(推荐摄入量)或AI(适宜摄入量),0、0.5、1、4、7、11、14岁以上儿童及成人分别为40、50、60、70、80、90和100 mg/d。特殊人群中,孕早期妇女每日摄入标准为100 mg/d,孕中期、孕晚期及哺乳期妇女为130 mg/d。但是,由于人体缺乏古洛糖内酯氧化酶,不能自身合成维生素C,必须从食物中获取。水果和蔬菜含有丰富的维生素C,人体所需98%的维生素C都来源于水果和蔬菜。因而,果蔬中维生素C含量的高低不仅是评价其营养价值的重要指标之一,也是人们根据营养需求,合理选择,科学搭配果蔬的依据。由于维生素C的水溶液在常态下不稳定,容易被O2氧化,易受温度、pH值、H2O2、铜离子、铁离子、光照等的影响,研究维生素C在上述各种条件下的稳定性,了解果蔬贮存和加工过程中其含量的变化尤为重要,对于指导人们合理储藏,最大限度的利用维生素C具有重要意义1。

检测方法目前,食品中维生素C的测定方法很多,主要包括国标法,还有2,6-二氯靛酚滴定法、碘量法、高效液相色谱法、紫外分光光度法、电化学法、毛细管电泳法、流动注射化学发光法等1。

食品添加剂 维生素C(抗坏血酸)国标法检测范围

本标准2适用于以D-葡萄糖或山梨醇为起始原料经发酵后化学合成制得的食用添加剂维生素C。

规范性引用文件

本标准中引用的文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的

版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本标准。

化学名称、分子式和相对分子质量

化学名称

L-2,3,5,6-四羟基-2-己烯酸-γ-内酯

分子式

C6H8O6

相对分子质量

176.12(按2007 年国际相对原子质量)

技术要求

感官要求 :应符合表 1 的规定。

表1 感官要求

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理化指标:应符合表2 的规定。

表2 理化指标

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附录

安全提示

本标准试验方法中使用的部分试剂具有毒性或腐蚀性,按相关规定操作,操作时需小心谨慎。

若溅到皮肤上应立即用水冲洗,严重者应立即治疗。在使用挥发性酸时,要在通风橱中进行。

一般规定

本标准所用试剂除非另有说明,在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和GB/T 6682—2008 中规定的三级水。试验方法中所需标准滴定溶液、杂质标准溶液、制剂及制品,在没有注明其他要求时,均按GB/T601、GB/T 602、GB/T 603 之规定制备。

鉴别

试剂和材料

活性炭;吡咯;硝酸银溶液:17.5 g/L;三氯乙酸溶液:50 g/L。

鉴别试验

硝酸银反应试验

方法原理

维生素C 分子中有二烯醇基,具强还原性,可被硝酸银氧化为去氢抗坏血酸,同时产生黑色银沉淀。

分析步骤

称取约0.1 g实验室样品,精确至0.01 g,溶于5 mL水中,加0.5 mL硝酸银溶液,即生成银的黑色沉淀。

糖类性质反应试验

方法原理

维生素C 具有糖类性质的反应,可在三氯乙酸或盐酸存在下水解、脱羧、生成戊糖,再失水,转变为糖醛,加入吡咯,加热至50℃即发生蓝色。

分析步骤

称取约0.015 g实验室样品,溶于15 mL三氯乙酸溶液中,加200 mg活性炭,猛烈振摇1min,反复过滤至澄清,在5 mL滤液中加1 mL吡咯,振摇使溶解后,加热至50℃即发生蓝色。

红外光吸收谱鉴别

采用溴化钾压片法,按照GB/T 6040进行试验,实验室样品的红外光谱应与对照的图谱一致。

维生素C的测定

方法提要

维生素C 具有较强的还原性,可被碘定量氧化。以淀粉为指示剂,用碘标准滴定液滴定样品水溶液,根据碘标准滴定液的用量,计算以C6H8O6 计的维生素C 含量。

试剂和材料

硫酸溶液: 57→1000;碘标准滴定溶液:c(I2)= 0.05 mol/L;淀粉指示液:10 g/L。

分析步骤

称取约0.2 g 实验室样品,精确至0.000 2 g,置于250 mL 碘容量瓶中,加20 mL 无二氧化碳的水及25 mL 硫酸溶液使溶解,立即用碘标准滴定溶液滴定,近终点时,加1 mL 淀粉指示液,滴至溶液显蓝色,保持30s 不褪色为终点。同时做空白试验,除不加试样外,其他步骤与样品测定相同。

结果计算

维生素C(以C6H8O6计)的质量分数w1,数值以%表示,按式计算:

式中:

V ——实验室样品消耗碘标准滴定溶液的体积的数值,单位为毫升(mL);

V0——空白试验消耗碘标准滴定溶液的体积的数值,单位为毫升(mL);

c——碘标准滴定溶液浓度的准确数值,单位为摩尔每升(mol/L);

M ——维生素C摩尔质量的数值,单位为克每摩尔(g/mol)(M=176.12);

m——实验室样品质量的数值,单位为克(g);

取平行测定结果的算术平均值为测定结果,两次平行测定结果的绝对差值不大于0.3%。

比旋光度的测定

分析步骤

称取约5 g 实验室样品,精确至0.000 2 g,置于50 mL 容量瓶中,加水溶解并稀释至刻度,摇匀。其他按GB/T 613-2007 规定的方法进行。

结果计算

比旋光度аm(20℃,D)按式计算:

α —— 测得的旋光角,单位为度(°);

l —— 旋光管的长度,单位为分米(dm);

α ρ —— 溶液中有效组分的质量浓度,单位为克每毫升(g/mL)。

灼烧残渣的测定

试剂和材料

硫酸。

分析步骤

称取约1 g 实验室样品,精确至0.000 2 g,置于已在700℃~800℃灼烧至恒重的坩埚中,先用小火缓缓加热至完全碳化,冷却至室温后,加硫酸0.5 mL~1 mL 使其湿润,低温加热至硫酸蒸汽除尽后移入高温炉中,在700℃~800℃中灼烧至恒重。

结果计算

灼烧残渣的质量分数w2,数值以%表示,按式计算:

式中:

1 m —残渣和空坩埚质量的数值,单位为克(g );

2 m —空坩埚质量的数值,单位为克(g );

m —实验室样品质量的数值,单位为克(g )。

取平行测定结果的算术平均值为测定结果,两次平行测定结果的绝对差值不大于0.02%。

砷的测定

称取1.0 g±0.01 g实验室样品,加10 mL水溶解作为试样液;量取3 mL±0.025 mL(含砷3.0μg)砷(As)标准溶液制备限量标准。其他按GB/T 5009.76—2003砷斑法的规定进行。

重金属的测定

试剂和材料

硝酸;甘油;乙酸铵;硝酸铅;硫代乙酰胺;盐酸溶液:c(HCl)=2 mol/L;氨水溶液:c(NH3·H2O)=5 mol/L;氢氧化钠溶液:c(NaOH)=1 mol/L;盐酸溶液:c(HCl)=7 mol/L;

乙酸盐缓冲液(pH3.5):称取25 g 乙酸铵,精确至0.01 g,加25 mL水溶解后,加38 mL 7 mol/L盐酸溶液,用2 mol/L盐酸溶液或5 mol/L氨水溶液准确调节pH至3.5(pH计),用水稀释至100 mL。

铅标准溶液:称取0.160 g硝酸铅,精确至0.000 2g,置于1000 mL容量瓶中,加5 mL硝酸与50 mL水溶解后,用水稀释至刻度,摇匀,作为贮备液。临用前,移取 10 mL±0.02 mL贮备液,置于100 mL容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀,即得(每1 mL相当于10 μg的Pb)。配置与贮存用的玻璃仪器均不得含铅。

硫代乙酰胺试液:称取4 g硫代乙酰胺,精确至0.01 g,加水使溶解成100 mL,置冰箱中保存。临用前取5.0 mL混合液(由1 mol/L 15 mL氢氧化钠溶液、5.0 mL水及20 mL甘油组成),加上述1.0 mL硫代乙酰胺溶液,置水浴上加热20s,冷却,立即使用。

分析步骤

按《中华人民共和国药典》2005 年版二部附录 Ⅷ H 重金属检查法第一法进行。具体方法如下:

取25 mL 纳氏比色管两支,甲管中加入1 mL±0.01 mL(含铅10.0μg)铅(Pb)标准溶液与2 mL乙酸盐缓冲液后,加水稀释成25 mL;另称取1 g±0.01 g 实验室样品,置于纳氏比色管乙管中,加15 mL 水溶解,加2 mL 乙酸盐缓冲液(pH3.5),用水稀释成25 mL,若该溶液带颜色,可在甲管中滴加少量的稀焦糖溶液或其他无干扰的有色溶液,使之与乙管一致;再在甲乙两管中分别加硫代乙酰胺试液各2 mL,摇匀,放置2min,同置白纸上,自上向下透视,乙管中显出的颜色与甲管比较,不得更深。

高效液相色谱 (HPLC)随着高效液相色谱 (HPLC) 的日益普及,应用HPLC测定维生素C是目前最常用的分析方法之一。它可以选择不同的色谱柱及流动相,使待检测物质和其他共存成分实现分离。此方法不仅分离分析速度快,仅需几分钟或十几分钟,而且可选用紫外、荧光、电化学及质谱等各种高灵敏度检测器,检测组分含量低至10-9~ 10-10g/ml。此法对多种维生素的同时测定更具有优势,但缺点是所用仪器较为昂贵,使用费用较高。

毛细管电泳法毛细管电泳法是一种测定维生素C含量的新方法,具有高效、快速、简便等优点。采用该方法,利用紫外检测器对果蔬中的维生素C进行了测定,结果满意。

紫外分光光度法紫外分光光度法是利用维生素C的水溶液在紫外区265 nm有吸收而建立的一种方法。由于水果、蔬菜中共存成分复杂,有些成分可能在265 nm处也有吸收,因此需扣除干扰物质所产生的吸光值。目前报道校正基体干扰的方法主要有两种,一是用碱溶液破坏抗坏血酸,二是用金属离子氧化抗坏血酸,再利用两次吸光度的差值测定维生素C的含量。此法操作简单、快速、准确、廉价,也适于有色样品的测定,具有广泛的使用价值。

电化学分析法电化学分析法是直接利用电信号的变化对物质进行测定的,根据所测量电学量的不同,分为电导分析法、库仑滴定法、伏安法、极谱分析法。与其它检测法相比,该法所需仪器设备简单、易自动化、便于携带、灵敏度和准确度均较高、选择性好。