溴酸钾因能显著改善面粉筋力品质而广泛应用近

1、阴离子交换色谱法测定小麦粉中澳酸钾含量标准编制说明一、项目意义漠酸钾是一种用作烘焙面包的添加剂，在面团发酵、醒发、烘培过程中起着一种慢性氧化剂的作用影响面团的结构和流变性，与小麦蛋白的面筋组织发生反应，增加面筋的强度和弹性，形成好的 面筋网络，从而显著改善面粉的烘焙效果。从1941年始至今，漠酸钾获得广泛应用，人们一直将其作为安全、有效的面粉增筋剂使用，人们对其的全部认识是，只要添加条件和烘焙条件正确，漠酸钾将转化成惰性、无害的漠化物。但在1992年世界卫生组织发表对漠酸钾使用安全的审查报告中，确认漠酸根是一种氧化性致癌物，主要导致动物的肾和膀胱组织发生癌变。又随着色谱检测能力的增强，检测出在

2、烘制后的面 包中仍残留着0.05-0.3 mg/kg漠酸根。由此认识到漠酸钾在面食制作中并非完全无害，而是有一定的致癌 性。近十年中一些发达国家先后颁布了禁用漠酸钾作为面粉改良剂的行政性指令，欧盟、澳大利亚、新西 兰甚至一些中小国家及我国的台湾及香港也已禁用，美国、加拿大、日本等国也已大幅度减少漠酸钾的使 用量。中国食品添加剂使用卫生标准GB2760-1992规定，品质改良剂漠酸钾可用于面包、饼干，最大允许量为50 mg/kg, GB2760-1996版修订为：面粉处理剂漠酸钾用于小麦粉，最大使用量为 30 mg/kg ,并 在备注中规定“最终食品中不得检出”。但是，我国至今未颁布相应的漠酸钾

3、残留量的标准检测方法，企业、商业、政府监督部门没有任何有效行为来控制漠酸钾问题，由于欠缺监控手段，有法难循，漠酸钾的卫生 标准实际上形同虚设。我国的面粉、面包、饼干生产企业大多生产和管理相对落后，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像饺子粉、面包粉、高筋粉、拉面粉、甚至是未成熟的小麦粉、潮 湿变质的小麦粉，都普遍使用漠酸钾来作为品质改良剂。据我们对大连市内零售的包括山东、河南、黑龙江等地生产的60份面粉（高筋粉、饺子粉、面包粉、拉面粉）的普查情况看，多于70%勺小麦粉中使用漠酸钾，在面包粉中使用量极高，一些超出了国家标准的允许限。由于残留级的漠酸钾在测定技术上存在困 难，目前

4、还未见到我国面粉中使用漠酸钾的监测情况报告。止匕外，近年发展起来的面包改良剂品种很多， 大都是含漠酸钾的复合型面包添加剂。这样，在面包制作过程中会导致面包粉和面包改良剂双重加入漠酸 钾，往往在面包成品中会检出残留量。这可能导致我国目前的面食中藏有隐患。近几年，漠酸钾的安全性 问题也已引起国内的关注，中国食品添加剂协会三次组织有关研讨，专家指出：为了保证面粉安全性，禁 用漠酸钾作为改良剂是我国食品安全重要举措，目前应尽快组织完善我国在此问题上的法律法规及管理方 面的具体措施，建立面粉、面包等主要面食品中漠酸钾残留量的标准检测方法是当务之急。并依此调查国 内市场面粉、面包等主要面食品中漠酸钾残留量

5、的情况，同时摸清国内现状，以保证这种添加剂的规范使 用或禁用，为政府制定食品安全法律法规提供技术支持。二、制标原则本标准是按 GB/T1.1-2000标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则和GB/T2000 1.4-2001标准编写规则 第4部分：化学分析方法的要求编写的。三、标准化过程 本标准起草人参考 AOAC的标准方法1,查阅了相关最新资料和文献2-4,结合我国国情 和国内实验室的特点，研制了一种新的检测方法一离子交换色谱法测定小麦粉中漠酸钾含量，同时对确定 的检测方法进行检出限、回收率、精密度等试验，建立了一个灵敏度高、选择性好、样品适用范围宽、能 为我国大多数的检测机构所使用的

6、方法。使用本方法对市场上销售的小麦粉、高筋粉、面包粉、面食成品、 以及面粉改良剂等食品添加剂等共80个样品进行了检测，证实其适应性好、结果准确、满足要求。四、研究背景由于面食品中漠酸钾残留量的检测在技术上有一定困难，目前国内外尚无成型方法可循，美国公职化学家学会 AOACt出的官方分析法 956.03规定了白面粉和全麦粉中漠酸盐和碘酸盐的测定法-亚硫酸盐滴定法已从1956-2003年间应用了近50年，该法是一种常规化学分析法，采用亚硫酸盐还原性来测定漠酸盐的弱氧化性，方法经典，但应用繁杂，准确度差，检出不灵敏（最低定性检出限为1mg/kg,定量检出限为10mg/kg）o 1997年，美国环境保

7、护监督管理局（EPA）针对饮用水中使用臭氧消毒的副产物漠 酸盐的检测出台了与标准限量相适应的自来水、矿泉水等饮用水中漠酸盐的检测方法一高效液相色谱法， 采用阴离子色谱柱分离、柱后 O-联茴香胺蓝衍生、紫外检测，这是目前漠酸盐检测研究中最好的方法，灵 敏度高。近几年里，用此法检测面粉和面包中的漠酸盐的添加量和残留量有一些报道，检出限可达到5ug/kg ,符合残留检测的要求。该法在国内使用时有两个缺点无法克服，一是采用柱后O-联茴香胺蓝衍生法还原漠酸根为有可见光吸收的产物，在配置仪器上有一定困难，配置液相色谱柱后泵往往适用范围小而花费高，难以为基层单位接受；二是柱分离的流动相采用离子对试剂，这使得

8、分析费用提高而条件难以控制。对于一种无机盐， 最好的分析手段应首推离子色谱法， 但是由于没有大容量分离柱的限制和检测灵敏度的限制，加之面制品中大量的无机氯离子的干扰，检测面制品中溴酸盐添加剂及其面成品中溴酸盐残留量的离子色谱法一直没有得到长足的进步。 近几年离子色谱快速发展， 尤其是 2004.7 由美国戴安公司推出的新型大容量阴离子交换柱 AS19可以不经预处理情况下将饮用水中的溟酸盐检出限降为ug/L的水平，目前正在制订中的我国关于饮用水中溴酸盐检测的标准方法中将采用阴离子交换- 电化学检测法。 解决了饮用水中痕量溴酸盐的测定，为解决面食品中的微量溴酸盐残留的测定提供了一个很好的研究基础。

9、因此我国当前实在有必要针对面包及面粉中使用溴酸钾的问题研究出一套适用于我国国情并与国际接轨的优势检测方法，尽快在我国普及面制食品中的溴酸钾检测能力。本项目从科学并适用的角度对面粉及面制成品中溴酸盐残留检测技术进行研究，遵循简单、通用、省钱、准确的原则，尽量囊括小麦粉、面包粉及多种面食形式，增加方法的实用性。我们将小麦粉、全麦粉、面包粉以及面制食品中的溴酸盐残留量用水提取，过滤后，经反向 C18 固相萃取和自制的 Cl 离子去除柱净化除去蛋白质、脂肪、和大量干扰成分和污染，尤其是来自 Cl离子的干扰，样品溶液直接经阴离子交换-电导检测器和 AS11分离柱测定，外标法定量，可准确的完成面粉改良剂中

10、的高含量及面制食品中残留量的溴酸钾检测， 其方法回收率、最低检出限等技术指标均优于AOAC勺标准方法，适用范围也大于AOAC勺标准方法。其方法检出限为1ug/kg ,回收率为90-110%五 、 本标准分析条件的选择和优化 我们的工作包括： （1）研究从小麦粉、面包粉、面包及面制成品中有效提取溴酸盐的办法，针对高蛋白、高脂肪样品，将分析成分不丢失的从样品中提取出是保证试验成功的先决条件， 筛选合适的提取液和合理的提取手段， 力争提高提取率使达到 90% 以上， 满足残留分析的要求。（ 2 ）研究纯化步骤，对于复杂的面粉及面制成品的提取液，采用多种纯化手段，去除干扰成分和污染分离柱的成分，制备性

11、能良好并稳定的固相萃取柱脱除食品中的大量氯离子，以保证随后进行的色谱分离过程的谱峰分辨率和色谱柱的寿命。 （ 3） 寻找出分辨率好、灵敏度高、再现性好、准确、稳定的离子色谱分析条件。 （ 4 ） 通过加标回收试验，确定方法回收率，方法最小检出限、方法稳定性、灵敏度、校准曲线线性范围等方法技术指标。（ 5）使建立的方法满足我国颁布的食品添加剂GB2760-1996 关于面食品中溴酸钾的使用限量范围和残留限量要求。 （ 6）总结尽可能多、范围尽可能宽的实验数据，提供作为我国面粉改良剂使用的数据资料，为政府和相关部门制定法规法律提供依据。 （ 7 ）以实验方法和数据为基础，制定关于小麦粉、面包粉及面

12、食品中溴酸盐残留检测方法的国家标准。我们采用的技术路线如下：样品均匀性制备石油酸洗脱油脂高纯水提取溟酸钾反向C18固相萃取去除蛋白自制 Ag柱去除干扰CL离子自制H柱净化流出液离子色谱测定溟酸根5.1 实验条件5.1.1 试剂和材料5.1.1.1 强酸型阴离子交换树脂（H型）柱：强酸型阴离子交换树脂（粒度 100”，交换当量）4.5毫克当量/ 克干树脂） ，用去离子水、甲醇、高纯水洗净，以树脂： 5% H2SO4 =1 ： 2（v/v ）搅拌 1 小时，使树脂转为H型，先用去离子水洗，然后用高纯水洗至清洗水的PH约为6,盛入广口瓶中覆盖以高纯水备用。临用时湿法装入 5ml 塑料注射器管中 2m

13、l ，5.1.1.2 强酸型阴离子交换树脂（Ag型）柱：按1.1.1项制备H型阴离子交换树脂，再以树脂：5%AgNO=1:2（ v/v ）搅拌 1 小时 , 使树脂转成Ag 型，先用去离子水洗，然后用高纯水清洗树脂，用 HCl 检验清洗水无白色浑浊时止，盛入广口瓶中覆盖以高纯水备用。临用时湿法装入 5ml 塑料注射器管中 2ml，5.1.1.3 C18 固相萃取柱6ml ：使用前用 10ml 甲醇、 20ml 高纯水依次通过使活化后备用。5.1.1.4 溴酸钾标准溶液：储备液为 1mg/ml 的溴酸钾水溶液，于棕色瓶中4下储存30 天，临用时根据需要用高纯水配成所需的浓度。5.1.1.5 除另

14、有说明外，所用其余试剂为分析纯，所用水为18.2 MQ/cm的高纯水。5.1.2 仪器及条件5.1.2.1 离子色谱仪- 电导检测器色谱柱： DIONEX IonPac? AS11-HC 4mmx250mm （带 IonPac? AG11-HC 4mmx50mm 保护柱）流动相： DIONEX EG50 Eluent Generator KOH 罐梯度如下时间（ min）流速（ ml/min ）KOH 浓度（ mmol ）梯度曲线（ curve）013521351011051513052513052613530135抑制器： DIONEXASRS 4mm 阴离子抑制器；自身抑制模式；抑制电流8

15、7mA ；检测器：电导检测器；检测池温度检测池温度301.2.2 固相萃取装置：塑料注射器（ 5ml ）5.1.3 样品处理5.1.3.1 小麦粉、全麦粉、面包粉分出 0.5kg 作为试样，混合均匀后称取 5g 左右于具塞三角瓶中，加入 20ml 高纯水，于振荡器上振荡0.5h 后将大部转入离心管中，于3000rpm 下离心 10min ，移出上清液。5.1.3.2 含油脂较多的熟食制品取0.5 kg粉碎后作为试样，称取 5g左右于100ml烧杯中，加入20m1*2次石油酸洗去油脂，抽滤后的面品经室温干燥后按1.3.1条中“加入20ml高纯水移出上清夜”操作。5.1.3.3 净化步骤 1 取

16、5.1.3.1 或 5.1.3.2 项中的上清液10ml 通过活化的 C18 固相萃取小柱，弃去前1ml ，收集后 9ml ，做下一步净化。5.1.3.4 净化步骤2用1.2.2项中5ml塑料注射器管底部填入少许脱脂棉并压紧，湿法装入1.5gH型树脂，称做H型树脂柱，另取一只注射器管湿法装入 1.5g Ag型树脂，称做Ag型树脂柱，将Ag型树脂柱在上、 H 型树脂柱在下的顺序将两支柱串在一起固定好，全过程始终保持柱中有水层不干，将柱固定好之后，用吸球吹出柱中液体，立即将5.1.3.3 项中准备好的样品溶液从柱中流下，弃去前 1ml 流出液，收集后2ml 溶液用作离子色谱分析。 5.2 条件的优

17、化5.2.1 样品空白 对于离子色谱测定面粉中溴酸钾来说，困难之处在于样品中共存的高浓度阴离子和有机酸的干扰，尤其是专用小麦粉和食品成品中大量使用的食盐，其CL 离子对溴酸根的测定构成主要干扰。作为同族化合物， CL 离子在阴离子交换色谱柱上紧随着溴酸根出峰，试验表明： 可能对 1ug/kg 的溴酸根产生干扰的 CL 离子浓度为 ug/L ，因此考虑应在色谱检测之前使用合适的手段除去提取液中的干扰CL离子。美国戴安公司生产了成品的 CL 离子去除柱，但因价格问题，很难在我国推广使用。我们参考该柱原理，自制 CL 离子去除柱，实际价格仅有0.3元/支，可成功的用于溶液中 CL 离子去除，同时对所

18、分析的溴酸根不产生损失。表1 给出了使用自制的氯离子去除柱和美国戴安公司的成品柱去除溶液中氯离子的效果和损失溴酸根的结果比较。经用上法处理后的小麦粉和面包成品中， CL 离子浓度可达到 ug/L ， 可满足离子色谱分析溴酸根的要求。因此，在给定的面粉处理量下，即使是添加了食盐量为 ug/L 的成品食品，也不会由于CL 离子的干扰而影响溴酸钾测定。小麦粉、高筋粉、面包粉、挂面、面包等样品空白的离子色谱图 如图 1 、图 2 、图 3 所示。图 5 给出了 比较高筋粉检测溴酸根时去除 CL 离子前后的色谱图。1 号 nilehD EC石ss需口言BLSU茸DU5bWDlidEdi图1 一些面粉中存

19、在的阴离子和有机酸标准谱图I1'1 II1 I8IIM U.fl ItB 13.« 3U 2211表1我所自制柱和戴安公司柱的性价比1ml2ml3ml1ml2ml3ml柱填料树脂Ag树脂Ag树脂Ag树脂Ag树脂Ag树脂Ag柱前氯离子浓度0.010.11.0过柱溶液体积123123>柱前漠酸根浓度0.010.11.0过柱溶液体积123柱后漠酸根浓度0.010.11.0漠酸根损失率<价格0.3元/支30元/支图2 含mg/kg澳酸钾的面包粉离子色谱图5.2.2 方法线性范围为了确定本方法适用的线性区间，设计实验测定方法线性范围。取含食盐量较大的高筋粉的空白粉10份，每

20、份称取5.0g,加入漠酸钾标准储备液0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10ml,配成含漠酸钾为 0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0 mg/g 的 标准粉，依 5.1.3 法进行处 理，测得离子色谱图。用漠酸根的峰面积一相应浓度作图，曲线呈线性，见图 4;其线性方程和相关系数；可以看出，该测定在给定范围呈线性，跨越 x个数量级，该线性范围满足面粉中漠酸盐测定实际情况。5.2.3 最小检出限为了确定本方法的最小检出限，设计如下试验：取含食盐量最大的高筋粉的空白粉10份，称取5g左右，加入漠酸钾标准储备液1、0.1、0.01、0.001ml,配成