面粉中微量溴酸鉀的離子色譜檢測方法

1、面粉中微量溴酸鉀的離子色譜檢測方法摘要：本文建立了面粉中溴酸鉀的離子色譜檢測新方法，采用容量高、親水性強(qiáng)的Dionex IonPac AS19陰離子分析柱為固定相， RFC30自動淋洗液發(fā)生器產(chǎn)生高純度KOH為流動相。本方法的最低檢測限為0.1mg/L。在01.0mg/L范圍內(nèi)具有良好的線性（r0.9997），加標(biāo)回收率為95%左右，標(biāo)準(zhǔn)溶液相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為0.13。關(guān)鍵詞：離子色譜，溴酸鹽，AS19Abstract:A HPIC method was developed for the detection of bromate in flour.The BrO3- was separ

2、ated on an IonPac AS19 column and detected by conductivity detector.The method is sensitive,selective and effective,and can be rapidly and easily performed.Keywords:HPIC,Bromate,AS191 引言溴酸鉀（KBrO3,Potassium bromate），分子量167.01。危規(guī)分類：GB5.1類51510；原鐵規(guī)：二級無機(jī)氧化劑,23019；UN No.1484；IMDG CODE 5.1類。白色結(jié)晶或顆粒，相對密度3.

3、27（17.5），熔 點(diǎn)：370，可溶于水，微溶于乙醇，不溶于丙酮。溴酸鉀在焙烤業(yè)被認(rèn)為是最好的面團(tuán)調(diào)節(jié)劑之一。溴酸鉀在發(fā)酵、醒發(fā)及焙烤工藝過程中起到一種緩慢氧化劑的作用，顯著影響了面團(tuán)的結(jié)構(gòu)及流變性能。溴酸鹽與小麥蛋白的面筋組織發(fā)生反應(yīng)，賦予成功焙烤酵母發(fā)酵制品所必需的面筋強(qiáng)度及彈性。1983年，日本的谷物研究學(xué)者們發(fā)現(xiàn)，溴酸鉀在試驗(yàn)條件下對老鼠有致癌作用。國際癌證研究機(jī)構(gòu)將該化合物列為致癌物質(zhì)。自1990年4月1日開始，歐盟、加拿大、澳大利亞等很多國家禁止或限制了溴酸鉀的使用。我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB2760-1996中曾規(guī)定，面粉中溴酸鉀使用量不得超過30mg/kg，最終食品中不得檢出。 200

4、5年6月21日，國家質(zhì)檢總局通知自2005年7月1日起停用溴酸鉀作為面粉處理劑。因此，建立迅速準(zhǔn)確的面粉中溴酸鉀檢測方法十分重要。溴酸鉀這類鹵素含氧酸鹽檢測方法主要有：化學(xué)分析方法（氧化還原滴定法）1，其操作過程冗長，步驟較繁瑣，靈敏度較低；全譜直讀等離子體光譜法2，溴的分析波長為154.065 nm，在遠(yuǎn)紫外區(qū)，使得方法的靈敏度低，且一般的儀器設(shè)備難以達(dá)到154.065 nm；柱后衍生離子色譜法（IC-PCR）3，操作較為復(fù)雜，回收率低；本文參照采用離子色譜檢測水中痕量溴酸根離子的方法4，建立了面粉中溴酸鉀的檢驗(yàn)方法。2. 實(shí)驗(yàn)部分2.1 儀器與試劑 離子色譜儀：DX-600型（美國DION

5、EX公司），配有ED50型電導(dǎo)檢測器，GP50梯度泵，RFC30在線淋洗液發(fā)生器，ATLAS陰離子抑制器，chromeleon工作站，100µL定量管。色譜柱：IonPac AS19型陰離子分析柱4×250mm（帶IonPac AG19型陰離子保護(hù)柱4×50mm）。電子天平：感量0.1mg，AT250型（瑞士Mettler公司）。數(shù)控超聲波清洗器：KQ-100DB型（昆山市超聲儀器有限公司）。高速離心機(jī)：6000rpm，EBA2型（德國Hettich公司）。C18固相萃取柱粉碎機(jī)Cl標(biāo)準(zhǔn)溶液：1000mg/L（國家標(biāo)物中心）。KBrO3：98（SIGMA公司）。所

6、用水均為超純水。2.2 色譜條件淋洗液：KOH淋洗液由RFC30在線淋洗液發(fā)生器自動產(chǎn)生；流速：1.00mL/min；進(jìn)樣體積：100µL；抑制器電流：80mA。2.3 樣品處理面粉及不含油脂的面制品：面粉樣品取樣0.5kg，150±5烘干，混合均勻；面制品于150±5烘干，粉碎后取0.5kg，混合均勻。稱取試樣2g（精確至0.0001g），置于100mL具塞錐形瓶中，準(zhǔn)確加入50mL超純水，室溫下超聲提取20min，6000rpm離心6min，取上層清液，C18固相萃取柱凈化，過0.22µm濾膜，待測。含油脂的面制品：將試樣粉碎后，取0.5kg 混合均

7、勻。稱取2g（精確至0.0001g）。加入10mL石油醚洗滌除去油脂，棄去石油醚層，重復(fù)上述操作一次。抽濾，150±5下烘干，加入50mL超純水，室溫超聲提取30min，6000rpm下離心6min，取上層清液，C18固相萃取柱凈化，過0.22µm濾膜，待測。3 結(jié)果與討論3.1前處理?xiàng)l件的選擇 溴酸鉀溶于水，微溶于醇，不溶于丙酮，它在水中的溶解度為：3.1 (0); 4.8(10); 6.9(20); 9.5(30); 13.2(40); 22.7(60)。因此我們采用水作為提取劑。 振蕩法，浸漬法，超聲提取法等多種方法均可應(yīng)用于食品基質(zhì)中的樣品提取。超聲提取有以下幾點(diǎn)優(yōu)

8、勢：提取時(shí)間短，僅為常規(guī)提取法的幾分之一；一般都在室溫下提取，單位物料提取能耗較常規(guī)提取法降低50；由于提取溫度低，可以最大限度的保持物料中原有的各種有效成分，尤其是熱敏性成分。因此，選用來提取成分復(fù)雜的面粉基體中的溴酸鉀，超聲法十分適用，提取效率高。 依據(jù)面粉中溴酸鉀的加標(biāo)回收率來判斷溴酸鉀的提取時(shí)間是否充分。提取時(shí)間分別為5min，10min，15min，20min，25min，30min。由檢測結(jié)果可以得到，提取20min后即可得到理想的回收率。3.2色譜柱的選擇首先列舉一些陰離子檢測用色譜柱，分別敘述其主要用途和優(yōu)缺點(diǎn)。面粉中常含有較高濃度的Cl，因此在分析面粉中的溴酸鹽時(shí)，既需要選用

9、柱容量較高的分析柱，同時(shí)需要方法對溴酸鹽有較高的靈敏度、較低檢測限。通常用來檢測陰離子的色譜柱有AS9-HC，AS11，AS14，AS19等柱。AS9-HC柱是主要用于飲用水消毒副產(chǎn)品的陰離子交換柱，它的優(yōu)勢在于能夠非常好的分離氯與硫酸根，是一種高容量柱（190µeq/column）；AS11柱可快速進(jìn)行有機(jī)酸和無機(jī)陰離子分析和樣品剖析，具有疏水性，易分析高價(jià)陰離子（45µeq/column）；AS14柱是較常規(guī)的陰離子交換柱，氟與水負(fù)峰分離較好，（65µeq/column）；IonPac AS19陰離子交換柱是柱容量較高的分析柱（350µeq/colu

10、mn），該柱的填料是由新型超多接枝陰離子交換縮聚物組成，同時(shí)用高容量樹脂優(yōu)化了分析柱對溴酸鹽的選擇性，本底電導(dǎo)低，噪音小，靈敏度高，梯度淋洗時(shí)基線穩(wěn)定，無水負(fù)峰，可大體積進(jìn)樣，是專門檢測溴酸根離子用的色譜柱。選用AS19柱做分析，可得到分離度好，檢測限低的結(jié)果。選用IonPac AS11陰離子交換柱做分析，分離度為0.66，而用IonPac AS19陰離子交換柱做分析，分離度可達(dá)1.64。3.3 干擾的消除 由于AS19柱的高容量樹脂優(yōu)化了分析柱對溴酸鹽的選擇性，同時(shí)采用6.5mmol低濃度的KOH溶液淋洗，可提高Cl和BrO3-的分離度，因此即使在Cl-含量高達(dá)2000ppm的情況下，仍可使

11、BrO3-與Cl-得到很好的分離。面粉中含有很多蛋白質(zhì)、氨基酸、脂肪、淀粉、添加劑及微量元素等物質(zhì)，前處理采用C18固相萃取柱凈化，可去除面粉中所含的大量有機(jī)物質(zhì)，提高儀器靈敏度。含有油脂的面制品假如直接進(jìn)樣，帶入大量有機(jī)物，會污染色譜柱，降低柱效，因此有必要事先用石油醚提取除去油脂，提高儀器靈敏度，避免產(chǎn)生干擾。每個(gè)樣品檢測完畢后，由在線淋洗液發(fā)生器產(chǎn)生高濃度KOH溶液梯度洗脫色譜柱中殘留的強(qiáng)保留物質(zhì)，避免色譜柱柱效降低影響檢測結(jié)果。采用RFC30在線淋洗液發(fā)生器提供高純KOH溶液，沒有碳酸鹽的污染，減小梯度漂移，可得到更好的保留時(shí)間重現(xiàn)性、較低的背景電導(dǎo)和檢測限。采用100L定量管，可以收

12、集到足夠濃度的BrO3-。盡管最低檢測限比采用500L定量管高，但是造成的污染小，可以減少臨近的峰的干擾，更有利于峰的分離。3.4 檢測限、線性范圍和精密度 在選定的色譜條件下考察了方法的最低檢測限、精密度和線性范圍。分別取0.05，0.50，1.00，10.00mg/L的溴酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液，連續(xù)6次進(jìn)樣,計(jì)算所得的RSD。數(shù)據(jù)如表1所示。表1 溴酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液的RSD溴酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度（mg/L） RSD(以保留時(shí)間計(jì)) RSD(以峰面積計(jì)) 0.05 0.439 3.8120.5 0.125 1.1141.0 0.042 1.02510.0 0.157 0.831標(biāo)樣(以BrO3-計(jì)) 最低檢測

13、限可達(dá)0.0009mg/L，在樣品中的最低檢測限為0.1mg/kg。在01.0mg/L具有良好的線性關(guān)系，線性相關(guān)系數(shù)r0.9997，線性曲線為：y=3.3934x+0.0032。3.3 面粉樣品分析及加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn) 分別做0.1 mg/kg、0.3 mg/kg、0.5 mg/kg三個(gè)濃度的加標(biāo)回收率，數(shù)據(jù)如表2。表2 面粉中溴酸鉀的加標(biāo)回收率樣品添加濃度（mg/kg） 平均回收率 0.1 970.3 94%0.5 94.9%3.4 樣品的測定分別做面粉和面制品的檢測，得到的溴酸鉀含量數(shù)據(jù)如表3。溴酸鉀譜圖如圖1。圖1面粉中溴酸鉀的檢測譜圖表3 一些面粉和面制品樣品中溴酸鉀的含量樣品名稱 產(chǎn)地

14、BrO3-含量（mg/kg） kBrO3含量（mg/kg）面粉 永城市正漢面粉有限公司 1.2 1.5面粉 浙江天臺縣白云面粉廠 4.2 5.4面粉 江蘇南順面粉有限公司 0.6 0.9高筋小麥粉 浙江杭州 <0.1 <0.1面粉 吉林 <0.1 <0.1散裝天地面粉 浙江杭州天地農(nóng)副產(chǎn)品有限公司 <0.1 <0.1刀切饅頭 湖州天旺食品有限公司 <0.1 <0.1陽春面 上海京元食品有限公司 0.5 0.7爽滑雞蛋面 北京巨能新技術(shù)產(chǎn)業(yè)有限公司 <0.1 <0.1康師傅紅燒牛肉面 杭州頂益食品有限公司 <0.1 <0.1小咸切片 杭州國大食品有限公司 0.7 0.94 結(jié)論本文建立了以容量高、親水性強(qiáng)的IonPac AS19作為分析柱，KOH為淋洗液，檢測面粉中溴酸鹽的離子色譜新方法。該方法具有操作簡單，靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于實(shí)際面粉樣品中的BrO3-的分析測定。參考文