Каковы методы тестирования ванильного порошка?

Краткое описание:- ваниллин- да- да. powder is widely used in food because of its unique flavor, but its excessive intake may harm people' здоровье s, следовательно, выявление ваниллина в пище необходимо. В этом документе был рассмотрен прогресс в области методов обнаружения ультрафиолетовой спектрофотометрии, высокоэффективной жидкой хроматографии (HPLC), газовой хроматографии-масс-спектрометрии (GC-MS), сенсорного метода и наноаналитического метода, а также проанализированы методы восстановления, осд и пределы обнаружения различных методов, которые были направлены на обеспечение теоретических рекомендаций для разработки быстрых, простых и высокочувствительных методов обнаружения ваниллина в будущем.

1. Предисловие

По состоянию на 31 декабряA пищевая добавка., vanillin can increase the flavor of pudding, cookies, chocolate, ice cream, and beverages [1], but its excessive use can cause nausea, vomiting, and even impaired liver and kidney functions [2]. According to the Standard for the Use of Food Additives (GB 2760-2014), no food flavorings should be added to infant and toddler formulas from 0 to 6 months of age, with a limit of 5 mg/100 mL for larger infant and toddler formulas, and a limit of 7 mg/100g for cereal-based supplementary foods for infants and toddlers[3] . According to the methods stated in the 2021 edition of the National Standard for Food Safety (GB 5009.284-2021), the main methods for the determination of vanillin are liquid chromatography, liquid chromatography-mass spectrometry/mass spectrometry and gas chromatography-mass spectrometry [4].

2. Методы обнаружения

2.1 ультрафиолетовая спектрофотометрия (уф-вис)

Метод уф-вис может быть использован для качественного анализа с простой работой и высокой чувствительностью с использованием различной окраски веществ [5]. Feng Caiting et al. [6] использовали метод уф -vis для определения содержания ванилина в порошковом молоке, и восстановление составило 98,6% при RSD= 0,34%, что указывает на воспроизводимость метода; Meng Desu et al. [7] показали, что восстановление варьировалось от 97,3% до 101,1% с осб < 2,0%, что указывает на возможность использования данного метода для определения содержания ванилина в продуктах питания; Yang Lixia [8] использует метод UV-Vis для определения содержания ванилина в печеньях. Ян Lixia [8] использовал метод UV-Vis для определения содержания ванилина в куках, и восстановление составило 99,6% при RSD= 0,36%, что указывает на то, что метод был быстрым, простым и практичным.

2.2 высокопроизводительная жидкостная хроматография (HPLC)

HPLC is a liquid chromatographic separation and detector after sample extraction, which is rapid and efficient [9]. Xie Xiaodan [10] used HPLC to determine the vanillin content in montmorillonite powder, and the recoveries were 99.12%~100.44% with RSD＜0.65%; Wang Cunxiao [11] used HPLC to determine the vanillin content in milk powder, and the recoveries were 96.0%~100.2% with RSD＜5%, and the limit of detection (LOD) was 0.05 μg mL-1; Guan Shuxia [12] used HPLC to determine the vanillin content in food. The limits of detection (LODs) were 0.05 μg - mL-1; Guan Shuxia [12] determined the vanillin in food by HPLC with the recoveries of 96.1%~108.7% and the RSDs of 1.27%~3.00%, which can meet the requirements of the test of vanillin in food.

2.3 газовая хроматография-массовая спектрометрия (GC-MS)

GC-MS — это хроматографический метод с использованием газа в качестве мобильной фазы, который является очень избирательным и чувствительным [13]. Dong Zhenshan et al. [14] использовали GC-MS для определения содержания ванилина в мороженном, и средние показатели восстановления варьировались от 93,21% до 103,20% с RSDs в 1,99%4,72% и пределом обнаружения 0,098 град/г. У биню и др. [15] использовали GC-MS для определения содержания ваниллина в общем сигаретном дыме, и восстановление варьировалось от 96,3% до 107,7% с предельным уровнем обнаружения 9,1 нг/сигарета. Выздоровление варьировалось от 96,3% до 107,7% с пределом обнаружения 9,1 нг/сигарета, а выздоровление варьировалось от 91,4% до 109% с пределом обнаружения 0,03 мг/кг для определения аромата ваниллина в сигаретах с помощью GC-MS.

2.4 обнаружение методом зондирования

2.4.1 вольтамметрия

Электрохимический датчик, основанный на волтамметрии квадратной волны, был разработан ф. беттацци и др. [17] для определения ванилина в коммерческих продуктах с осд = 2,0% и пределом обнаружения (лод) 0,4 грава; Серкан каракая и др. использовали циклическую вольтамметрию частиц меди на электроде Индия-тин-оксид (ито) с линейным диапазоном 0,50-2,0 грава и пределом обнаружения (лод) 0,15 грава, что позволило точно и выборочно определить ванилин в обычных образцах. Линейный диапазон составлял 0,50-2,0 градуса, а предел обнаружения - 0,15 градуса, что позволяет точно и выборочно определять ванилин в ежедневных пробах. Сомай чераги и др. описали изготовление высокочувствительного датчика на основе метода квадратно-волновой волтаметрии с линейным диапазоном 0,03800,0 μM и пределом обнаружения (9.0±0.1) μM, что доказало возможность успешного применения данного метода при анализе ваниллина в образцах пищевых продуктов.

2.4.2 сопротивление

N. Hareesha et al. [18] prepared a polymerized glutamate-functionalized multi-walled carbon nanotubes and graphite composite paste sensor for the determination of vanillin in food samples by electrochemical impedance spectroscopy (EIS), with the linear range of 0.50-18.0 μM and the limit of detection (LOD) of 0.019 9 μM, and with good reliability, repeatability and reproducibility; Amrutha Balliamada et al. Amrutha Balliamada et al [19] prepared polymethyl orange modified graphene paste electrodes to analyze the electron transfer kinetics of vanillin in food flavors and natural vanilla beans using electrochemical impedance spectroscopy, and the excellent electrocatalytic activity for the oxidation of vanillin was attributed to the high surface area and interactions between the polymer film and the analyte, and the method is simple and stable, which can be effectively used for the analysis of real samples; Ziyatdinova Guzel et al. [20] developed a sensor based on poly(aminobenzenesulfonic acid)-functionalized single-walled carbon nanotubes and electropolymerized bromocresol violet layer-by-layer deposition for the determination of vanillin, with the linear range of 5.0-25.0 μM and the limit of detection (LOD) of 64 μM, and the validity of the sensor was confirmed by electrochemical impedance spectroscopy for vanilla extract analysis.

2.4.3 текущее зондирование

Мани сивакумар и др. [21] синтезировали наночастицы CoS для определения ванилина гидротермальным методом с линейным диапазоном 0,50-56,0 грава и пределом обнаружения 0,07 грава; Моника авила и др. [22] разработали молекулярно отпечатанный полимерный рисунок потока на основе поддерживаемой в режиме он-лайн системы обнаружения жидких фильтров-пьезоэлектричества с использованием молекулярно отпечатанного полимера модифицированного кварцевого кристаллического микробаланса для количественного определения ванилина. Линейный диапазон 5,0-65,0 грава с RSD= μ 4,8% был получен для количественного определения ваниллина в пищевых продуктах, и серкан каракая использовал одноразовый полимер (черный хром т) модифицированный карандашный графитовый электрод для достижения недорогого, чувствительного и селективного определения в линейном диапазоне 0,050-10,0 грава с пределом обнаружения (LOD) 0,013 грава. Линейный диапазон составлял 0,050-10,0 градиента, а предел обнаружения - 0,013 градиента.

2.5 обнаружение на основе наноматериалов

2.5.1 углеродные материалы

Углеродные материалы богаты функциональными группами, содержащими кислород, которые могут быть использованы для получения различных химических веществ с высокой добавленной стоимостью [23]. Н. хареша и др. [24] использовали электрохимически полимеризированные глутаматовые многослойные углеродные нанотрубы и графитовый композитный пастовый датчик для определения электрохимического окисления ваниллина в пробах пищевых продуктов, а линейный динамический диапазон результатов составил 0,50-18,0 градиента с пределом обнаружения (LOD) 0,019 градиента, что продемонстрировало хорошую надежность, повторяемость и воспроизводимость. Линейный динамический диапазон составлял 0,50 ~ 18,0 градиента, а предел обнаружения - 0,019 градиента 9, что свидетельствует о высокой надежности, повторяемости и воспроизводимости; C. Raril et al. [24] использовали ионный поверхностно модифицированный графеновый пастовый электрод для определения ванилина, и анодические пиковые токи были прямо пропорциональны концентрации ванилина в диапазонах 4 - гравитационного 10-6-1.5 - гравитационного 10-5 м и 2 - гравитационного 10-5-7 - гравитационного 10-5 м, а предел обнаружения составлял 1,29 - гравитационного, с положительными результатами восстановления; В работе Mei Qianwen et al. [25] использовался метод электрохимического окисления ванилина. Qianwen et al. [25] использовали электроспиновый молибденовый дисульфид наночастиц в сочетании с углеродными нановолокнами для определения количества ванилина, с линейным динамическим диапазоном 0,30-135,0 грава и пределом обнаружения 0,15 грава, который имеет хороший сигнал реакции тока и может быть использован для определения фактических образцов.

2.5.2 материалы на основе золота

Материалы на основе золота могут эффективно повысить интенсивность рассеивания рамана и могут быть включены в наноматериалы для улучшения характеристик композитов [26]. Юджиао сун и др. [27] разработали ратратиометрический электрохимический фитнес-датчик на основе наночастиц золота, сданных на электродепонирование, в сочетании с аптамерами ДНК на основе коры черного/ферроцена с двойной дозой зеолита мофс (Fc-KB/ZIF-8) с динамическим диапазоном 10,0 ~ 0,20 градуса и пределом обнаружения 3 градуса, что указывает на высокую надежность и практичность этого метода. Линейный динамический диапазон составлял 10,0 ~ 0,20 градуса, а предел обнаружения - 3 градуса, что свидетельствовало о высокой надежности и практичности этого метода; Jingyao Gao et al. [28] подготовили низкодефект графенового электрода с использованием наночастиц Au, и линейная реакция графенового электрода Au наночастицы на ваниллин находилась в диапазоне 0,20 ~ 40,0 градиента с пределом обнаружения 10 градиента; Фанг джиали и др. Фан джиали и др. [29] использовали наночастицы Au для подготовки электрода с модифицированной золотой наночастицы углеродистой пастой и исследовали электрохимическое поведение электрода для ваниллина с линейным диапазоном 1×10-9-5×10-5 mol/L, а предел обнаружения составил 5,4 ×10-10 mol/L, что указывает на то, что метод может быть использован дляОпределение ванилина в шоколаде.

2.5.3 материалы на основе аг

Материалы на основе серебра имеют отличную электрическую и теплопроводность и используются в различных областях [30]. Тотка додевск и др. [31] исследовали возможность применения наночастиц серебра биосинтезионного размера (СМВП), осадившихся на спектроскопический графитовый электрод, для обнаружения ванилина с реакцией до 0,5 мм и пределом обнаружения 8,4 грава. Pei Liang et al. [32] установили метод рассеивания рамана с поверхностным увеличением (SES) для обнаружения ванилина на следовых уровнях с использованием серебряных наночастиц в форме цветка на кремниевых листах в качестве поверхностно усиленного раманского рассеивающего субстрата. Pei Liang et al. [32] разработали метод рассеивания рамана с поверхностным увеличением для обнаружения следов ванилина с использованием серебряных наночастиц цветочного цвета на кремниевых ваферах в качестве субстрата для рассеивания рамана с поверхностным увеличением.

2.5.4 платиновые материалы

Платиновые материалы обладают отличными каталитическими свойствами во многих областях благодаря своей стабильной структуре и богатой электронной структуре [33]. Jazreen H.Q. Lee et al. [34] провели детальное электрохимическое исследование ванилина в ацетонитриле с использованием платинового электрода, где ванилин сначала подвергается окислению на 2-e-/- h +, а затем гидролизу и теряет свои метаксионные заменители для образования соответствующего 1,2- бензохинона, который впоследствии может быть снижен на +2e-/+2H+ и может быть электрохимически снижен примерно на - 1,58 по сравнению с бензохиноном, который затем может быть снижен на +2e-/+2H+, И может быть электрохимически снижен при - 1,58 по сравнению с линейным диапазоном 50,0 ~ 430,0 грава, а предел обнаружения - 19 грава. Jia Hui et al. [36] разработали электрохимический датчик, синтезируя функциональные наночастицы платины и графеновые квантовые дозированные комплексы с линейным диапазоном 1 градиент 10-9 м ~1 градиент 10-4 м и пределом обнаружения 2,8 градиент 10-10 м, что продемонстрировало хорошую чувствительность, селективность и воспроизводимость метода.

3. Выводы

Ванильный порошок, Технология быстрого обнаружения играет важную роль в обеспечении продовольственной безопасности. Метод уф-вис прост и прост в эксплуатации, но требует особых условий; Метод ГПЛК отличается высокой чувствительностью и точностью, однако прибор является дорогостоящим, а его эксплуатация-сложной; Метод GC-MS отличается большей чувствительностью и воспроизводимостью, но требует такой же специфической среды и сложной работы, как и метод HPLC, и является дорогостоящим; И сенсорный метод прост, чувствителен и воспроизводим, но специфика не хороша. В настоящее время разработка технологий обнаружения на основе наноматериалов идет быстрыми темпами, и был достигнут определенный прогресс в области чувствительности, точности и конкретности, однако ввиду сложности фона выборки и многочисленных помех все еще существует необходимость в дальнейшей разработке и изучении, с тем чтобы обеспечить высокочувствительное и специфичное обнаружение.

Справочные материалы:

[1] тянь й, Дэн п, у и др. Высокочувствительный волтамметрический датчик для определения наномолекулярности ваниллина в пробах пищевых продуктов с помощью гибридного электрода диоксида марганца [J]. Microchemical journal, 2020, 157:104885.

[2] чжоу рюйчжэн, и хуахуан, линь цюфэн и др. Прогресс в исследованиях по выявлению ванилина и этилового ванилина в пищевых продуктах [J]. Аналитические инструменты, 2023(1): 7.

[3] национальная комиссия по здравоохранению и планированию семьи. Национальный стандарт безопасности пищевых продуктов: стандарт использования пищевых добавок: гб 2760-2014 [с]. Пекин: China Standard Press, 2014.

[4] национальная комиссия здравоохранения, государственное управление по надзору и регулированию рынка. Национальный стандарт определения безопасности пищевых продуктов для ванилина, метилванилина, этилванилина и кумарина в пищевых продуктах: 5009,284 -2021 гб [с]. Пекин: China Standard Press, 2021.

[5] фан юдан. Применение ультрафиолетовой спектрофотометрии в тестировании пищевых продуктов и анализе безопасности пищевых продуктов [J]. Китайская кухня, 2022(14):1-14.

[6] фэн кейтинг, ян лися, ли шуцзин. Определение содержания ванилина в порошке молока с помощью ультрафиолетовидной спектрофотометрии [J]. Химическая промышленность хэбэй, 2012, 35(6):78 — 80.

[7] MENG Desu, PANG Yanling. Одновременное определение ванилина и салицилалдегида в продуктах питания ультрафиолетовой спектрофотометрией [J]. Исследования и разработки в области продовольствия, 2014, 35(17):3.

[8] янь лися. Определение содержания ванилина в cookies [J]. Химическая промышленность хэнань, 2012(Z2):52 — 54.

[9] чжоу рюйчжэн, и хуахуан, линь цюфэн и др. Прогресс в исследованиях методов обнаружения ванилина и этилового ванилина в пищевых продуктах [J]. Аналитические инструменты, 2023(1):7.

[10] се сяодан. Определение ванилина в монтелокасте с помощью высокопроизводительной жидкостной хроматографии [J]. Безопасность и контроль качества, 2020, 30(6):38 — 40.

[11] ван кунсяо. Определение содержания ванилина в порошке молока с помощью высокопроизводительной жидкой хроматографии [J]. Руководство по безопасности пищевых продуктов, 2022(34):3.

[12] GUAN Shuxia, LIN Xinchuan, DU Ying. Определение содержания ванилина, метилваниллина, этилваниллина и кумарина в пищевых продуктах путем высокоэффективной жидкой хроматографии [J]. Журнал пищевой безопасности, 2022(20): 16.

[13] фан инджи, ян сяньхуэй, юй цзюньцян. Анализ эффективного использования газовой хроматографии — масс-спектрометрии в пищевых испытаниях [J]. Руководство по безопасности пищевых продуктов, 2016, (10X): 83.

[14] дун чжэньшань, чжан сименг. Определение ванилина в мороженом с помощью газовой хроматографии — масс-спектрометрии [J]. Наука и технологии легкой промышленности, 2019(1):3.

[15] у биню, фей тинг, Лу чен и др. Определение содержания ванилина и этила-ванилина в общем сигаретном дыме методом хроматографии твердых фаз экстракции газа/масс-спектрометрии [J]. Аналитические лаборатории, 2020, 39(1):5.

[16] ю хан, хуан гуангли, тао ли и др. Определение ванилина и этила-ванилина в ароматах сигарет и ароматах с помощью газовой хроматографии-масс-спектрометрии [J]. Физико-химическая инспекция (химический подраздел), 2015, 51(5): 668-671.

[17] BETTAZZI F, PALCHETTI I, SISALLI S, et al. Одноразовый электрохимический датчик для обнаружения ванилина [J]. Аналитика acta, 2006, 555(1):134 — 138.

[18] HAREESHA N, MANJUNATHA J G, AMRUTHA B M, et al. Быстрая и селективная электрохимическая детекция ванилина в пробах пищевых продуктов на поверхности поли (глутамическая кислота) функционально возведенных многослойных углеродных нанотрубок и графитовых композитных пастовых датчиков [J]. Коллоиды и поверхности, физико-химические и инженерные аспекты, 2021:626.

[19] Monnappa A B, Manjunatha J, Bhatt A S и др. Чувствительное и селективное электрохимическое обнаружение ванилина на основе полиуретана (метилоранжевый) модифицированный электрод пасты [J]. Журнал передовых научных материалов и приборов, 2021(5):415-424.

[20] зиятдинова г, жупанова а, давлатшин р. одновременное определение кислот и ванилина в ванильных экстрактах с использованием волтамметрического датчика на основе электрополимеризованного бромокресола фиолетового [J]. Датчики (базель, Швейцария), 2021, 22(1).

[21] мани с, чен с м. Простой синтез нанородов кобальта сульфида для эффективного электрокаталитического окисления ванилина в пробах пищевых продуктов [J]. Журнал коллоид & Интерфейс науки, 2017, 490:719-726.

[22] Моника а, зугаг м, эскарпа а и др. Поддерживаемый жидкостный мембранно-модифицированный пьезоэлектрический датчик расхода с молекулярно-имплицитным полимером для определения ванилина в пробах пищевых продуктов [J]. Таланта, 2007, 72(4):1362 — 1369.

[23] сюй б, вэй Сюзи, сунь цзянмин и др. Синтез In situ нитрододозированных графически заряженных палладиевых наночастиц для катализации крайне селективной гидрогенации ванилина [J]. Журнал химии, 2023, 81(3): 239-245.

[24] laril c, manjunatha j g. Простой подход к электрохимическому определению ванилина на ионном поверхностно-факторном модифицированном электроде графеновой пасты [J]. Микрохимический журнал, 2020(5):154.

[25] Мэй Q, DING Y, LI L, et al. Композитные углеродные нановолокна Electrospun MoS2 для определения ванилина [J]. Журнал электроаналитической химии, 2019(1):297 — 303.

[26] чжан шурен. Исследование по контролируемому синтезу, свойствам и каталитическому применению нанокомпозитов из золота и диоксида титана [D]. Чженчжоу: университет чженчжоу, 2016.

[27] SUN Y J, JIANG X W, JIN H, et al. Кетджен черный/ферросен двухдозированные моф и аптамерные соединения наночастиц золота, используемые в качестве нового ратратиометрического электрохимического аптазенсора для обнаружения ванилина [J]. Аналитика chimica acta, 2019, 1083:101-109.

[28] цзин-г, ци-й, чэнь-й и др. Беслабное электрохимическое обнаружение ванилина с помощью низкодефектных графеновых электродов, модифицированных наночастицами Au [J]. Материалы, 2018, 11(4):489.

[29] фан цзя-ли, лю Мэн-цинь, сюй чжифэн и др. Электрохимическое поведение ванилина на наногольдовых электродах [J]. Журнал Hengyang Normal College, 2016, 37(3):169-172.

[30] чан ичуан, ли дайин, чэн ген и др. Прогресс в применении электрохимической технологии в процессе подготовки материалов на основе серебра [J]. Судовые энергетические технологии, 2022, 42(10):4. [31] додеска т, василева и денев п., и др. Отходы розы дамаскины через синтез наночастиц серебра: характеристики и применение для электрохимического зондирования пероксида водорода и ванилина [J]. Химия и физика материалов, 2019(6):335 — 343.

[32] лян п, чжоу и ф, чжан д и др. Определение содержания ванилина и его метилэтиловых производных с использованием серебряных наночастиц, подобных цвету, на кремниевой вафере [J]. Microchimica scta, 2019, 186(5):1-8.

[33] чжан лей, фан хуншэн, ван жуньмин. Прогресс в исследованиях по электрокатализаторам наноматериалов на основе платины [J]. Металлические функциональные материалы, 2018, 25(1): 8. [34] LEE J,LAUW S,WEBSTEREBSTER R D. электрохимическое исследование ванилина в ацетонитриле [J]. Электрохимика scta,2016(6):533-544.

[35] форт C I, COBZAC S C,TURDEAN G L. Second- заказ производной квадратной волтаметрии для определения ванилина на платиновом электроде [J]. Пищевая химия,2022(15):385.

[36] HUI J, LI R, DING Z Z, et al. Наночастицы платины-графен квантовая точка наночастицы как перспективный Schottky гетероджанктовый электрокатализатор для электрохимического обнаружения ванилина в порошке детского молока [J]. Microchemical journal,2023:186.