梁敏娟
(山西忻州市质量技术监督检验测试所,山西忻州 034000)
溴酸钾是氧化剂、分析试剂、面粉质量改良剂。作为一种添加剂起着2种作用,一是增白,二是对面团起到一种急胀的作用。使用了溴酸钾后的面粉更白,制作出来的面包更有弹性和韧性、发酵更完全。目前研究组织发现,溴酸钾是一种致癌物质,过量食用会损害人体的中枢神经、血液及肾脏。国际癌症研究机构也已将该化合物列为致癌物质。中国国家质检总局、国家标准化委员会联合发出停止使用溴酸钾作为面粉处理剂的通知。因此,准确测定面粉中的溴酸盐含量对于控制面粉及其制品的食品卫生安全具有重要意义[1-2]。
依据对测定面制品中溴酸盐的前处理方法和仪器条件进行了摸索。等度淋洗液系统分析多个样品后需加大淋洗液浓度将强保留离子洗脱。等度梯度洗脱虽重复性好,但检测效率低。且在溴酸盐保留时间容易出现干扰离子。采用离子色谱两步梯度洗脱方法,对小麦粉中的溴酸盐进行测定,即在洗脱过程中淋洗液的浓度发生2次梯度变化,第1次梯度洗脱,弱保留离子快速洗脱目标离子进行分离,第2次梯度洗脱将强保留离子(如硫酸根、磷酸根等)洗脱出来平衡色谱柱,实现待测离子分离和色谱柱平衡[3]。符合GB/T 20188—2006标准要求。此方法溴酸盐的检出限为0.13 mg/L,完全能满足检测要求。
ICS-1100型离子色谱仪,美国DionexIonpac公司产品;DionexIonPacAS19型4 mm×250 mm,AG19型保护柱(4 mm×50 mm),DS6型抑制型电导检测器,EG50自动淋洗液发生器OH-型,Dionex ASRS型4 mm阴离子抑制器,Hromeleon色谱工作站。
溴酸根标准储备液:1 000 mg/L(GBW(E)083182-1,坛墨质检)。
KOH淋洗液由EG50淋洗液发生器自动产生。Dionex ASRS型4 mm阴离子抑制器,淋洗液流速1.00 mL/min,柱温30℃,抑制器抑制电流100 mA,进样量25 uL。
淋洗液OH-浓度见表1。
表2 精密度结果
表1 淋洗液OH-浓度
取适量标准稀释液,配制成质量浓度为0,1.00,2.00,3.00,4.00,5.00,6.00 mg/L的标准系列,在上述色谱条件下进样测定,入离子色谱仪根据保留时间定性,以峰面积对质量浓度绘制标准曲线,得出线性回归方程。
准确称取10 g(精确到0.000 1 g) 试样于100 mL锥形瓶内,加入100 mL去离子水轻轻摇匀,再用超声波提取20 min,静置。取20~30 mL上层液于50 mL离心管内,以转速3 000 r/min离心20 min,取上清液待测。
将离心上清液过RP柱、Ag/H柱除氯,弃去前5 mL流出液,收集其后2 mL流出液过0.2 um滤膜注入到超滤杯中,以转速10 000 r/min离心30 min进行超滤,滤液直接进入离子色谱仪分析。
RP,Ag/H柱的活化和使用:在使用RP,Ag/H柱处理样品前需对其进行活化,用10 mL甲醇活化RP柱,推动速度不超过2 mL/min,然后将RP柱放置20 min,在用纯水10 mL冲洗RP柱,推动速度不超过2 mL/min。Ag/H柱的活化只用纯水10 mL冲洗,推动速度不超过2 mL/min。
试验结果得BrO3-在1~6 mg/L线性范围内具有良好的线性关系。线性回归方程为Y=0.054X,相关系数R=0.999 1。空白样品连续11次进样响应值的计算最低的检出限为0.13 mg/L。
配制1.00,3.00 mg/L的BrO3-标准溶液,分别进样6次,考查方法的精密度。每组变异系数均<5.00%,达到了分析方法的要求,且精密度高。
精密度结果见表2。
准确称取面粉样品中分别加入1.00,5.00,6.00 mg/L 3个质量浓度的BrO3-标准溶液,按1.3方法进行处理,计算其回收率,每组浓度作一对平行样试验。
样品回收率结果见表3。
表3 样品回收率结果
面粉及面粉制品中的主要成分是蛋白质、碳水化合物、脂肪、维生素、矿物质等,因此用RP柱可以去除脂肪等物质。由于一般面粉和面制品中都含有一定量的氯离子,而高浓度氯离子的存在,会干扰溴酸根的测定,因此使用Ag/H柱吸附样品中的氯离子,可以降低其对溴酸根测定的干扰。将流出液滤入超滤杯中超滤,可过滤掉溶液中各种大分子溶质、微粒,以达到分离纯化的目的[1]。
面粉和面制品中的溴酸盐含通常都比较低,选用的美国DionexIonpac公司AS19型,与BrO3-保留时间相近可能产生干扰的是ClO2-和Cl-,由于方法适当,始终控制在一个合理的范围,达到溴酸根和其他阴离子的有效分离,并满足其较低的检出限。此外,面粉中的一些物质保留时间比较长,为确保每次运行后不对下次测定产生干扰,采用梯度条件,达到了较好的分离效果。试验确定的运行测定时间为35 min。
采用离子色谱法直接测定面粉中的溴酸盐,该方法准确、灵敏、重现性好,样品前处理简单,样品溶液经离子交换和抑制电导检测后,能有效分离和测定面粉中的溴酸盐。