第五版
食品化学药典
2004年1月1日起生效
食品化学药典委员会
国家科学院
药学院
食品营养委员会
国家学术出版社
华盛顿特区
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乙酰磺胺酸钾
乙酰磺胺酸钾:6-甲基-1,2,3-噁噻嗪-4(3H)-酮-2,2-二氧化钾盐
H3C O
C SO2
CH NK
C
O
C4H4KNO4S 分子量:201.24
INS:950 CAS:[55589-62-3]
性状
乙酰磺胺酸钾为白色流动性结晶状粉末,易溶于水,难溶于乙醇。
用途:非营养型甜味剂,增味剂。
技术要求
鉴别
A.将0.3克样品溶在1ml冰醋酸和5ml水中,加入数滴亚硝酸钴钠试液,产生黄色沉淀。
B.将10mg样品溶在1000ml水中,溶液的最大吸收峰在227±2nm。
含量 以干燥品计算,C4H4KNO4S含量在99.0%~101.0%。
氟 不大于3mg/kg
铅 不大于1mg/kg
干燥失重 不大于1.0%
有机杂质 紫外活性化合物不大于20ug/g
1%溶液的PH值 5.5~7.5
检测
含量 预先在105℃干燥2小时的样品,精密称取200~300mg,放入250ml烧瓶中,加入50ml冰醋酸使其溶解,(注意:溶解过程可能较慢)。向烧瓶中加入2~3滴结晶紫指示剂,用0.1N高氯酸溶液滴定至蓝绿色为终点,并持续30秒不褪色。
切记:在适当的通风橱中操作高氯酸。
进行空白对比实验(注意总则)做必要的对比改正。每毫升0.1N高氯酸相当于20.12mgC4H4KNO4S。
氟:检测方法参照附录ⅢB“氟化物限量检测方法三”,使用样品4g。
铅:检测方法参照附录ⅢB“铅限量检测”,2g样品溶于20ml水中,用2ug铅离子(Pb)作为对照品。
干燥失重:检测方法参照附录ⅡC“干燥失重”,样品在105℃干燥2小时。
有机杂质:
参照标准:4-羟基安息酸乙酯
样品溶液:每升去离子水含10g样品
检测方法:(见附录ⅡA“色谱法”)用分辨率为2的,能够区分乙酰磺胺酸钾和4-羟基安息酸乙酯的高压液相色谱仪,用配备有紫外或二极管阵列(227nm)的检测器和一个25cm×4.6mm(内径)的不锈钢层析柱或其同等物的色谱仪,层析柱内填装3-5um的反相C18硅胶或其同等物;洗脱液为等度洗脱液;用乙腈和四丁基硫酸氢铵水溶液为流动相,二者体积比为40:60,流速约为1ml/min。
向色谱仪里注入20ul的样品溶液,然后得到一个层析图。如果在三倍的乙酰磺胺酸钾洗脱时间里出现的峰与乙酰磺胺酸钾生成的峰不同,就再用20ul稀释到0.2mg/L的样品溶液进行第二次检测。
在三倍的乙酰磺胺酸钾洗脱时间里,除了乙酰磺胺酸钾的峰值之外,第一次流动洗脱的所有峰值面积之和不得超过第二次乙酰磺胺酸钾的峰值面积。
1%溶液的PH值:检测方法参照附录ⅡB“PH测定法”。
包装和储存:存于密闭的容器中,并置于阴凉干燥处储存。
附录ⅢB 氟(F)的测定
方法三 氟离子选择电极法(方法B)
氟化钠(NaF)溶液(每毫升溶液含氟5ug):准确称取2.210g经200℃干燥4小时的氟化钠,放入400ml塑料杯中,加入200ml水,并搅拌直至溶解,将此溶液移入1000ml容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。将此溶液做为贮备液,贮存于密封的塑料瓶中。使用当天,吸取5.0ml贮备液,置于1000ml容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。
标准曲线:吸取1.0,2.0,3.0,5.0,10.0和15.0氟化钠溶液,分别置于250ml塑料杯中,各加入50ml1N盐酸,10ml1M枸橼酸钠和10ml0.2MEDTA二钠,混匀。将溶液分别移入100ml容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。再从每一个容量瓶中吸取50ml溶液,分别放入125ml塑料杯中,选用合适的离子选择电极仪器(如Orion型No.94-09有固态膜电极)测量每个杯中溶液的电位,再选用合适的参比电极(如Orion型No.90-01有单相接头)。将工作曲线绘在双周期半对数坐标纸上(如K&E No.465130),每100溶液氟的毫克数绘在对数的分度上。
测定方法:称取1.00g样品放入150ml玻璃烧杯中,加入10ml水,在不断搅拌下,慢慢加入20ml1N盐酸溶液使样品溶解,迅速煮沸一分钟,然后将此溶液转移到250ml塑料杯中,并放在冰水浴中迅速冷却。加入15ml枸橼酸钠溶液和10ml0.2MEDTA二钠溶液,混匀。用1N盐酸溶液或1N氢氧化钠溶液将此溶液的PH调至5.5±0.1,如果需要,将此溶液转移到100ml容量瓶中,加水至刻度,摇匀。取此溶液50ml放入125ml塑料杯中,用上述测绘工作曲线的仪器,测量此溶液的电位,从工作曲线中求出样品中氟的含量,以微克(ug)计。
附录ⅢB 铅(Pb)的限量测定
注意:除在专项中另有规定方法外,都用二硫腙法测定铅。
二硫腙法(Dithizion Method)
专用试剂:选择含铅量低的试剂作为测铅用的试剂。所有用于测铅的溶液,都要储存在硼硅玻璃容器中,测铅用的所有玻璃仪器,都要用1:2热硝酸彻底清洗,接着用水洗净。
氨-氰化物溶液:将2克KCN溶在15mlNH4OH中,用水稀释到100ml.
枸橼酸铵溶液:将40克枸橼酸溶在90ml水中,滴加2或3滴酚红试液,然后小心的滴加NH4OH溶液,直到溶液变为红色。用二硫腙提取此溶液数次,每次20ml,直到二硫腙提取液保持绿色或没有色泽变化。
硝酸铅贮备液:将试剂级的硝酸铅159.8mg溶在含有1ml硝酸的100ml水中,用水稀释到1000.0ml,并混匀.制备和储存此溶液都要使用不含铅盐的玻璃容器。
标准铅溶液:使用当天,取10.0ml硝酸铅贮备液,用水稀释到100.0ml,每1ml标准铅溶液相当于10ugPb2+。
稀标准铅溶液:使用时立即配制。取10.0ml标准铅溶液放入100ml容量瓶中,用1:100的硝酸溶液稀释到刻度,混匀。
二硫腙萃取液:将30mg二硫腙溶在1000ml氯仿中,加入5ml乙醇,混匀。存放在冰箱中。使用前,取出适量体积,并加入所取体积一半的1:100硝酸溶液,振摇,弃去硝酸液。如果储存期超过一个月就不能使用。
盐酸羟胺溶液:将20g盐酸羟胺溶在约65ml水中,然后将此溶液转移到分液漏斗中,加数滴百里酚蓝试液,而后滴加NH4OH溶液至此溶液呈现黄色。再加入10ml1:25二乙基二硫代氨基甲酸钠溶液,混匀。静置5分钟,然后用氯仿分多次提取此溶液,每次用氯仿10~15ml,一直提取到用氯仿提取液与硫酸铜试液振摇时不呈现黄色为止。滴加2.7N直至被提取过的溶液呈现粉红色。如果需要的话,再加入1或2滴百里酚蓝试液,然后用水稀释到100ml,混匀。
氰化钾溶液:先将50g氰化钾溶在足量的水中,再加水使成100ml,使用前面枸橼酸铵溶液项下的二硫腙提取液,分数次连续提走氰化钾溶液中所含的Pb2+,残留在氰化钾溶液中的二硫腙,加入氯访振摇提走,最后加水稀释氰化钾溶液,使每100ml含有10gKCN。
标准二硫腙溶液:将10mg二硫腙溶在1000ml氯仿中,并放入无铅的带塞玻璃瓶中,瓶外用黑纸包裹起来,避光存放于冰箱中。
样品溶液:所用的样品溶液,按照制备样品溶液专题中所说的处理样品方法而制得。有机化合物样品溶液的制备,除另有规定外,按照下列方法制备:
将1.0g样品放入合适的烧瓶中,加入5ml硫酸和几粒玻璃珠,在不超过120℃的温度下进行消化,直到炭化开始,然后在通风橱中使用电热板或电炉上加热。(加入硫酸的数量,必须使样品完全被硫酸润湿,但加入硫酸的总体积不应超过10ml),在样品被酸分解后,小心滴加30%过氧化氢,如反应太强,停加,待反应减弱后再慢慢滴加,再加热,最初滴加必须很慢,并充分混合,以防反应太快,如果产生的泡沫太多,而且向上冒,这时就停止加热,并旋转烧瓶中的溶液,防止未反应的物质在消化时,在烧瓶底部或瓶壁上结块。
注意:当溶液开始变黑时,加入少量过氧化物,促使消化速度加快。
继续加热消化,直到有机物完全被破坏,然后将电热板温度逐渐升高到250~300℃,直到瓶内消化液逐步生出大量三氧化硫的白烟。此时溶液变成无色或捎带一点淡黄色。放置冷却,小心加入10ml水,再继续加热蒸发,至冒浓的烟雾,静置冷却,然后用少量的水,将瓶中的溶液足量的转移到分液漏斗中去。
测定方法:将样品溶液转移到分液漏斗中去。有关样品溶液的制备,可按个别项目下规定的方法做。如无其他情况,在分液漏斗中,加入6ml枸橼酸铵溶液和2ml盐酸羟胺溶液,(如在铁盐中测定时,加入10ml枸橼酸铵溶液),滴加2滴酚红试液,再加入NH4OH溶液,使溶液呈碱性(红色)。此时将溶液静置冷却,必要的话,放在水龙头下用水流冷却。然后加入2mlKCN溶液,立即用二硫腙提取液分次提取,每次用5ml二硫腙提取液。每次提取的二硫腙液体都集中放入另一只分液漏斗中,一直提取到二硫腙提取液的颜色仍是绿色,在合并在一起的二硫腙的提取液中,加入20ml1:100硝酸,振摇30秒钟,静置分层,弃去氯仿层。将标准二硫腙溶液和氨-氰化物溶液加到这一酸性溶液中,振摇30秒钟。在样品的氯仿液中因有二硫腙铅而显紫色。这就表明样品中的含铅量不超过对照液中的含铅量。对照液是按照铅限度检查项下规定的含铅量用一定体积的稀标准铅溶液按制备样品溶液的同样方法制成的。
附录ⅡB PH测定
原理:PH的定义,PH是每升水溶液中氢离子浓度的负对数(浓度以摩尔为单位)。
测量PH 应用PH计测量PH的电位;
应用PH试纸的颜色变化来测PH。
测量范围:本法只适合测定水溶液的PH。PH计要用水溶液来校正,有时也使用常用方法去测量半水溶液或非水极性溶液中的PH,但测得的数值只不过是表现的PH值,不能与水溶液的PH相比,因为非极性溶液的PH没有意义。另外测PH的电极与这类溶液直接接触易遭受损坏。一提到非极性溶液或非极性液体的PH,通常是指非极性液体的水的提取物或者是非极性液体在极性液体中如酒精或酒精-水的混合液的表观PH。
测量方法[电位法(PH计)]
校正:选择两个PH一高一低的标准缓冲液,如果可能,预先估计一下未知物的PH值。市售标准物和样品应在相同温度下测其PH。即使不同也不能超过2℃。将PH计的温度补偿器旋钮放在样品和标准物的温度档上,按照仪器说明书来进行温度校正,并在校正时调节输出信号。用蒸馏水或去离子水冲洗电极。用清洁能吸水的滤纸将电极上残留的水吸干。将电极放入第一个标准缓冲溶液内并调节标准调节器使PH读数与标准缓冲液标明的PH值相符。再新取一份第一个标准缓冲溶液重复测一次,不要进行调节,两次测得的读数应在±0.02PH单位之内。冲洗电极,将水吸干。再将电极放入第二个标准缓冲溶液中,按说明书调节斜率调节器旋钮(不是校正调节器),直到显示出第二个标准缓冲液的PH值。用两个缓冲溶液重复上述校准顺序进行PH测定直到测出的两个PH值相差值都小于±0.02PH单位。测定时既不调节斜率调节器,也不调节校正调节器。
未知PH值的样品接着可以测定。测时既可使PH电极与参比电极联合使用,也可用单支复合电极来测PH值。要选用耐化学腐蚀的玻璃电极。这样既能测定低PH痔样品,也能测高PH值样品。
PH试纸
浸渍过酸、碱指示剂的试纸,虽然不如PH计精确,但用它测定水溶液的PH值却很方便。市售成卷的或条状的PH试纸,它们测PH的范围,包括全部或部分PH值。测定的PH值范围比较狭,试纸的灵敏度能区别0.2PH单位。有的试纸由塑料条组成,方型试纸粘附在此条上,不同的方形试纸对不同的PH范围有不同的灵敏度。在使用这种方形试纸时要用试样的溶液把整个方形试纸弄湿了,这样才能保证测出的PH值正确。
PH试纸能污染所测的样品,因此切记不要把试纸浸入样品溶液中去。故用试纸测PH值时,咳用一支洁净的玻璃棒沾一点被测溶液,随即放在试纸上,或者取出少量测试液放在一只小容器中,然后把试纸浸入到测试溶液中。试纸上生成的颜色与提供给试纸的色谱图进行对比,这样就可测出样品的PH值。
附录ⅡC 干燥失重
在专题规定的技术条件下,本法常用来测定挥发物质排出的数量。因为挥发性物质可能包括与吸附水份物质在内的不同的物质。为化合物设计的干燥失重检验,不一定只归因于水,因为有许多含水的物质,把水作为唯一的挥发性的组成。在水的检测专题下,提供了直接滴定法(卡尔•费休法),附录ⅡB,是常用的合适方法。
方法:除专题中另有规定外,按下法对1~2克物质进行测定。测定前,先将样品混合好,并精确称量。如果样品的晶粒大,要把它研细到约2mm大的颗粒。研细时动作要快速以防吸水或所含的水份丢失。将带盖的浅式称量瓶,放在与检测样品相同温度条件下,烘干30分钟,然后称出空瓶的重量,并将要测的样品放入此称量瓶中,盖好瓶盖,称出瓶和样品的总重量。称好后,盖好瓶盖,从瓶旁边轻轻的振摇,使样品在瓶中尽量平坦的分布在瓶的底面,物质层厚约为5mm,如果是松散物质,层厚不要超过10mm。将装试样的称量瓶放入恒温干燥箱中并同时打开盖子,盖子放在称量瓶旁边,斜靠在瓶上。按规定的温度和时间进行干燥。到时打开干燥箱,同时盖好瓶盖。在称量前,放入干燥器中冷至室温再称量。如规定在真空中干燥,可用水抽气泵来减压(不得高于20mm汞柱)。
如果被测试的物质在低于规定时就熔化。预热称量瓶,并将此瓶和放入瓶中的测试物在低于测试物的熔点5~10℃下烘干1~2小时,而后在规定温度下继续干燥进行测定。如样品放在干燥器中进行干燥时,干燥剂要经常更换,才能保证其充分有效。
附录Ⅱ 水的测定(卡尔•费休滴定法)
除专题另有规定外,用Ⅰa法测定
方法Ⅰa(直接滴定)
原理:滴定法测水的原理是根据无水二氧化硫和碘在缓冲液中与氢离子反应。
最初使用的滴定溶液为卡尔•费休试剂;二氧化硫和碘溶在吡啶和甲醇中,不用吡啶的试剂目前已普遍使用了。被测试的样品既可使用卡尔•费休试剂直接滴定,也可以用滴定方法来测定。这一反应化学计量并不严密。测定的重现性决定于这些因素:卡尔•费休试剂中各成分的相对浓度,溶解测试样品的惰性溶剂的性质,最终混合物的PH,以及在特定的测定中采用的技术。因此以实验为基础的统一技术常被用来达到所要求的准确度。方法的精密度主要是看系统中排除空气中的水分的程度来决定的。被滴定的水通常是用无水甲醇作为测试样品的溶剂来进行的。其他合适的溶剂也可用于特种或不常见的分析样品中。
干扰测定结果的物质有铁离子、氯和类似的氧化剂以及数量大的强酸或强碱、光气、还有能把碘化物还原成碘的一些物质、毒化试剂并指出样品含有水却指示十分干燥(假否定)。以上这些都对测定结果有影响。在滴定瓶中加入8-羟基喹啉能消除铁离子的干扰。二氧化硫和不饱和烃能消除氯的干扰。在滴定瓶中加入过量的吡啶或其它胺类化合物能消除强酸的干扰。加入过量的乙酸或其它羧酸能消除强碱的干扰。醛类和酮类的物质能与溶液反应。当检测器不能指示终点,说明样品受潮了(假阳性)。
仪器:不是排除空气中水分的性能和能确定终点的任何仪器都可使用。就无色溶液来说,能直接滴定,可以用眼睛来看溶液的颜色从淡黄变为黄色的终点。反过来如果用反滴定法测定样品水分,可以看到溶液的颜色从黄变为淡黄色的终点。但常用的方法是将一对白金电极浸没在被滴定的溶液中,在这两个电极之间外接一个简单的电路,用来对两电极施加约200mV的电压(两个电极的面积都是5mm2,相距约2.5cm)。在滴到终点时,微微过量的试剂,就能增加50~150mA的电流,持续时间为30秒到30分钟。电流持续时间的长短,取决于被滴定的溶液。能溶在试剂中的物质时间最短。需时较长的是固体物质,不能很快的溶入卡尔•费休试剂的溶液中。现在有一种自动滴定仪,在到达终点时,电流或电位发生突变,立即关闭用来控制滴定管输送滴定剂的电磁阀。
在市场上购买的仪器,它的组成包含一个封闭装置和一支或两支自动滴定管,和一只紧紧密塞的滴定瓶。并装有必需的两根电极,配备一台磁力搅拌器,仪器里面的空气必须用合适的干燥剂如P2O5保持干燥。滴定瓶可以用干燥的N2气流或干燥的空气流冲洗,将瓶内含水分的空气赶掉。
试剂:卡尔•费休尔试剂按下法制备将125克I2加到含有670mL甲醇和170mL吡啶的混合液中去,并冷却。在取100mL吡啶放入250mL有刻度的带塞量筒中,放入水浴中冷却,然后通入二氧化硫,使体积增加到200mL,将此溶液慢慢的加到上述冷却的碘混合液中,边加边摇,使碘全溶解,随后再转移到仪器中去,让此溶液在标定浓度前放置过夜。新配制的此溶液,1mL相当于5mg水。随后它的浓度逐渐降低,因此要在使用前1小时内进行标定。或者连续使用时,每天标定一次。应用时溶液要避光。量大的溶液,应贮存在带塞的棕色玻璃瓶中,并要密封,严防空气中水分侵入,放入冰箱中,完全避光保存。
市售卡尔•费休稳定溶液能供使用。试剂的组成:其中的溶剂或有与吡啶不同的碱性物质,或用其它醇类代替甲醇。不管组成如何,都可应用。它们可以是单一的溶液,也可以把含有试剂主要成分的溶液分开放。需用时,在现场把两个分开放的溶液混合在一起,就形成所需的试剂。在一些专题检测中需用低浓度的卡尔•费休试剂,这时候应当按照生产厂家所说的方法来稀释。稀释剂既可用甲醇也可用其它合适的溶剂,例如乙二醇单甲基醚。
测试的准备:在个别检测项下,如无其它规定,就依下法进行准备测试:先称取或量取估计含有10~250mg水分的试样量。
在检测项中说明被测试样品有吸湿性。精确称取这一物质的试样,将其放入合适的容器中,用干燥的注射器,精确量取合适数量的甲醇或其它可用的溶剂,注入溶器中,并摇动容器使试样溶解,再将所用的注射器干燥。并用它将溶液从容器中转移到方法中规定的滴定瓶中。精确量取第二份甲醇或其它可用的溶剂再重复这一步骤。将第二份甲醇洗涤液加到滴定瓶中并立即滴定,测出水的含量以毫克计,并对所用的甲醇总量做一空白实验,测出其含水量,再从第一次测出的含水量中减去所用甲醇总量的含水量,即为试样的真实含水量。
试剂的标定:在滴定瓶中加入足量的甲醇或其它可用的溶剂,使电极浸没在甲醇中,再加入足量的卡尔•费休试剂使显出它的特有颜色,或应用在20mV电压产生的100±50mA的直流电。纯的甲醇会使检测器过于灵敏,使检测器偏向于无水方向和每次加试剂回复慢。这就使滴定速度变慢,结果使滴定时间延长,而使操作系统从周围环境中吸水。加入氯仿或其它不导电的溶剂,将能降低检测器的灵敏度,能够改进分析。
为了测定痕量水分(小于1%),用25~50uL的注射器,迅速注入25uL(25ug)纯水,并滴定至终点,水的当量因子为F,每毫升试剂水的毫克数,见下式。
F=V/25
式中:V—第二次滴定时消耗的卡尔•费休试剂的毫升数。
为了精确测出有效数量的水分(大于1%),精确称取25~250mg(25~250uL)之间的纯水,迅速注入滴定瓶中,进行滴定。精确称取水量时,可用已知重量的吸管或校正过的注射器或微量吸管。取水称重后,将水注入滴定瓶中后,再称出所用取水器的重量。前后两次的重量之差,即为注入水的精确重量。标定试剂时使用的水量应按试剂的浓度和滴定管的体积来确定。滴定至终点,计算水的当量值F,按下式计算:
F=W/V
式中:W—水的重量,用mg表示;
V—所需的卡尔•费休试剂体积数,用mL表示。
测定方法:除非另有规定,取35~40mL甲醇或其它可用溶剂,放入滴定瓶中,用卡尔•费休试剂滴定。用眼看或用电位测量法来测定甲醇中存在水分消耗试剂的终点(这里用去的试剂毫升数不计)。迅速加入试样,用卡尔•费休试剂滴定。终点用眼看或用电位测量法来确定,按下式计算试样中水的含量,用mg表示:
W水=SF
式中:S—第二次滴定时所用的卡尔•费休体积数,mL;
F—卡尔•费休试剂的水当量因数。
方法Ⅰb(反滴定)
原理:见本节方法Ⅰa项下所说的原理。在反滴定中,将过量的卡尔。费休试剂加到测试的样品中,使其在充分的时间内反应完全,然后用标准水溶液(水溶在甲醇中)来滴定未反应的卡尔•费休试剂。反滴定的方法大都应用在避免一些物质用直接滴定法时结合的水释放慢所遇到的困难。
仪器、试剂和分析准备:见方法Ia。
用于反滴定的水溶液标定
制备水溶液:用甲醇和其它适用的溶剂,将2mL纯水稀释到1000mL,然后取出25.0mL水溶液,用卡尔•费休试剂标定。按下式计算该水溶液中水的含量,单位为mg/mL。
VF/25
式中:V---滴定时用去的卡尔•费休试剂的体积。
F---卡尔•费休试剂的水当量因数。
每周测定水溶液中水的含量一次,根据水的标定需要,要按时标定卡尔•费休试剂。配制好的水溶液装在容器内要紧密盖好贮存。
测定方法:除另有规定外,用方法Ⅰb测定水含量,将35~40mL甲醇或其他可用溶剂,放入滴定瓶中,用卡尔•费休试剂滴定,终点用电学方法或肉眼来确定。迅速加入准备好的试样,混匀。精密加入过量的卡尔•费休试剂,让其在足够的时间内反应完全,随后用标准水溶液滴定未消耗的卡尔•费休剩余试剂。用电学方法显示终点或用肉眼观察终点,用下式计算试样中水含量的毫克数
F(X′-XR)
式中:F—卡尔•费休试剂的水当量因数;
X′—试样加入滴定瓶中后,卡尔•费休试剂加入的体积,mL
X—标准水溶液中和未消耗的卡尔•费休试剂所用的体积,mL
R—V/25的比值(卡尔•费休试剂毫升数/水溶液毫升数)从反滴定标定水溶液测出。