甲基紅法測(cè)定面粉中溴酸鹽的含量

焦懷鑫，梅玉強(qiáng)

（周口市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心，河南周口466000）

1 引言

溴酸鹽用作面粉添加劑具有很長(zhǎng)的歷史，其可使面制品更白和具有彈性，外觀看起來更舒服；另外能使面制品迅速膨脹更具有韌性，對(duì)面粉具有很強(qiáng)的改良作用。通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常攝入溴酸鹽，會(huì)大大增加腎癌、甲狀腺和腹膜間皮瘤的發(fā)病率。國(guó)際癌癥研究協(xié)會(huì)認(rèn)為，溴酸鹽很有可能增加患癌的幾率，影響人們的身體健康，因此將溴酸鹽定為2B類可致癌的物質(zhì)。很多國(guó)家對(duì)溴酸鹽的使用和加入量都做了嚴(yán)格的要求，如果有其它可替代添加劑則應(yīng)取消其使用[1]。因此如何對(duì)溴酸鹽進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的測(cè)量，以及加大對(duì)面粉添加劑的管理力度已成為食品安全管理部門和學(xué)術(shù)界的迫切要求[2]。

目前，溴酸鹽的測(cè)定方法很多，主要有離子色譜法、碘酸鉀滴定方法中的碘量法、電位滴定法[3]、萃取光度法[4]和顯色光度法[5]等，但以上測(cè)量方法都有一定的缺陷，比如準(zhǔn)確度差、靈敏度低、不能用于微量分析等；另外在使用流動(dòng)注射分析、高壓液相、分子熒光中存在預(yù)處理困難、操作復(fù)雜等問題。本研究在氯化鈉催化的條件下，以乙醇做溶劑，甲基紅做褪色劑，對(duì)面粉中的溴酸鹽進(jìn)行測(cè)量研究。結(jié)果表明，該測(cè)量方法具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性和靈敏度，且使用儀器簡(jiǎn)單，不受其它成分影響，適宜面粉中溴酸鹽的測(cè)定，可作為對(duì)面粉中溴酸鹽檢測(cè)的常規(guī)分析方法。

1.1 儀器與試劑

1.1.1 儀器

電子天平：FA1104N；分光光度計(jì)：Spectrumlab；離心機(jī)；循環(huán)水真空泵：SH2—D（Ⅲ）；超級(jí)恒溫水浴鍋。

1.1.2 試劑

溴酸鉀、氯化鈉、甲基紅、鹽酸、乙醇均為分析純，市售面粉。

1.2 溶液的配制

氯化鈉溶液的配制：用電子天平準(zhǔn)確稱取1.19g的氯化鈉，溶解、稀釋后制得濃度為0.4mol/L的氯化鈉溶液50mL，轉(zhuǎn)入試劑瓶貼標(biāo)簽保存。

溴酸鉀溶液的配制：準(zhǔn)確稱取0.0076g的溴酸鉀，加入燒杯中，用蒸餾水溶解后倒入1000mL容量瓶中稀釋定容，制得濃度為6μg/mL的溴酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液，避光保存。

甲基紅溶液的配制：準(zhǔn)確稱量0.0016g的甲基紅，用乙醇溶解、稀釋至100mL，制得濃度為0.016g/L甲基紅的乙醇溶液。

鹽酸溶液的配制：用移液管準(zhǔn)確量取4.6mL分析純的濃鹽酸，用蒸餾水稀釋至50mL，得濃度3mol/L的鹽酸溶液，轉(zhuǎn)入試劑瓶中貼上標(biāo)簽保存。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

確定測(cè)量?jī)x器操作參數(shù)：溴酸鉀-甲基紅最大吸收峰對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)參數(shù)是掃描波長(zhǎng)區(qū)間為440～560nm；吸光度的量程為0.00～1.60。

在一支比色皿中加入6μg/mL的0.2mL溴酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻，靜置等待測(cè)量。另一支比色皿中加入蒸餾水，作空白對(duì)照實(shí)驗(yàn)。在512nm處分別測(cè)定溴酸鉀溶液和蒸餾水的吸光度，在20mL的比色管內(nèi)，分別加入濃度為0.017g/L的1.2mL甲基紅乙醇溶液、濃度為0.4mol/L的0.5mL氯化鈉溶液、濃度為3mol/L的0.5mL鹽酸溶液。其中含溴酸根離子溶液的吸光度為A，試劑空白對(duì)照試驗(yàn)的吸光度為A0。計(jì)算出△A=A-A0，進(jìn)而求△A值。

2 結(jié)果與討論

2.1 吸收光譜

按照1.3實(shí)驗(yàn)方法，測(cè)定出不同波長(zhǎng)下A和A0，繪制吸收光譜，如圖1所示，選定512nm吸收波長(zhǎng)作為測(cè)定波長(zhǎng)。

2.2 工作曲線

用移液管移取不同體積溴酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，利用分光光度計(jì)測(cè)定溴酸鉀的吸光度，通過測(cè)定表明其工作曲線在0.1～0.9μg/mL的范圍內(nèi)，呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，回歸方程是△A=0.0373C+0.00301，相關(guān)系數(shù)為C=0.99241，得出其表觀摩爾吸收系數(shù)是 2.09×103L·mol-1·cm-1，如圖2所示。

2.3 時(shí)間及反應(yīng)溫度的影響

根據(jù)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特征，溫度越高，反應(yīng)速度相應(yīng)也就越快。對(duì)于甲基紅的褪色反應(yīng)，需要在一定的溫度下進(jìn)行，并且隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，反應(yīng)也就進(jìn)行得越徹底，所以反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間對(duì)體系的測(cè)量都會(huì)產(chǎn)生一定影響。經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)表明，在30℃時(shí)褪色反應(yīng)最快，5min后體系的△A值可達(dá)最大，并保持在24h內(nèi)不變，因此該試驗(yàn)選用30℃反應(yīng)5min。

2.4 催化劑加入量的影響

在測(cè)定液中加入少量的催化劑能加快反應(yīng)速度，縮短反應(yīng)時(shí)間，提高反應(yīng)效率，進(jìn)而減少測(cè)定所需要的時(shí)間。通過大量的摸索實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)氯化鈉的加入能明顯加快反應(yīng)進(jìn)程，推測(cè)原因可能為：在乙醇存在條件下，催化劑與指示劑發(fā)生某種聚合反應(yīng)，使得BrO33-能更加有效地和甲基紅中的氨基氧化還原反應(yīng)而褪色。經(jīng)試驗(yàn)，氯化鈉濃度在4mol/L左右，用量在0.3～0.7mL區(qū)間內(nèi)，體系有最大且恒定的吸收△A值，因此選定氯化鈉為催化劑，體積為0.5mL，濃度為4mol/L。

2.5 酸濃度的影響

在吸光度的測(cè)量過程中，酸度會(huì)對(duì)測(cè)量體系產(chǎn)生影響，本實(shí)驗(yàn)分別研究了硝酸、硫酸、鹽酸對(duì)溶液褪色的影響。結(jié)果表明：用3mol/L鹽酸溶液的效果最好，用量在0.3～0.8mL數(shù)值范圍內(nèi)，△A值大且穩(wěn)定，而硝酸則具有一定的氧化性，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響比較大，不易使用，故選定鹽酸作為測(cè)量酸，用量為0.5mL。

2.6 共存離子的影響

2.7 甲基紅加入量的影響

溴酸鉀在酸性溶液中具有很強(qiáng)的氧化性，能夠與甲基紅發(fā)生氧化-還原反應(yīng)，使溶液褪色，與不含溴酸鉀的溶液對(duì)比，可測(cè)得它們吸光度的差值變化，得到所需的結(jié)果。通過反復(fù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：甲基紅用量在1.0～1.5mL范圍內(nèi)，溶液吸光度△A較為穩(wěn)定，所以該實(shí)驗(yàn)選擇甲基紅溶液用量為1.2mL，約為0.017g/L（99.7%的乙醇）。

2.8 樣品檢測(cè)

對(duì)目前超市里在售的幾種面粉樣品進(jìn)行測(cè)定。稱取一定量的樣品于燒杯中，加入去離子蒸餾水浸泡和攪拌，30min后，倒出上清液，對(duì)下層沉淀抽濾，將濾液與上清液合并，轉(zhuǎn)移至容量瓶中，用去離子水進(jìn)行定容。用移液管移取溶液樣品，按上述實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定，并用溴酸鉀空量做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，水為參比液，測(cè)定樣液和對(duì)比液的吸光度A、A0，依據(jù)所做標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，計(jì)算出樣液中溴酸鉀含量，并依據(jù)A0、A計(jì)算對(duì)應(yīng)面粉中溴酸鹽含量。測(cè)定結(jié)果見表1。

表1 市售面粉樣品中溴酸鹽的含量(mg/kg，以KBrO3計(jì)）

從表1可看出，市售的幾種面粉中溴酸鹽含量符合GB82760-1996《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》。

3 結(jié)論

通過溴酸鉀在酸性條件下與甲基紅的顯色反應(yīng)，進(jìn)行溴酸鉀含量的比色測(cè)定，檢測(cè)范圍數(shù)值區(qū)間在0.1～0.9μg/mL，符合規(guī)定的檢出限最小達(dá)到0.1μg/g。該測(cè)定方法具有快捷、靈敏度高、易操作、簡(jiǎn)便、易觀察的特點(diǎn)，可用于面粉中溴酸鹽的測(cè)定。

[1]胡培勤，戴桂勛，熊敏.面粉和面粉制品中痕量溴酸鹽的離子色譜測(cè)定法[J].環(huán)境與健康雜志，2008，25（8）：726-728．

[2]徐霞，應(yīng)興華，段彬伍.離子色譜法（抑制電導(dǎo)）測(cè)定面粉中溴酸鹽的含量[D].上海：中國(guó)科學(xué)院上海冶金研究所，2000.

[3]劉勇建，劉京生，牟世芬，等.直接進(jìn)樣-離子色譜法測(cè)定飲用水中痕量溴酸鹽[J].環(huán)境化學(xué)，2005，22（6）：615-618.

[4]劉秀萍，陳婧，賈美玲，等.甲苯胺藍(lán)褪色光度法測(cè)定痕量溴酸根的研究[J].化學(xué)試劑，2008，30（2）：125-126.

[5]唐秋瓊，姚遙，沈梅，等.離子色譜法同時(shí)測(cè)定面粉中9種無機(jī)陰離子含量[J].廣東微量元素科學(xué)，2009，37（11）：58-62.□