離心沉淀氣相色譜法測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:1006-6144(2009 03-0305-04離心沉淀氣相色譜法測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. 中國計量學(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器測定面粉中過氧化苯甲酰含量的方法。考察了不同提取時間和采用不同工作曲線對過氧化苯甲酰測定的影響。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, 氫火焰離子化檢測器測定。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 時的平均回收率為82. 70%89. 46%, 相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為3. 77%6. 93%。該方法儀器設(shè)備簡單, 測定結(jié)果靈敏、準(zhǔn)確, 適合面粉中過氧化苯甲酰的測定。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:O657. 71 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A過氧化苯甲酰(Benzoyl Perox ide, BPO 具有氧化性, 能對面粉起到增白作用1。

3、同時, 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)和儲藏。但是面粉中過量添加過氧化苯甲酰會影響人體肝、腎代謝, 引發(fā)多種疾病2。為此, 國家標(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. 中國水稻研究所, 農(nóng)業(yè)部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心, 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)光法對試劑的配制和儲存條件要求較高; 液相色譜法前處理使用還原劑碘化鉀所生成的碘對檢測器有腐蝕作用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)的時間不夠充分, 而且樣品直接過濾會產(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, 對于食品質(zhì)量安全監(jiān)測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定面粉中過氧化苯甲酰。方法前處理簡便、結(jié)果準(zhǔn)確、重現(xiàn)性好。應(yīng)用于實際樣品測定, 結(jié)果令人滿意。1 實驗部分1. 1 儀器與試劑Agilent G

5、C6890氣相色譜儀(美國, 安捷倫公司 , 配氫火焰離子化檢測器和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, J&W 公司 ; IKAT -25高速組織搗碎機(德國, IKA 公司 ; T DL -40B 離心機(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Chem Service 公司 ; 苯甲酸標(biāo)準(zhǔn)品(純度為99. 9%, 美國Su -收稿日期:2008-05-08 修回日期:2008-08-28基金項目:農(nóng)業(yè)部 全國無公害食品行動計劃 例行監(jiān)

6、測項目資助(農(nóng)市發(fā)20072號*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:高純氮氣(純度99. 999% , 進(jìn)樣口壓力為25. 0psi, 進(jìn)樣口溫度240 ; 檢測器溫度為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。1. 5 定量方法試樣中過氧化苯甲酰含量按下式計算: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 凈化方法的選擇國標(biāo)法9前處理步驟中對樣品采取了直接過濾的方法。該方法會因為面粉顆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)致測定結(jié)果偏低, 同時還會進(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)而造成試劑的浪費和對環(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, 但這些方法實驗成本較高。而

10、物理凈化法因其操作簡單和對樣品性質(zhì)不發(fā)生變化等優(yōu)點被廣泛應(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。實驗發(fā)現(xiàn), 采用離心沉淀過濾法, 過濾速度快, 提取液收集徹底, 對測定結(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和對環(huán)境的污染。通過測定0. 30g/kg 的面粉加標(biāo)樣品回收率對兩種凈化方式進(jìn)行考察。結(jié)果表明, 國標(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 提取時間的選擇提取時間對樣品中過氧化苯甲酰能否被充分還原起著決定

11、作用。通過測定0. 30g/kg 的面粉加標(biāo)樣品回收率對樣品提取時間進(jìn)行考察, 結(jié)果見圖1。從圖1可知, 隨著提取時間的延長, 可顯著提高過氧化苯甲酰加標(biāo)樣的回收率。當(dāng)提取時間為10h 時, 回收率大于80%; 當(dāng)提取時間延長到12h 以圖1 提取時間對回收率的影響Fig. 1 Ef fect of extraction time on the reco -very第3期分析科學(xué)學(xué)報第25卷上, 反應(yīng)已趨于平衡。因此, 本試驗選取提取時間為12h 。2. 3 工作曲線與檢出限國家標(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, 不穩(wěn)定, 使用時含量需硫代

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。通過對兩種工作曲線對同一面粉加標(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)曲線對回收率測定結(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倍基線噪音計算, 方法的檢出限為2mg/kg , 遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足國家標(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)加入法分別測定0. 06、0. 18、0. 30g/kg 三個加標(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 實際樣品測定采用本法對10種市售面粉樣品進(jìn)行了測定, 其中一種面粉檢出有過氧化苯甲酰, 超過國家標(biāo)準(zhǔn)近2倍, 結(jié)果見表3。表3 樣品測定結(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

17、an -yuan(張媛媛 , ZH A NG L-i li(張黎黎 . Physical T esting and Chemical A naly sis P art B:Chem ical Analysis(理化檢驗-化學(xué)分冊 J, 2007, 43(8 :655.第3期應(yīng)興華等:離心沉淀氣相色譜法測定面粉中過氧化苯甲酰含量的研究第25卷3 L U Chun -ming(路純明. Jo ur na l of A naly tical Science(分析科學(xué)學(xué)報 J, 1999, 15(5 :402.4 SH I Wen -zhen(石文貞 , H OU Ca-i yun(侯彩云 , WA

18、N G Wen -chao (王文超 , CH EN Jing (陳 婧 . Science and T ech -no lo gy of Fo od Industry (食品工業(yè)科技 J, 2007, 28(6 :203.5 H AO L iang(郝 亮 , DU Jian -x iu(杜建修 , T I AN Le-i lei(田蕾蕾. Chinese Jour nal o f A naly sis L abo rato ry (分析試驗室 J, 2007, 26(5 :80.6 W AN G Qin(王 勤 , ZH AN G Cun -ling (張存玲 , XU W en -jie

19、(徐文杰 . Physical T est ing and Chem ical A nalysis P artB:Chemical A nalysis(理化檢驗-化學(xué)分冊 J, 2002, 38(7 :361.7 W AN G Quan(王 全 , Y AN G Geng -liang(楊更亮 , ZH AN G L i(張 驪. Chinese Journal o f Chr omatog r aphy(色譜J, 2007, 25(3 :341.8 M EN G Q ing -yu(孟慶玉 , L I Zh-i ling(李志玲 , SO N G Q iu -juan(宋秋娟. H enan

20、 Jo ur nal of Pr eventive M edicine(河南預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志 J, 2007, 18(2 :102.9 GB/T 18415-2001. M etho ds of Deter mination fo r Benzoy l Per ox ide in Wheat Flour(小麥粉中過氧化苯甲酰的測定方法 S.Beijing(北京 :Chinese Standard P ress(中國標(biāo)準(zhǔn)出版社.10A nalyt ical M ethods for Pesticide R esidues in Fo odstuffs, G ener al Inspector ate

21、 fo r H ealth Pr otectio n, T he N etherlands,6th ed. , 1996.Determination of Benzoyl Peroxide in Wheat Flour by GasChromatography after Precipitation by CentrifugationYING Xing -hua *1, XU Xia 1, ZH U Zh-i w ei 1, M IN Jie 1, ZHU M in 2, ZHA I Yuan -jian 2(1. China N ational R ice R esear ch I nsti

22、tute, Rice P roduct Quality Sup er vision andI nsp ection Center , Ministr y of A gr iculture , H angz hou 310006;2. China J iliang Univ ersity , H ang z hou 310018Abstract:An analytical m ethod of g as chromatog raphy w ith flame ionization detection after pr ecipitated by centrifugation w as established for determination of benzo yl perox ide in w heat flour. The effects o f different ex tr actio n time on the ex traction efficiency and different calibr ation strategies for quantificatio n w ere investigated, respectively. The benzoy l perox ide w hich w as ex