纯水提取直接进样-离子色谱法检测面包中溴酸盐含量

纯水提取直接进样-离子色谱法检测面包中溴酸盐含量

长沙市疾病预防控制中心湖南长沙410004

【摘要】目的:本文采用纯水提取直接进样-离子色谱法快速检测面包中溴酸盐含量。方法:选用MetrohmA-SUPP7阴离子分析柱,MSM抑制柱,0.36mmol/LNa2CO3淋洗液,50mmol/LH2SO4再生液,流速为0.7mL/min,电导检测器。纯水提取样品中溴酸盐后经高速离心、过C18柱、过滤膜后直接进样。结果:本方法相关性好(r=0.9997),精密度高(RSD%<3.0),样品加标回收率在87.5%~95.0%之间,最低检出限为0.10mg/kg。结论:本方法具有操作性强、快速、准确度和灵敏度高的优点,在实际工作中具有较好的应用前景。

【关键词】离子色谱;溴酸盐;面包

Purewaterextractionanddirectinjectioncombinedwithionchromatographyfortherapiddetectionofbromateinbreadsamples

YANLi-min,YANFu-hua

ChangshaCenterforDiseaseControlandPervention,Changsha410004,Hunan,P.R.China.

Abstract:Purpose:Inthispaper,purewaterextractionanddirectinjectioncombinedwithionchromatographyfortherapiddetectionofbromateinbreadsampleswereemployed.Method:MetrohmA-SUPP7anionanalysiscolumn,MSMsuppressor,0.36mmol/LNa2CO3eluent,50mmol/LH2SO4regenerationsolutionwithflowrateat0.7mL/minandconductivitydetectorwereselectedinthispaper.Thebromatewasextractedwithpurewaterandthendirectinjectionafterhigh-speedcentrifugationandfilter.Results:Agoodmethodperformancewasobtainedinthiswork,suchasgoodcorrelation(r=0.9997),highprecision(RSD%<3.0),spikedrecoveriesbetween87.5%and95.0%,thelowestdetectionlimitwas0.10mg/kg.Conclusion:Thismethodpossessedmanyadvantageincludingeasilytooperate,fast,highaccuracyandsensitivity.Alsothemethodhasagoodprospectinthepracticalwork.

Keywords:ionchromatography;bromate;breadsamples

溴酸钾曾经作为面粉的一种添加剂,在面团发酵、烘培过程中起到慢性氧化剂的作用,能显著改善面粉制品的烘焙效果,但溴酸盐具有潜在致癌性,长期食用会对人体造成潜在的危害[1],1992年WHO确认溴酸盐是一种氧化性致癌物。2005年7月1日我国已全面禁止使用溴酸钾作为面粉添加剂,但一些小作坊甚至一些较小规模的企业因为利益的驱使,仍在使用。目前,测定溴酸盐的方法包括化学法和仪器法,化学法有比色法[2]和滴定法[3],仪器法主要有气相色谱法[4]、液相色谱法[5]和离子色谱法,离子色谱法又有在线渗析法[6]、梯度淋洗柱后衍生紫外检测法[7]和淋洗液在线发生法[8]等。化学法样品前处理繁琐,需消耗大量试剂且费时,灵敏度和回收率偏低,重复性不理想。因此本方法采用离子色谱法,纯水提取样品中溴酸盐后直接进样,具有操作性强、样品处理简便快速、灵敏度高、检出限低、重复性较好和无需衍生试剂等优点,具体实验如下。

1材料与方法

1.1仪器与试剂

MIC型离子色谱仪附带柱温箱,Metrohm838型自动进样器,IcNet2.3色谱工作站,MetrohmASupp7(250×4.0mm,9μm)分离柱,MetrohmASupp1保护柱,MSM抑制柱,抑制型电导检测器(以上均购自瑞士万通公司),孔径0.22μm/0.45μm水性滤膜,C18柱(AgelaTechnologiesCleanertC18-SPE),高速离心机(TG16C,长沙英泰仪器有限公司),数控超声波清洗器(KQ-250DE,昆山市超声仪器有限公司)。溴酸盐标准储备液(标准值:1000μg/mL,相对扩展不确定度(k=2):0.3%,编号:GBW08676,中国计量科学研究院),石油醚(分析纯,沸程30~60℃),碳酸钠、硫酸均为优级纯,实验用水电导率>18.2MΩ。

1.2色谱条件

淋洗液0.36mmol/LNa2CO3,流速0.7mL/min,再生液50mmol/LH2SO4,柱温45℃,满量程:100μS/cm,量程:100μS/cm。

1.3实验方法

准确称取10.0g面包样品,剪碎后置于250mL具塞三角瓶中,加入30mL石油醚浸泡半小时,倾去石油醚,重复2次,样品在室温下待石油醚挥干,加入100.0mL纯水,浸泡20min并不时用玻棒搅拌,超声提取20min后静置分层后,取上层液20.0mL于50mL离心管中,10000r/min离心10min,上清液过0.45μm水性滤膜,再过经甲醇活化过的C18固相萃取柱,最后过0.22μm水性滤膜,进样测试,进样体积为200μL。

2结果与讨论

2.1色谱分离情况

标准溶液(含F-、H2PO3-、Cl-、NO2-、NO3-、SO42-等常见阴离子)及实际样品分离效果见图1、图2。

图1标准溶液分离图图2样品分离图

1.F-;2.H2PO3-;3.Cl-;4.NO2-;5.NO3-;6.SO42-

2.2色谱柱的选择

溴酸盐作为面包中的非法添加剂,其含量较低,要达到定量准确,须选择柱容量大、分离性能好的分析柱。MetrohmASupp7(250×4.0mm,9μm)可用于检测常规阴离子(如F-、H2PO3-、NO2-、NO3-、SO42-等)和卤素含氧酸根(如ClO2-、BrO3-、ClO3-)等,其柱容量大,亲水性强,灵敏度高,具有很好的分离性能。本文选用MetrohmASupp7(250×4.0mm,9μm)作为分析柱,MetrohmASupp1作为保护柱。

2.3淋洗液的选择

离子色谱常用的淋洗液有氢氧化钾(KOH)和碳酸盐(Na2CO3/NaHCO3)等,本文采用0.36mmol/LNa2CO3作为淋洗液,流速0.7mL/min。此条件下,具有较好的分离效果,同时分析时间较短。

2.4标准曲线制作

用标准储备液配10mg/L的使用液,再分别配成0.0、5.0、10.0、20.0、40.0、80.0、150.0μg/L标准系列,上机测试,其线性方程Y=132.988X-0.0274,相关系数r=0.9997。

2.5精密度试验

在上述离子色谱条件下,分别对浓度为0.25和1.00mg/L的标准溶液,连续测定7次,测得溴酸盐保留时间(RT,min)及峰面积(A,mV?sec)的相对标准偏差(RSD)均<3.0%。

2.6回收率试验

取1份不含溴酸盐的阴性面包样品,按表1加入适量标准溶液,按上述方法提取处理后,进行色谱分析,测得回收率在87.5%~95.0%之间,见表1。

2.7干扰试验

从混合标准溶液的色谱图可以看出,溴酸盐与Cl-的色谱峰相邻很近,当Cl-色谱峰较大时,其分离效果不理想,经实验,当Cl-浓度为300mg/kg时,不影响分离效果,但大于500mg/kg时,分离不好从而影响定量,此时,选用银预处理小柱(Onguard-Ag)过滤,以去除高浓度Cl-的影响,其它常见共存阴离子如F-、H2PO3-、NO2-、NO3-、SO42-等,在色谱图中RT与被测物相差较大,影响较小。

3小结

本方法采用石油醚去除油脂,纯水提取和离心过滤处理后直接进样,并选取离子色谱测定面包中溴酸盐含量,与其它方法相比,本方法具有简便、快速,所需试剂少,无须衍生,灵敏度高,检出限低和重复性好的优点,在实际工作中具有良好的应用前景。

参考文献:

[1]王伟,蒋颂辉,朱惠刚,等.溴酸盐的遗传毒性[J].环境与健康杂志,2003,20(3):137-138.

[2]OyekunleJAO,AdekunleAS,OgunfowokanO,etal.Bromateandtracemetallevelsinbreadloavesfromoutletswithinile-ifemetropolis,southwesternnigeria[J].ToxicolRep,2014,1:224-230.

[3]张云,徐刚,江勇等.沉淀滴定计算法同时测定溴酸根与碘酸根[J].分析化学,2002,30(5):605-607.

[4]廖燕芝,杨代明,张继红.面食品中溴酸盐的气相色谱法测定[J].食品科学,2009,30(24):366-368.

[5]HimataK,nodaM,AndoS,etal.Measurementofbromateinbreadbyliquidchromatographywithpost-columnflowreactordetection[J].JAOACInt,2000,83(2):347-355

[6]宋伟,张立辉,陆幽芳,等.在线渗析-离子色谱法直接测定面粉及面制品中溴酸盐[J].理化检验(化学分册),2006,42(11):899-902.

[7]陈梅兰,叶明立,朱岩.离子色谱-梯度淋洗柱后衍生紫外检测法测定面制品中溴酸盐[J].中国食品学报,2010,10(2):221-225.

[8]葛成相,张霞,李家涛,等.淋洗液在线发生-离子色谱法测定面制品中溴酸盐含量和其不确定度分析[J].中国卫生检验杂志,2011,21(12):2845-2846.

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