馬嫄，劉平，車振明

（西華大學(xué)生物工程學(xué)院，四川成都610039）

二氧化鈦，又稱鈦白，無臭、無味，是一種白色粉末。它的化學(xué)式為TiO2，分子量為79.9。由于TiO2不溶于水、鹽酸、稀硫酸和有機溶劑，所以它幾乎不與食品成分發(fā)生反應(yīng)，可作為著色劑和食品增白劑應(yīng)用在肉制品、魚糜制品、糖果、焙烤食品、奶酪、糖衣、調(diào)味料和食品補充劑當中[1]。目前測定食品中TiO2含量的方法有可見-近紅外光譜法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法、滴定法和比色法，由于可見-近紅外光譜儀和電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀設(shè)備要求高，該方法難以大范圍地推廣應(yīng)用；滴定法測得結(jié)果不準確，而且誤差較大；比色法操作簡單，對儀器設(shè)備的要求不高，比較適合推廣應(yīng)用[2-7]。本文在對比研究樣品消解方法的基礎(chǔ)上，采用比色法測定幾種休閑食品中TiO2的含量。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

某品牌米果卷、蝦條、薯片、鍋巴、雪餅，均為市售，購自世紀百盛超市。

混合酸：硝酸+高氯酸（9+1）。取1份高氯酸和9份濃硝酸，混勻。

鹽酸（1+1）：量取100mL濃鹽酸，與100mL水混勻。

鹽酸（1+23）：量取10 mL濃鹽酸，與230 mL水混勻。

2%硫酸（體積分數(shù)）：量取2 mL濃硫酸，緩慢加入98 mL水中，混勻。

抗壞血酸溶液（2%）：量取2 g抗壞血酸，用水溶解并稀釋至100 mL，現(xiàn)配現(xiàn)用。

二安替比林甲烷溶液（5%）：稱取5 g二安替比林甲烷，用（1+23）鹽酸溶解并稀釋至100 mL。

TiO2標準貯備液（1 mg/mL）：稱取0.5 g TiO2（經(jīng)150℃干燥3 h）于100 mL凱氏定氮瓶中，加20 mL濃硫酸，5 g硫酸銨，在通風櫥中緩慢加熱至TiO2完全溶解，冷卻后轉(zhuǎn)移至500 mL容量瓶并定容至刻度，聚氯乙烯瓶儲存?zhèn)溆谩?/p>

鈦標準使用液（10 μg/mL）：準確吸取1 mL鈦標準貯備液于100 mL容量瓶中，用2%硫酸稀釋至刻度。

以上試劑均為分析純，購自成都市科龍化工試劑廠。

1.2 試驗儀器

UV-2600型紫外可見分光光度計：日本島津公司；MDS-6型微波消解儀：上海新儀微波化學(xué)科技有限公司SINEO；HR-215S型海爾冰箱：青島海爾集團；TE412-L型電子天平：北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；其他均為實驗室常用設(shè)備。

1.3 試驗原理[8]

樣品經(jīng)酸消解后，在強酸性介質(zhì)中鈦與二安替比林甲烷形成黃色絡(luò)合物，于分光光度計波長420 nm處測量其吸光度，采用標準曲線法定量。

加入抗壞血酸消除三價鐵的干擾。

1.4 試驗方法

1.4.1 樣品的消解[8]

1）微波消解

稱取5 g試樣于微波消解罐內(nèi)，加入2.5 mL濃硝酸和2.5 mL濃硫酸。設(shè)定微波消解的條件。消解結(jié)束后，消解罐自然冷卻至室溫。將消解液轉(zhuǎn)移入50 mL容量瓶，用水少量多次洗滌消解罐，洗液合并于容量瓶中，用水定容至刻度，混勻。按以上步驟進行空白試驗。

溫控式微波消解程序（升溫程序）：用5 min由室溫升到120℃，于120℃保持3 min，用8 min由120℃升到220℃，于220℃保持20 min不變。

2）濕法消解

稱取5 g試樣于錐形瓶中，放數(shù)粒玻璃珠，加入10 mL混合酸，蓋上表面皿，置于電爐上緩慢消解，至溶液澄清，繼續(xù)加熱至溶液剩余約3 mL，冷卻，加入1 g硫酸銨和5 mL濃硫酸，煮沸至澄清，繼續(xù)煮至高氯酸白煙倍趕盡。取下冷卻，轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻，備用。按以上步驟進行空白試驗。

1.4.2 顯色[8]

移取適量定容后的溶液于50 mL容量瓶中，加入5 mL 2%抗壞血酸溶液，再依次加入14 mL（1+1）鹽酸、6 mL 5%二安替比林甲烷溶液，用水稀釋至刻度，放置40 min待測。

1.4.3 標準曲線的繪制

移取 0、0.5、2.5、5、10 mLTiO2標準使用液，分別置于一組50 mL容量瓶中，加入5 mL 2%抗壞血酸溶液，再依次加入14 mL（1+1）鹽酸、6 mL 5%二安替比林甲烷溶液，用水稀釋至刻度，放置40 min待測。此標準系列濃度為 0，0.1，0.5，1，2 μg/mL[8]。

圖1 TiO2標準曲線Fig.1 Standard curve of TiO2

根據(jù)以上數(shù)據(jù)繪制得以濃度范圍為0～2 μg/mL的標準曲線，標準曲線方程為y=0.251 7x-0.008，R2=1。

1.4.4 比色

以顯色后的空白溶液為參比，用1 cm比色皿，于波長420 mm處，用分光光度計測量顯色后的標準工作液和試樣溶液的吸光度。

1.4.5 計算

按照以下公式計算試樣中TiO2含量：

式中：X 為試樣中 TiO2的含量，（g/kg）；c為由標準曲線得到的顯色后試樣溶液中的鈦的濃度，（μg/mL）；V1為試樣消解后初次定容的體積，mL；50為顯色后試樣溶液定容的體積，mL；m為試樣的質(zhì)量，g；V2為顯色時試樣溶液的體積，mL；1.668 1為1 g的鈦相當于1.668 1 g TiO2；計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。

2 結(jié)果與分析

2.1 樣品的消解

表1 微波消解Table 1 Microwave digestion

由表1、2可見，按照國標GB/21912-2008微波消解的條件進行樣品的前處理，在微波消解完畢后，消解液中殘留有部分未完全溶解的固體，這部分固體可能是未完全溶解的TiO2。在檢測時經(jīng)過過濾將固體部分留在定量濾紙上，澄清的溶液再進行下一步的顯色和測定。再將過濾后濾紙進行高溫灰化，稱取灰分質(zhì)量，得到樣品的溶解部分的最終重量。在此過程會造成較大誤差，因此會造成實驗結(jié)果的不準確。而按照濕法消解的前處理方式，它創(chuàng)造了一個熱濃硫酸的環(huán)境，有利于TiO2的完全溶解。因此用濕法消解進行樣品的處理，最后的消解液是澄清透明的，無需經(jīng)過過濾和灰化處理，結(jié)果更為準確，且實驗結(jié)果得到的最后TiO2的含量遠遠高于微波消解的到結(jié)果。故整個實驗接下來選用濕法消解樣品，再測定其TiO2含量。

表2 濕法消解Table 2 Wet digestion

2.2 膨化類食品中TiO2含量的測定

2.2.1 不同品牌同一類型膨化食品中TiO2含量的測定

表3 同一類型膨化食品中TiO2的含量Table 3 Content of TiO2in the same type puffed food

由表3可知，幾種米果卷產(chǎn)品中2號樣本的TiO2含量最高，米果卷1和米果卷3的TiO2含量相當。GB2760-2011《食品添加劑使用標準》中規(guī)定TiO2在膨化類食品中最大使用量為10 g/kg，本次試驗檢測結(jié)果表明，三種米果卷中TiO2含量最高的2號樣本都未超過1 g/kg，其他兩種米果卷中的TiO2含量更是遠遠低于國家規(guī)定的TiO2使用量。

2.2.2 同一品牌不同類型膨化食品中TiO2含量的測定

由表4可知，同一品牌不同類型的膨化食品中，蝦條中TiO2含量為0.40g/kg，蔬菜圈中TiO2含量為1.04 g/kg，薯片中TiO2含量為0.82 g/kg，鍋巴中TiO2含量為1.26 g/kg，雪餅TiO2含量為0.93 g/kg。其中，鍋巴中TiO2含量最高，蝦條中TiO2含量最低，均低于國家標準規(guī)定使用最大量。

表4 不同類型膨化食品中TiO2的含量Table 4 Content of TiO2in the different type puffed food

3 結(jié)論

在選定最佳試驗方法的條件下，測得TiO2標準曲線方程為Y=0.2517X-0.008，R2=1。不同品牌同一類型膨化食品中TiO2的含量都比較接近，而且都低于1 g/kg。同一品牌不同類型膨化食品中TiO2的含量就差異較大，最高值為1.26 g/kg，最低值卻為0.40 g/kg?？傮w來說，同一類型和不同類型的膨化食品中TiO2的含量均遠遠低于國家標準規(guī)定使用量。

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