鞏凡 ,郝莉花 ,李萍,萬夢飛,馮琳琳
1.河南省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院(鄭州 450047);2.河南省食品安全數(shù)據(jù)智能重點實驗室(鄭州 450047);3.柘城縣綜合檢驗檢測中心(商丘 476200)
中國國產(chǎn)小麥粉面筋含量低,且筋力較差,需要在加工過程中調(diào)整工藝,配以各類小麥粉品質(zhì)改良劑,以生產(chǎn)出符合市場需求的各種專用粉[1]。引入小麥粉改良劑尤為必要,這主要是因為中國小麥品種多,品質(zhì)差異大,引入小麥粉品質(zhì)改良劑可以減少小麥粉品質(zhì)的波動及提高小麥粉對食品工藝的適應(yīng)性[2]。小麥粉及小麥粉添加劑的使用必須按照GB 2760—2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》限定范圍內(nèi)執(zhí)行[3]。GB 2760—2014明確小麥粉及其制品允許使用添加劑79項,然而仍有不法商販為提高小麥粉的應(yīng)用特性,超標(biāo)準(zhǔn)使用添加劑,如近期出現(xiàn)的三聚硫氰酸三鈉鹽。
三聚硫氰酸三鈉鹽(TMT-Na)是一種高效快速的橡膠硫化劑,被廣泛應(yīng)用于丙烯酸酯橡膠、聚氯醚彈性體、氯丁橡膠等[4]。此外,TMT-Na還是一種重要的水處理劑[5],能與水溶液中的大多數(shù)一價和二價重金屬離子,如Ni2+、Pd2+、 Cu2+、Cd2+、Hg2+、Ti+及Pb2+等離子螯合形成極難溶于水,且具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性的有機產(chǎn)物[6-7]。雖然TMT-Na添加在面粉中的作用暫不明確,但關(guān)于小麥粉中TMT-Na檢測技術(shù)成為研究熱點。
試驗采用分光光度法測定面粉處理劑中三聚硫氰酸三鈉鹽,檢測的基本原理是利用TMT-Na在296 nm具有最大吸光度,硫酸銅與TMT-Na能夠配位螯合形成沉淀,通過檢測樣品296 nm的總吸光度與硫酸銅沉淀TMT-Na后的吸光度差值,計算面粉處理劑中實際TMT-Na含量。該方法操作簡單、檢測速度快、成本低,適用于大樣本的篩查。使用的儀器設(shè)備廉價,該方法適用于檢驗機構(gòu)篩查和面粉廠、添加劑廠對原料和產(chǎn)品的自檢。
SB-25-12DT超聲波發(fā)生器(寧波新芝生物科技有限公司);電子天平(感量0.1 mg,METTLER TOLEDO ME104E;感量0.01 mg METTLER TOLEDOXA205);渦旋混合儀(Vortex Mixer,QL-866);離心機(Dynamica,Velocity 14R);紫外可見光分光光度計(德國,SPECORD 210 PLUS)。
三聚硫氰酸三鈉(98%,Sigma-Aldrich);試驗用水(符合GB/T 6682—2008《分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法》);乙醇、硫酸銅、氯化鎂、氯化鈣、硫酸鋅、氯化鋁(均為市售分析純);小麥粉改良劑(市售復(fù)配面粉改良劑)。
1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備
1 000 μg/mL TMT-Na標(biāo)準(zhǔn)儲備液S1:使用感量0.1 mg的電子天平準(zhǔn)確稱取1.0 g TMT-Na標(biāo)準(zhǔn)品,于1 L容量瓶中加水定容至刻度,混合均勻,于0~4 ℃保存。準(zhǔn)確量取200,1 000,2 000,4 000和8 000 μL TMTNa標(biāo)準(zhǔn)儲備液S1,分別加水定容至200 mL,配制質(zhì)量濃度為1,5,10,20和40 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液S2。
1.2.2 樣品處理
準(zhǔn)確稱取0.5 g小麥粉改良劑于200 mL離心管中,加入50 mL蒸餾水,渦旋混勻20 s,超聲提取10 min,置于離心機中以4 000 r/min的轉(zhuǎn)速離心5 min,收集上清液,經(jīng)濾紙過濾并測定吸光度AS。
另取一份稱取0.5 g小麥粉改良劑于200 mL離心管中,加入50 mL蒸餾水,渦旋混勻20 s,超聲提取10 min后加入30 μL飽和硫酸銅溶液,以4 000 r/min離心5 min,上清液經(jīng)濾紙過濾并測定吸光度Ax。
(3)既變條件又變結(jié)論的“變題”。主要是指在以一題為基準(zhǔn),對此題的條件進行變換同時,而所求的結(jié)論也變。通過這一系列的題目的練習(xí),使學(xué)生形成完整的與這道題所涉及到的相關(guān)知識結(jié)構(gòu)。
1.2.3 結(jié)果計算
待測液中TMT-Na吸光度AT按式(1)計算。
將吸光度AT帶入標(biāo)準(zhǔn)曲線計算待測液中TMT-Na質(zhì)量濃度c(μg/mL)。
小麥粉改良劑稱取質(zhì)量m(g),則小麥粉改良劑中TMT-Na濃度為X(g/kg),按式(2)計算。
準(zhǔn)確量取9 mL TMT-Na標(biāo)準(zhǔn)儲備液S1,各1 mL加入飽和金屬離子溶液硫酸銅、氯化鎂、氯化鈣、硫酸鋅、氯化鋁,經(jīng)濾紙過濾,濾液為待測液,吸光度為A1;取9 mL蒸餾水,加入1 mL上述飽和金屬離子溶液,經(jīng)濾紙過濾,濾液為參比液。
取9 mL TMT-Na標(biāo)準(zhǔn)儲備液S1,經(jīng)濾紙過濾,濾液為標(biāo)準(zhǔn)液,吸光度為A0。
在296 nm處測定上述溶液吸光度A1、A0,以吸光度差值A(chǔ)c衡量清除TMT-Na效果,以硫酸銅清除效果計100.0%,其他沉淀劑與硫酸銅Ac比值的百分?jǐn)?shù)為這種沉淀劑的清除TMT-Na率,按式(3)計算。
每種沉淀劑做3次平行試驗,每次平行子樣獨立測定3次吸光度并取平均值,最終以平行試驗平均值計為測定結(jié)果,測定結(jié)果如表1所示。
從表1可以看出,對含量相同的TMT-Na清除,硫酸銅效果最強,其余沉淀劑的清除效果較差僅有硫酸銅的2.8%~22.1%,且試驗的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差較大(硫酸銅SRSD為3.29%,其余為8.47%~360.7%),可能是反應(yīng)限度低,平衡狀態(tài)不穩(wěn)定導(dǎo)致。因此,最終采用硫酸銅作為TMT-Na沉淀劑。
表1 不同種類沉淀劑的沉淀效果
準(zhǔn)確吸取1 000 μg/mL的TMT-Na標(biāo)準(zhǔn)儲備液于10.0 mL容量瓶中,分別加入20,30,40和60 μL飽和硫酸銅,經(jīng)濾紙過濾,濾液為待測液,吸光度為A1。同時量取10 mL水加入同等量的飽和硫酸銅為參比,吸光度為A0,采用與2.1所述方法計算吸光度差值A(chǔ)c衡量TMT-Na清除效果,以60 μL硫酸銅清除效果計100.0%,其他添加量的硫酸銅與60 μL硫酸銅Ac比值的百分?jǐn)?shù)為清除率。測定結(jié)果如表2所示。
表2 不同硫酸銅添加量的清除效果
結(jié)果表明:硫酸銅添加量20 μL時,清除率為-0.09%,說明無法起到清除效果;硫酸銅添加量30~60 μL時,清除率為98.7%~100.0%,均能起到較好清除效果,為確保檢測過程中添加硫酸銅過量,即可以檢測的TMT-Na最大量為1 000 μg/mL,最終確定的飽和硫酸銅添加量為30 μL。
準(zhǔn)確吸取1 000 μg/mL的TMT-Na標(biāo)準(zhǔn)儲備液于離心管中,將其配制成1,5,10,20,40,60,80,100和200 μg/mL的系列標(biāo)準(zhǔn)水溶液并檢測吸光度,結(jié)果如圖1(A)所示。TMT-Na在1~200 μg/mL質(zhì)量濃度范圍內(nèi)線性較差,R2=0.618 0;從圖1(B)可以看出,在1~40 μg/mL時線性較好,線性回歸方程為y=0.061 9c+0.024 5,相關(guān)系數(shù)為R2=0.999 4>0.999。
圖1 標(biāo)準(zhǔn)曲線
選取5個濃度水平進行加標(biāo)回收試驗,驗證方法準(zhǔn)確度和精密度。每個濃度水平稱取3份空白樣品,添加標(biāo)準(zhǔn)溶液,每個樣品獨立測定3次,取其平均值,計算回收率和精密度。5個濃度添加水平分別選取檢出限附近(0.1 g/kg)、檢出限(0.2 g/kg)、1.5倍檢出限(0.3 g/kg)、2.5倍檢出限(0.5 g/kg)和5倍檢出限(1.0 g/kg)。加標(biāo)量0.1 g/kg時,沉淀劑添加前后吸光度不變,樣品未檢出;加標(biāo)量0.2 g/kg時可以檢出,因此檢出限為0.2 g/kg,檢測結(jié)果見表3。
根據(jù)表3可以看出,加標(biāo)量在檢出限(0.2 g/kg)和1.5倍檢出限(0.3 g/kg)時,回收率較低,偏差較大,加標(biāo)量2.5倍檢出限(0.5 g/kg)回收率提高至72.0%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差SRSD為4.3%。試驗中,添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2~1.0 g/kg時,回收率為43.3%~84.0%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差SRSD在2.2%~8.7%之間。
表3 小麥粉改良劑的添加回收率
試驗建立紫外分光光度法測定小麥粉改良劑中TMT-Na的方法,方法簡便。小麥粉改良劑基質(zhì)的檢出限為0.2 g/kg,添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2~1.0 g/kg時,回收率為43.3%~84.0%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差SRSD在2.2%~8.7%之間。標(biāo)準(zhǔn)曲線線性范圍1~40 μg/mL,標(biāo)準(zhǔn)曲線方程:y=0.061 9c+0.024 5,相關(guān)系數(shù)R2=0.999 4。該方法操作簡單、檢測速度快、成本低,適用于大樣本的篩查,能很好地應(yīng)用于小麥粉改良劑中TMT-Na的快速檢測。