離心沉淀氣相色譜法測(cè)定面粉中過氧化苯甲酰含量的研究

1、第25卷第3期V ol. 25 N o. 3分析科學(xué)學(xué)報(bào)JO U RN AL O F A N AL Y T ICA L SCIEN CE 2009年6月June 2009文章編號(hào):1006-6144(2009 03-0305-04離心沉淀氣相色譜法測(cè)定面粉中過氧化苯甲酰含量的研究應(yīng)興華, 徐 霞, 朱智偉, 閔 捷, 朱 敏, 翟遠(yuǎn)建2. 中國(guó)計(jì)量學(xué)院, 浙江杭州310018摘 要:建立了離心沉淀, 氣相色譜氫火焰離子化檢測(cè)器測(cè)定面粉中過氧化苯甲酰含量的方法。考察了不同提取時(shí)間和采用不同工作曲線對(duì)過氧化苯甲酰測(cè)定的影響。試樣在石油醚中被冰乙酸還原成苯甲酸, 經(jīng)H P -5(30m 0. 25m

2、m 0. 25 m 毛細(xì)管氣相色譜柱分離, 氫火焰離子化檢測(cè)器測(cè)定。方法的線性范圍為0. 0050. 08g /L (r =0. 9992 , 檢出限(S/N =3 為2m g/kg 。在添標(biāo)水平為0. 06、0. 18和0. 30g /kg 時(shí)的平均回收率為82. 70%89. 46%, 相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3. 77%6. 93%。該方法儀器設(shè)備簡(jiǎn)單, 測(cè)定結(jié)果靈敏、準(zhǔn)確, 適合面粉中過氧化苯甲酰的測(cè)定。關(guān)鍵詞:離心沉淀; 氣相色譜; 面粉; 過氧化苯甲酰中圖分類號(hào):O657. 71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A過氧化苯甲酰(Benzoyl Perox ide, BPO 具有氧化性, 能對(duì)面粉起到增白作用1。

3、同時(shí), 過氧化苯甲酰被還原成苯甲酸, 可抑制面粉中蛋白質(zhì)分解酶和某些微生物的活性, 提高面粉的儲(chǔ)藏能力。因此, 過氧化苯甲酰作為增白劑和改良劑被廣泛用于面粉生產(chǎn)和儲(chǔ)藏。但是面粉中過量添加過氧化苯甲酰會(huì)影響人體肝、腎代謝, 引發(fā)多種疾病2。為此, 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB2760-1996中嚴(yán)格規(guī)定了過氧化苯甲酰的最高限量為0. 06g/kg 。面粉中過氧化苯甲酰的測(cè)定有間接碘量法3、數(shù)字色度法4、偶合反應(yīng)化學(xué)發(fā)光法5、液相色譜法6+*111122(1. 中國(guó)水稻研究所, 農(nóng)業(yè)部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心, 浙江杭州310006; 和膠束毛細(xì)管電泳法等。間接碘量法適合純度較高的樣品; 數(shù)字色度法不能得到

4、準(zhǔn)確定量結(jié)果; 7偶合反應(yīng)化學(xué)發(fā)光法對(duì)試劑的配制和儲(chǔ)存條件要求較高; 液相色譜法前處理使用還原劑碘化鉀所生成的碘對(duì)檢測(cè)器有腐蝕作用8; 膠束毛細(xì)管電泳法不易普及。作為面粉中過氧化苯甲酰測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)方法9為氣相色譜法, 但該標(biāo)準(zhǔn)第一篇前處理比較復(fù)雜, 第二篇中過氧化苯甲酰還原反應(yīng)的時(shí)間不夠充分, 而且樣品直接過濾會(huì)產(chǎn)生過濾不暢現(xiàn)象。因此, 建立合適的面粉中過氧化苯甲酰分析方法, 對(duì)于食品質(zhì)量安全監(jiān)測(cè)和保障人體健康具有重要意義。本文建立了離心沉淀氣相色譜法測(cè)定面粉中過氧化苯甲酰。方法前處理簡(jiǎn)便、結(jié)果準(zhǔn)確、重現(xiàn)性好。應(yīng)用于實(shí)際樣品測(cè)定, 結(jié)果令人滿意。1 實(shí)驗(yàn)部分1. 1 儀器與試劑Agilent G

5、C6890氣相色譜儀(美國(guó), 安捷倫公司 , 配氫火焰離子化檢測(cè)器和2070AA 化學(xué)工作站; H P -5(30m 0. 25m m 0. 25 m 熔融彈性石英毛細(xì)管色譜柱(美國(guó), J&W 公司 ; IKAT -25高速組織搗碎機(jī)(德國(guó), IKA 公司 ; T DL -40B 離心機(jī)(上海安亭科學(xué)技術(shù)儀器廠 ; WH -866渦旋混合器(江蘇太倉科教儀器廠 。過氧化苯甲酰標(biāo)準(zhǔn)品(純度為99%, 美國(guó)Chem Service 公司 ; 苯甲酸標(biāo)準(zhǔn)品(純度為99. 9%, 美國(guó)Su -收稿日期:2008-05-08 修回日期:2008-08-28基金項(xiàng)目:農(nóng)業(yè)部 全國(guó)無公害食品行動(dòng)計(jì)劃 例行監(jiān)

6、測(cè)項(xiàng)目資助(農(nóng)市發(fā)20072號(hào)*通訊聯(lián)系人:應(yīng)興華, 男, 助理研究員, 從事農(nóng)產(chǎn)品及食品質(zhì)量安全研究.第3期應(yīng)興華等:離心沉淀氣相色譜法測(cè)定面粉中過氧化苯甲酰含量的研究第25卷pelco 公司 ; 丙酮(色譜純, 美國(guó)TEDIA 公司 ; 石油醚(6090 , 分析純, 杭州煉油廠 ; 冰乙酸(分析純, 杭州化學(xué)試劑有限公司 ; 酸性石油醚:在500mL 石油醚中加入15mL 冰乙酸, 混勻備用。1. 2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制準(zhǔn)確稱取苯甲酸0. 1000g , 用丙酮溶解并定容至100m L 。分別取上述苯甲酸溶液0、0. 05、0. 1、0. 2、0. 4、0. 8mL, 稀釋并定容至10mL,

7、 得到質(zhì)量濃度分別為0、0. 005、0. 01、0. 02、0. 04、0. 08g /L 的苯甲酸標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。1. 3 氣相色譜條件柱溫采用程序升溫方式:初始溫度60 , 保持2min, 以30 /min 升至160 , 保持1min; 載氣:高純氮?dú)?純度99. 999% , 進(jìn)樣口壓力為25. 0psi, 進(jìn)樣口溫度240 ; 檢測(cè)器溫度為240 , 氫氣(純度99. 999% 和空氣(純度99. 999% 的流量分別為30mL/m in 和300mL/m in; 恒壓不分流進(jìn)樣, 進(jìn)樣量為1 L 。以保留時(shí)間定性, 峰面積外標(biāo)法定量。1. 4 樣品采集及預(yù)處理取面粉樣品1kg 混勻

8、, 四分法取樣后, 裝入容器中備用。準(zhǔn)確稱取5. 0g 上述試樣于100m L 塑料離心管中, 加入30mL 酸性石油醚, 高速勻漿1min(12000r/min , 室溫下置于避光處反應(yīng)過夜后, 離心5min(3000r/min , 樣品溶液經(jīng)濾紙過濾, 濾液收集于50mL 容量瓶中, 再加入15m L 酸性石油醚, 搖勻, 重復(fù)上述離心步驟, 收集濾液于同一容量瓶中, 分?jǐn)?shù)次不斷用酸性石油醚洗滌離心管和濾紙并定容至50mL, 搖勻, 取1mL 于進(jìn)樣瓶中, 經(jīng)渦旋混合器混勻后, 待測(cè)。1. 5 定量方法試樣中過氧化苯甲酰含量按下式計(jì)算:X =m 1000(1式中, X 為試樣中過氧化苯甲酰

9、含量(g/kg , c 為標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出試樣測(cè)定液中相當(dāng)于苯甲酸溶液的含量(mg /L , V 為試樣提取液體積(m L , m 為稱取試樣質(zhì)量(g , 0. 9918為苯甲酸換算成過氧化苯甲酰的換算系數(shù)。2 結(jié)果與討論2. 1 凈化方法的選擇國(guó)標(biāo)法9前處理步驟中對(duì)樣品采取了直接過濾的方法。該方法會(huì)因?yàn)槊娣垲w粒容易堵塞濾紙孔隙而導(dǎo)致過濾不暢, 而且過濾不徹底使得提取液收集不完全, 導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低, 同時(shí)還會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致提取液(極易揮發(fā)的石油醚與乙醚混合物 的揮發(fā)而造成試劑的浪費(fèi)和對(duì)環(huán)境的污染。目前常用的凈化方法有固相萃取法(SPE 和凝膠滲透色譜法(GPC 等10, 但這些方法實(shí)驗(yàn)成本較高。而

10、物理凈化法因其操作簡(jiǎn)單和對(duì)樣品性質(zhì)不發(fā)生變化等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。其中離心沉淀法是物理凈化法中較為常用的方法之一。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 采用離心沉淀過濾法, 過濾速度快, 提取液收集徹底, 對(duì)測(cè)定結(jié)果無影響。而且能顯著減少提取液的揮發(fā), 避免造成試劑的浪費(fèi)和對(duì)環(huán)境的污染。通過測(cè)定0. 30g/kg 的面粉加標(biāo)樣品回收率對(duì)兩種凈化方式進(jìn)行考察。結(jié)果表明, 國(guó)標(biāo)法第二篇中的直接過濾法回收率偏低, 6次重復(fù)的平均回收率小于80%; 反之, 采用離心沉淀過濾法的平均回收率為89. 46%。因此, 本文選擇離心沉淀過濾法的凈化方式進(jìn)行樣品處理。2. 2 提取時(shí)間的選擇提取時(shí)間對(duì)樣品中過氧化苯甲酰能否被充分還原起著決定

11、作用。通過測(cè)定0. 30g/kg 的面粉加標(biāo)樣品回收率對(duì)樣品提取時(shí)間進(jìn)行考察, 結(jié)果見圖1。從圖1可知, 隨著提取時(shí)間的延長(zhǎng), 可顯著提高過氧化苯甲酰加標(biāo)樣的回收率。當(dāng)提取時(shí)間為10h 時(shí), 回收率大于80%; 當(dāng)提取時(shí)間延長(zhǎng)到12h 以圖1 提取時(shí)間對(duì)回收率的影響Fig. 1 Ef fect of extraction time on the reco -very第3期分析科學(xué)學(xué)報(bào)第25卷上, 反應(yīng)已趨于平衡。因此, 本試驗(yàn)選取提取時(shí)間為12h 。2. 3 工作曲線與檢出限國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法9采用與試樣進(jìn)行相同的處理。該工作曲線制作方法復(fù)雜, 并且過氧化苯甲酰氧化性強(qiáng), 不穩(wěn)定, 使用時(shí)含量需硫代

12、硫酸鈉溶液標(biāo)定。本法直接使用苯甲酸標(biāo)準(zhǔn)溶液制作工作曲線。通過對(duì)兩種工作曲線對(duì)同一面粉加標(biāo)樣品(0. 30g/kg 添標(biāo)水平 的回收率結(jié)果進(jìn)行考察, 結(jié)果見表1。由表可知, 兩種工作曲線均能獲得理想的回收率, 說明本文工作曲線制作方法可以替代第一種工作曲線制作方法。表1 兩種不同標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)回收率測(cè)定結(jié)果的比較(n =6Table 1 C omparison of recovery obtained with in two diff erent calibration curves (n =6StandardBenzoy per ox ideBenzoic acid Calibratio n cu

13、rv es Standar d tr eated as sample w ith the same method Standar d tr eated w ithout any method Recover y(%91. 7297. 49在選定的 1. 3 色譜條件下, 取 1. 2 配制的苯甲酸標(biāo)準(zhǔn)工作溶液各1 L 注入氣相色譜儀, 以苯甲酸濃度(g/L 為橫坐標(biāo), 其相應(yīng)的峰面積(pA*s 為縱坐標(biāo), 繪制工作曲線(各濃度取6次進(jìn)樣平均值 , 其線性回歸方程為:y =735. 76x +0. 4533, r 2=0. 9991。表明在0. 0050. 08g /L 濃度范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)

14、系。按3倍基線噪音計(jì)算, 方法的檢出限為2mg/kg , 遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB2760-1996規(guī)定的面粉中過氧化苯甲酰最高限量為0. 06g/kg 的要求。2. 4 準(zhǔn)確度和精密度稱取已知組分含量的面粉, 采用標(biāo)準(zhǔn)加入法分別測(cè)定0. 06、0. 18、0. 30g/kg 三個(gè)加標(biāo)水平下過氧化苯甲酰的回收率, 結(jié)果見表2。結(jié)果表明, 該方法的準(zhǔn)確度和精密度良好, 符合面粉中過氧化苯甲酰的測(cè)定要求。表2 方法回收率和精密度結(jié)果(n =6Table 2 Recovery and precision of method(n =6SampleNo.ABC*Backg round (g/kg ND ND

15、 ND Added (g/kg 0. 060. 180. 30Found (g /kg 0. 05150. 14890. 2684R eco very (% 85. 8382. 7089. 46RSD (% 3. 776. 934. 32ND:not detected.2. 5 實(shí)際樣品測(cè)定采用本法對(duì)10種市售面粉樣品進(jìn)行了測(cè)定, 其中一種面粉檢出有過氧化苯甲酰, 超過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)近2倍, 結(jié)果見表3。表3 樣品測(cè)定結(jié)果(n =6Table 3 Determination results of benzoyl peroxide in sample (n =61F ound(g/kg R SD(%*

16、ND:not detected. 2ND -3N D -4N D -Sample No. 56N D -N D -7N D -80. 1095. 739N D -10ND -ND -參考文獻(xiàn):1 W EI A n -chi(魏安池 , DA I H ong -li(代紅麗 , LI Gu-i hua(李桂華 . Cereal and F oo d I ndustr y (糧食與食品工業(yè) J,2003, (3 :49.2 L I Xin -hua(李新華 , ZH A O M in(趙 岷 , KO U Deng -min(寇登民 , ZHA N G Jing (張 靜 , ZH AN G Yu

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