面粉及面制品是人們?nèi)粘5闹饕称?其質(zhì)量直接影響到人們的身體健康,有些不法分子在面粉中加入滑石粉,從中牟取一定的暴利?;鄣幕瘜W(xué)名稱應(yīng)為硅酸鎂,其主要成分是二氧化硅、氧化鎂和硫酸鈉,俗稱滑石粉。
目前檢測食品中滑石粉的標(biāo)準(zhǔn)方法多采用原子吸收光譜法、X射線衍射分析和EDTA滴定法[1-4],這些方法存在檢出限高、樣品前處理試劑消耗量大、耗時(shí)長且耗費(fèi)人力等缺點(diǎn)。國家標(biāo)準(zhǔn)方法GB/T 21913-2008《食品中滑石粉的測定》進(jìn)行測定的時(shí)候,需要先采用硝酸-高氯酸消解樣品中的其他含鎂物質(zhì),過濾后的濾渣再采用硝酸-氫氟酸消解體系使滑石粉中的硅酸鎂生成溶于水的鎂鹽[5],該方法操作繁瑣,且在消解的過程中極易使樣品損失,造成檢測結(jié)果偏低。筆者采用微波消解樣品-電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法,采用硝酸-高氯酸和硝酸-氫氟酸兩種酸體系進(jìn)行面粉樣品的消解,由二者的差值計(jì)算得出滑石粉的含量。本方法具有試劑消耗量少、快捷、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),是測定面粉食品中滑石粉含量的理想方法。
電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-AES):Optima 2000 DV型,美國Perkin Elmer公司;
微波消解儀:CEM MARS 5型,包括微波爐、聚四氟乙烯-四氟乙烯(PTFE-TFE)高壓消解罐及固定裝置,有可編程溫度/壓力-時(shí)間監(jiān)控功能,可以在消解過程中監(jiān)測溫度,美國CEM公司;
超純水系統(tǒng):Milli-Q型,美國Millipore公司;
Mg標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液:1 000 mg/L,國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心;
HNO3:優(yōu)級純,美國Merck公司;
H2O2、HF:優(yōu)級純,北京市化工廠;
實(shí)驗(yàn)用水為Milli-Q超純水系統(tǒng)制得的超純水,電阻率為18.2 MΩ·cm,用于配制所有標(biāo)準(zhǔn)溶液與樣品溶液。
十字交叉霧化器;石英炬管;1.8 mm陶瓷中心管;測量波長:Mg 285.213;功率:300 W;進(jìn)樣速率:1.5 mL/min;載氣流量:0.8 L/min;輔助氣流量:0.2 L/min;冷卻氣流量:15 L/min。
微波消解條件如表1所示。
表1 微波消解程序
準(zhǔn)確稱取均勻的面粉樣品0.50 g兩份,精確至0.000 1 g,置于酸煮洗凈的聚四氟乙烯消解罐中,其中一份加入4 mL濃HNO3和2 mL H2O2,另一份加入4 mL濃HNO3,2 mL H2O2,0.1 mL HF,按照表1設(shè)定好的消解程序加熱消解。消解完畢后,冷卻至室溫,打開密閉消解罐,將樣品消解液轉(zhuǎn)移至干凈的50 mL塑料瓶,以少量超純水洗滌消解罐與蓋子3~4次,洗液合并至塑料瓶(防止氫氟酸腐蝕玻璃容器)中,并稱重至25 g,精確至0.01 g,待測。
滑石粉中主要成分是天然的水合硅酸鎂,不溶于硝酸,可與氫氟酸反應(yīng)生成溶于水的鎂鹽。試樣用硝酸消解,使試樣中的其他鎂物質(zhì)溶出,再用硝酸-氫氟酸消解,使試樣中的其他鎂物質(zhì)和滑石粉同時(shí)溶出,相當(dāng)于試樣中總的鎂的含量,計(jì)算兩種消解液中鎂的含量之差,即可得出滑石粉含量。
對于滑石粉的測定,國家標(biāo)準(zhǔn)的前處理方法主要是濕法消解。對面粉中滑石粉的檢測,用濕法消解樣品,樣品反應(yīng)劇烈,溶液很容易噴出燒杯,造成樣液損失,而且酸的用量很大,操作復(fù)雜。微波消解與濕法相比,具有操作簡便,消解速度快,消解反應(yīng)徹底,被測元素?fù)p失少,節(jié)約試劑,適用面廣等優(yōu)點(diǎn),能溶解常壓下難以用酸溶解的樣品,同時(shí)微波消解回收率高、精密度高、準(zhǔn)確度好。因此,實(shí)驗(yàn)中選擇微波消解法進(jìn)行樣品的前處理。
常規(guī)用于分解樣品的無機(jī)酸中,濃HNO3通常被認(rèn)為是ICP-AES分析最理想的酸介質(zhì)。H2O2是一種弱酸性氧化劑,在較低溫度下即可分解成高能態(tài)活性氧,與濃HNO3共用,可以大大提高混合液的氧化能力,完全破壞有機(jī)物。HF可溶解滑石粉中的硅酸鎂,本實(shí)驗(yàn)選擇HNO3-H2O2-HF作為消解酸體系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,用3 mL HNO3-2 mL H2O2-0.1 mL HF,可以完全消解0.5 g樣品,且空白滿足實(shí)驗(yàn)要求。
對微波消解功率、溫度和時(shí)間進(jìn)行了試驗(yàn),確定了微波消解條件見表1,按表1消解后,消解液最后呈微黃色且澄清透明,樣品消解效果較好。
按實(shí)驗(yàn)方法配制濃度分別為5.0、10.0、20.0、50.0 mg/L的鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液,在儀器工作條件下測定各溶液吸光度,對吸光度y和鎂的濃度x進(jìn)行線性回歸得線性方程為y=9 514.3x+2 366.1,相關(guān)系數(shù)r=0.999 4。
取10種不同的市售面粉各平行測6次,由于面粉中的鎂含量很高,可采用等離子體的徑向觀測方式減少稀釋帶來的誤差,測定結(jié)果見表2。由表2可知,測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.18%~7.80%(n=6),結(jié)果令人滿意。
向市售不含滑石粉的面粉中加入滑石粉,并將其樣品充分混勻,按照所建立的方法消解,做回收試驗(yàn),結(jié)果見表3。由表3可知,回收率為91.2%~102.4%,說明方法的準(zhǔn)確度較高。
表2 精密度試驗(yàn)結(jié)果(n=6)
表3 回收試驗(yàn)結(jié)果
本方法是對GB/T 21913-2008《食品中滑石粉的測定》的一個(gè)很大的改進(jìn),采用一次微波消解的過程就能完成樣品前處理,方法方便快捷。且采用微波消解進(jìn)行樣品前處理,最大程度地避免了樣品在消解過程中可能造成的污染和損失,電感耦合等離子體發(fā)射光譜法進(jìn)行檢測,具有快速、高靈敏度等優(yōu)點(diǎn),完全能滿足實(shí)驗(yàn)的需要。方法采用的試劑和儀器的普及性均利于本方法在檢測領(lǐng)域的推廣。
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[5] GB/T 21913-2008 食品中滑石粉的測定[S].