面粉中溴酸钾含量检测

聂峰，郝亮，韩豪，田光辉，徐坤

（1.陕西理工学院化学与环境科学学院，陕西汉中723001；2.陕西理工学院陕西省资源生物重点实验室，陕西 汉中723001）

面粉中溴酸钾含量检测

聂峰1，2，郝亮1，韩豪1，田光辉1，徐坤1

（1.陕西理工学院化学与环境科学学院，陕西汉中723001；2.陕西理工学院陕西省资源生物重点实验室，陕西 汉中723001）

根据溴酸钾（KBrO3）具氧化性的特性，酸性条件下，在含有KBrO3的试液中加入KI，KBrO3氧化KI试剂生成I2，I2和淀粉反应生成I2-淀粉蓝色络合物的特效反应，建立光度法测定面粉中溴酸钾含量新分析方法。研究表明，I2和淀粉反应生成的I2-淀粉蓝色络合物的最大吸收波长为540 nm，当试液酸度为pH=2，并加入0.15 mol/mL的KI 1.5 mL,0.5%淀粉2.00 mL,显色时间为6 min的最佳试验条件下，新方法线性范围为5.0 mg/kg~80.0 mg/kg,检出限1.0 mg/kg，相对标准偏差0.54%。

面粉；溴酸钾；光度分析；淀粉

Abstract：This article uses the Potassium Bromateto oxidize the KI reagent under the acidic condition to produce I2,I2and the starch indicator function production blue color compound specialeffect responded that,establishes thluminosity law determination food central Potassium Bromateto content the new analysis.The experiment indicated works as pH=2,0.15 mol/mL,the potassium iodide amount used is 1.50 mL,0.5%starch amount used is 2.00 mL,the reaction time is when 6 min forthe best experimental condition,the idodine-starch blue color complex compound biggestabsorption wave length is 540 nm,new methods,and the linear range of 5.0 mg/kg-80.0 mg/kg,the detection limit of 1.0 mg/kg,and the relative standard deviation of 0.54%.

Key words:flour;Potassium Bromate;Thluminosity;starch

溴酸钾（KBrO3）加入面粉中可作为焙烤工业面包、蛋糕粉的品质改良剂,它能改善面团结构和流变性,增强筋力和弹性,使焙烤制品获得满意的结果。早期认为KBrO3在焙烤后会分解掉,较早我国也将KBrO3作为面粉品质改良剂,允许添加量为0.03 g/kg[1]，并规定焙烤后不得有残留。由于溴酸钾毒性较强，可引起中枢神径麻痹，并且是一种具遗传毒性的致癌物。FAO/WHO联合食品添加剂专家委员会（J ECFA）于1994年撤消了KBrO3在面粉中的使用，欧共体也在食品添加剂名单中取消了KBrO3的使用[2]。我国于2005年发出通知,停止在面粉中使用KBrO3[3]。但是，由于当前我国大多数面粉与面制品生产企业的生产技术与管理相对落后,面粉中滥用添加剂的现象非常普遍,无论是精粉还是专用粉如饺子粉、面包粉、高筋粉、拉面粉等,都普遍使用KBrO3来作为品质改良剂，尤其在面包粉中使用量较高,这也是我国目前的面制品中存在的食品安全隐患之一[4]，因此对面粉及其制品中KBrO3残留进行质量监控对食品安全是十分重要的。关于面粉及其制品中KBrO3残留的测定方法，目前报导的方法主要有亚硫酸盐滴定法、返滴定法、电位滴定法、液相色谱法、离子色谱法等[5-10]，这些方法均具有较高的准确度，但有的检测方法需要大型仪器设备，分析成本大，过程复杂且需专门人员操作。因此研究KBrO3残留简单、准确的检测方法在食品安全等方面有重要的实际意义。根据KBrO3具有氧化性的特性,研究在含有BrO3-的试液中加入 KI，BrO3-氧化 I-生成 I2，I2和淀粉灵敏反应生成I2-淀粉蓝色络合物的特效显色反应，利用光度法进行面粉及其制品中BrO3-含量的测定。研究表明，在优化的试验条件下，利用该特效显色反应可实现面粉及其制品中KBrO3残留的分光光度法测定。对于I2-淀粉蓝色络合物吸收波长，光谱研究表明其最大吸收波长为540 nm，且此波长范围内试液中其它试剂无吸收。通过进一步研究，在保持试液酸度pH=2,并加入0.15 mol/mL的KI 1.5 mL,0.5%的淀粉2.00 mL,显色反应时间为6 min时的最佳试验条件下，建立面粉及其制品中KBrO3残留的分光光度新分析法，鲜见文献报导。新方法具有灵敏、准确、简单的优点，其线性范围为 5.00 mg/kg～80.0 mg/kg,检出限 1 mg/kg，相对标准偏差0.54%，应用于面粉及其制品中KBrO3残留的检测结果满意。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

1.1.1 仪器

Cavy50conc紫外可见分光光度计：Varian；TU—1800紫外可见分光光度计：北京普析；GR-200电子天平：A＆D公司。

1.1.2 试剂

KBrO3（A.R）：上海化学试剂总厂；KI（A.R）：开封化学试剂总厂；可溶性淀粉（A.R）：西安试剂厂；HAc（A.R）：西安试剂厂；Zn（Ac）2（将Zn加入到HAc,水浴加热下制备）；所用试剂均为分析纯或优级纯，水为二次去离子水。

1.2 方法

取不同浓度BrO3-标准液或试液于容量瓶中，50 mL试液中分别加入0.15g/mLKI溶液1.50mL，0.5%淀粉2.00 mL，HAc调节试液pH=2，室温下放置6 min后，1 cm比色皿540 nm波长条件下测定其吸光度，校准曲线光度法测定BrO3-含量。

2 结果与讨论

2.1 最佳条件的优化

2.1.1 反应物的光谱分析与显色物质最大吸收波长

研究所用试剂KI、I2、淀粉溶液以及I2-淀粉蓝色络合物在250 nm～800 nm波长范围内，KBrO3和参比溶液在200nm～700nm波长范围内吸收光谱（图1～图6）。

结果表明，I2和淀粉在420 nm～800 nm波长范围内基本无吸收，KI在250 nm～800 nm波长范围内对光均无吸收，KBrO3和参比溶液在250 nm～700 nm波长范围内对光均无吸收，I2-淀粉蓝色溶液在540 nm处有最大吸收处，而试验所用试剂在此波长范围内均无吸收，250 nm～340 nm波长范围内I2有吸收，但与I2-淀粉蓝色溶液最大吸收有较大的波长差，说明利用BrO3-氧化I-生成I2，I2与淀粉作用生成I2-淀粉蓝色络合物的特效显色反应在540 nm波长下光度法测定BrO3-含量的新方法是合理的。关于试验参比液的选择，根据吸收光谱试验，本文选择以试剂作为参比，比色池厚度1 cm。

2.1.2 酸种类与试液pH

由于显色反应是在酸性条件下进行，酸种类与试液的酸度均对结果产生较大影响。关于酸的种类，由于HNO3有强氧化性，HCl中的Cl-有还原性，H2SO4酸性太强并使反应速度极快均不能使用，因此选用HAc调节试液酸度。对于试液酸度，室温下分别考查了试液pH 为 2、4、6、8、10 时显色 6 min 后试液吸光度的改变，结果pH=2时吸光度最大。采用HAc调节试液的酸度为pH=2的条件下显色。

2.1.3 KI浓度选择

KI用量对吸光度的准确测定有影响，考查KBrO3浓度相同 KI 浓度分别为 0.10、0.15、0.30、0.50、1.00 mol/mL的几组试液在上述酸度条件下显色6 min后吸光度的变化，结果试液KI的浓度为0.15 mol/mL时显色效果好。采用试液KI的浓度为0.15 mol/mL。为了防止KI溶液中I-被空气氧化，配制KI溶液所用的二次去离子水应进行去氧处理，并将配制的KI溶液放置冰箱中，3 d后新配制。

2.1.4 淀粉用量

淀粉作为I2-淀粉蓝色络合物特效显色反应的显色剂，灵敏度高，其用量对显色效果影响很大，试液中淀粉浓度过大会使I2-淀粉络合物颜色太深，影响吸光度随KBrO3浓度变化的线性关系，用量过小显色不明显而影响分析灵敏度。在试液pH=2、KI浓度为0.15 mol/mL条件下，考察4组50 mL容量瓶且每组容量瓶中KBrO3浓度各不相同的系列试液，并将浓度为0.1%、0.3%、0.5%、1.0%淀粉溶液2 mL分别加入上述4组试液中，并观察在室温下反应6 min后的显色效果，结果50 mL试液中加入0.5%淀粉2.00 mL，显色效果好，线性关系明显，采用50 mL试液中加入0.5%淀粉2 mL。

2.1.5 显色反应温度

显色温度影响显色效果，在上述选择的显色条件下考察温度变化对显色效果的影响，结果表明从室温到35℃范围同一份试样吸光度无显著变化，选择在室温条件下显色。

2.1.6 显色反应时间

显色时间影响显色效果，为防止KI在放置过程被空气氧化产生I2而使吸光度测定结果不准确，在在上述最佳试验条件下，试液中加入KI、淀粉后置于暗处，并对显色时间进行考察，结果表明在6 min～8 min时效果最好，选择显色反应时间为6 min。

2.2 标准曲线、线性范围、检出限、相对标准偏差

在选定的最佳试验条件下，新建方法吸光度的变化与BrO3-浓度在5.0 mg/kg～80.0 mg/kg范围内呈良好的线性关系（表1），其校准曲线的回归方程为A=0.0096x+0.277，γ=0.9997。对浓度为 15.0 mg/kg的 KBrO3进行11次平行测定,所得方法的相对标准偏差为0.54%，按照IUPAC建议,计算得方法检出限为1.0 mg/kg。

表1 不同浓度的吸光度Table 1 Absorbance of various concentration（n=5）

2.3 干扰试验

试验常见物质对KBrO3测定的影响，在相对误差不大于5%的条件下，对于浓度为5.0 mg/kg的KBrO3,共存物质允许量为500倍葡萄糖、丙二酸根、苯甲酸钠，1500倍常见的阳离子对KBrO3的测定不干扰。VC，Fe2+与具有还原性的阴离子如 SO32-、Cl-、S2O32-等存在干扰，但其还原特性使这些离子在样品中不能与BrO3-共存。面粉中过氧化苯甲酰的存在对KBrO3测定有干扰，但过氧化苯甲酰不溶于水，样品采用水溶法既可消除过氧化苯甲酰的干扰。

2.4 样品分析

称取10.00g面粉样品于干净烧杯中,加水100mL，混合均匀超声波振荡15 min后加入1 mL Zn（Ac）2溶液,弃去脂肪层后过滤,弃去不溶物，滤液转移至容量瓶中加水定容至标线作为试液。取试液5mL于50mL容量瓶中,在选定的最佳试验条件下，按前述方法测定KBrO3的含量，结果见表2。

表2 样品分析结果Table 2 Analytical results of samples

3 结论

根据KBrO3具氧化性特性，酸性条件下，研究了在含有KBrO3的试液中加入KI，BrO3-氧化I-生成I2，I2与淀粉作用灵敏生成I2-淀粉蓝色络合物的特效显色反应进行KBrO3含量的测定，建立了面粉中KBrO3残留新的光度测定法，并对测定条件进行优化，蓝色络合物的最大吸收波长为540 nm，显色的条件为，50 mL试液中分别加入0.15 g/mL KI溶液1.50 mL，0.5%淀粉2.00 mL，HAc调节试液pH=2，室温下显色6 min。

[1]周斌.面粉中溴酸钾测定方法的探讨 [J].粮油仓储科技通讯,2006,1(1):48-56

[2]V.A.DE Siefsanis.Analysis of Potassium Bromate in flour.Dough and Bread[J].Cereai Chenistry,1992,69(6):683-685

[3]尤新.溴酸钾替代品前景广阔[J].粮油食品科技,2006,14(1):28

[4]祁占林,赵春娜.滴定法检测小麦粉中溴酸钾含量[J].粮食与食品工业,2005,12(6):64-66

[5]李燕杰,李雪琴.面制品中溴酸钾残留量的测定方法[J].粮油食品科技,2006,5(14):42

[6]李燕杰,李雪琴,卞科,等.电位滴定法测定面粉中的溴酸钾含量[J].河南工业大学学报,2007,4(2):27-30

[7]罗力力,向小黎,李红敏,等.用反滴定法测定小麦粉中溴酸钾含量[J].粮油食品科技,2006,6(14):46-47

[8]王骏,张卉,祝建华.反相离子对液相色谱法测定小麦粉中的溴酸钾[J].食品科学分析检测,2007,28(1):27-273

[9]邬晨阳,马建明,龚文杰,等.离子色谱法测定面粉制品中溴酸盐残留研究[J].中国卫生检验杂志,2008,18(9):1784-1785

[10]Kuakawa Y,Hayashi Y,Mackawa A.Caicio-ngenicity of potassium bromate inistered orally to F344 rats[J].JNatl Canoer Inst,1983,71(5):965-972

An Investigation of Detection Technology About the Potassium Bromate in the Flour

NIE Feng1，2，HAO Liang1,HAN Hao1,TIAN Guang-hui1，XU Kun1
（1.School of Chemistry and Environmental Science Shaanxi University of Techndogy,Hanzhong 723001,Shaanxi,China;2.Key Laboratory of Shaanxi Provincial Resource and Biology,Shaanxi University of Technology,Hanzhong 723001,Shaanxi,China）

2010-05-13

陕西省科技厅重点实验室专项计划（KJT06119-04）；陕西理工学院科研基金（SLGQD0704）

聂峰（1956—），男（汉），教授,硕士，研究方向：分子光谱。