陸永榮,李全良
(周口師范學(xué)院化學(xué)系,河南周口466000)
食品中溴酸鹽的分光光度測定
陸永榮,李全良
(周口師范學(xué)院化學(xué)系,河南周口466000)
基于3mol/L鹽酸介質(zhì)中溴酸根氧化甲基紅的褪色反應(yīng),建立了測定微量溴酸根的新的褪色光度分析方法,研究了在鹽酸介質(zhì)中,在氯化鈉的催化作用下,溴酸根離子氧化甲基紅退色的最佳條件。結(jié)果表明吸收波長為512 nm:表觀摩爾吸收系數(shù)為2.06×103L·mol-1·cm-1,溴酸根離子在0.1~0.9 μg/mL范圍符合比爾定律,最低檢出量為0.1μg/g,該方法可用于食品中溴酸根含量不低于0.1 μg/g的測定。
甲基紅;溴酸根;退色光度法;氯化鈉
我國雖有面粉中溴酸鹽使用量在0.103 g/kg以下、成品不得檢出的限制標(biāo)準(zhǔn),但是缺少一種較為簡單、準(zhǔn)確的分析方法。本實驗采用乙醇做溶劑,使用簡單的甲基紅褪色劑,氯化鈉做催化劑,在酸性條件下進行條件試驗和對樣品分析,結(jié)果表明,測定體系穩(wěn)定性及靈敏度均有所提高。本方法不受其他成分影響,適宜復(fù)雜食品中溴酸鹽的測定,具有操作方便、檢測快速、靈敏度高、使用儀器簡單等特點,可作為對食品添加劑監(jiān)測管理的常規(guī)分析方法。
儀器:分光光度計:Spectrumlab;電子天平:FA1104N;循環(huán)水式真空泵:SH2—D(ш);離心機;超級恒溫水浴。
試劑:溴酸鉀,甲基紅,乙醇,氯化鈉,鹽酸均為分析純。
溴酸鉀溶液的配制方法:用電子天平準(zhǔn)確稱量0. 0076 g的溴酸鉀,用蒸餾水溶解并稀釋至1000 mL,得濃度6 μg/mL的溴酸鉀儲備液,蔽光處保存。
鹽酸溶液的配制方法:用移液管準(zhǔn)確量取4.6 mL分析純的濃鹽酸,用蒸餾水稀釋至50 mL,得濃度3 mol/L的鹽酸溶液,轉(zhuǎn)入試劑瓶中貼上標(biāo)簽保存。
氯化鈉溶液的配制方法:用電子天平準(zhǔn)確稱量1.1718 g的氯化鈉,用蒸餾水溶解并稀釋至50 mL,得濃度為0.4 mol/L的氯化鈉溶液,轉(zhuǎn)入試劑瓶中貼上標(biāo)簽保存。
甲基紅溶液的配制方法:用電子天平準(zhǔn)確稱量0.0017 g甲基紅,用分析純的乙醇溶解并稀釋至100 mL,得濃度為0.017 g/L的甲基紅乙醇溶液。
儀器操作參數(shù)的確定:測定溴酸鉀甲基紅最大吸收峰波長時的參數(shù):掃描波長區(qū)間:460~540 nm;吸光度量程:0.00~1.60。
取兩支規(guī)格相同的20 mL的比色管,依次加入1.2 mL濃度為0.017 g/L的甲基紅乙醇溶液,0.5 mL濃度為0.4 mol/L的氯化鈉溶液,0.5 mL濃度為3 mol/L的鹽酸溶液。在一支比色管中加入6 μg/mL的溴酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液0.2 mL,另一支比色管中不加溴酸鉀溶液,作為試劑空白,均用水稀釋至刻度,搖勻,放置5 min后,用1 cm的比色皿,以水為參比,在512 nm處分別測定溶液的吸光度,其中含溴酸根離子溶液的吸光度為A,試劑空白的吸光度為A0。計算△A=A-A0,求△A。
按照實驗方法,測定不同波長下的A和A0,并繪制吸收光譜,見圖1,選擇最大吸收波長512 nm作為測定波長。
酸度會對體系產(chǎn)生一定的影響,該實驗按照實驗方法分別考察了磷酸、鹽酸、硫酸對溶液褪色的影響。結(jié)果表明以3 mol/L的鹽酸溶液效果最好,其用量在0.3~0.8 mL范圍內(nèi)△A值最大且穩(wěn)定。該實驗選用鹽酸用量0.5 mL。
按照實驗方法,甲基紅與溴酸鉀反應(yīng)能使溶液的顏色褪去,以不加溴酸鉀的反應(yīng)液作為對照可以測定它們吸光度差值的變化,得出我們所需的結(jié)果,經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)甲基紅用量在1.0~1.5 mL范圍內(nèi)溶液的吸光度△A穩(wěn)定,該實驗選用甲基紅0.017 g/L(99.7%的乙醇)溶液用量為1.2 mL。
加入催化劑能加快反應(yīng)的進行,縮短反應(yīng)所需要的時間,提高反應(yīng)的效率,實驗發(fā)現(xiàn)氯化鈉能顯著加快反應(yīng)的進行,其原因可能是在乙醇存在的條件下,與指示劑發(fā)生了某種聚合,使能有效地與甲基紅中氨基發(fā)生氧化反應(yīng)而褪色。經(jīng)試驗,氯化鈉濃度在4 mol/L,用量在0.3~0.7 mL范圍內(nèi),體系有恒定且最大的△A值,該實驗選用氯化鈉溶液量為0.5 mL。
試驗表明,褪色反應(yīng)的發(fā)生需要一定的溫度,并且需要一定的反應(yīng)時間,反應(yīng)溫度的高低和反應(yīng)時間的長短對體系的穩(wěn)定性都會產(chǎn)生一定的影響,經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)褪色反應(yīng)在30℃下反應(yīng)的最快,5 min后體系△A值就可達(dá)到最大,并在24 h內(nèi)保持不變,該實驗選用在30℃下反應(yīng)5 min。
食品中有人體所需要的各種營養(yǎng)元素,它們的存在會對實驗的測定產(chǎn)生影響,故實驗中考慮到相關(guān)食品中伴隨成分的影響,所以通過添加一定量常見物質(zhì)后,進行光度測定,結(jié)果發(fā)現(xiàn)大部分的物質(zhì)不影響對溴酸鹽的測定,測定結(jié)果表明,其變異系數(shù)為0.99123,表觀摩爾吸收系數(shù)為2.06×103L·mol-1·cm-1。
表1 添加物質(zhì)后吸光度的變化(25 mL試驗溶液含0.15 mg溴酸鉀)
吸取不同量的溴酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液,在實驗條件下進行測定,作出的工作曲線在0.1~0.9 μg/mL范圍內(nèi)呈良好線性關(guān)系,回歸方程為△A=0.0365C+0. 00297,相關(guān)系數(shù)C=0.99123,計算出表觀摩爾吸收系數(shù)為2.06×103L·mol-1·cm-1,如圖2所示。
對市售的一些面包、面粉樣品進行了分析測定。稱量的樣品僅需撕碎處理,用去離子蒸餾水進行3~5次拌勻提取,離心40min,得到粗離心液,再經(jīng)真空泵抽濾,得到濾液,將濾液移入容量瓶中,用去離子蒸餾水定容。移取一定量樣品按實驗方法進行實驗,以試劑空白為對比,水作為參比,分別測定它們的吸光度A、A0,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)工作曲線查出相應(yīng)的溴酸鉀量,并計算樣品中溴酸鹽的含量。一些測定結(jié)果如下:
表2 樣品中溴酸鹽含量(mg/kg)(以KBrO3計)
通過甲基紅與溴酸鉀進行的顯色反應(yīng)及條件試驗結(jié)果分析,該方法的檢測范圍達(dá)到了0.1~0.9 μg/mL,檢出限低于0.1 μg/g。在實際樣品的測定中,具有靈敏度高、簡便、快捷、易操作的特點,可滿足食品中對溴酸鹽測定的基本要求。實驗中通過選擇試劑、變化反應(yīng)條件確定了分析測定的試驗要點,有利于對食品的管理和監(jiān)管。
10.3969/j.issn.1008-1267.2011.01.021
0657.32
A
1008-1267(2011)01-054-03
2010-09-19
·工程與設(shè)計·