《食品中硼砂的测定 分光光度法》

吉林省食品安全地方标准食品中硼砂的测定 分光光度法编制说明一、研究背景硼是人体必需的微量元素。微量硼对人体新陈代谢起到一定积极的作用，如防止骨质疏松、促进钙在人体内的代谢等。但其含量过高就会呈现毒性，严重危害人体健康。食品中除了本底硼外，一些不法商贩为了增加食品的韧性、脆度、保水性及保存期，在某些食品中非法添加硼砂或硼酸，以达到改良口感、改善色泽和防腐的功效。食品中加入硼砂后，短链的淀粉中羟基与硼原子形成络合物，这些不规则的交联形成网状结构，具有交联增粘作用。硼砂经由食品被人体摄取后，与胃酸作用产生硼酸，硼酸不易被排出，妨碍消化酵素作用，引起食欲减退、消化不良、抑制营养素吸收、促进脂肪分解最终体重减轻，具有积存性的硼砂可引发脱发、秃顶等。人体大量摄入硼砂，会出现呕吐、腹泻、红斑、循环系统障碍、休克及昏迷等中毒症状。硼砂作为防腐剂添加至食品中增强口感，动物实验表明硼砂具有致癌性，致死量成人约为 20g、儿童约为 5g。国外已制定出相关法律，禁止在食品中检出硼砂。现有国家标准对硼砂的检测方法其检测周期相对较长，因此有必要建立快速有效的方法检测出食品中硼砂含量，以期为质量监管部门提供技术依据。二、任务来源任务来源：吉林省卫生厅任务编号：DBS22/035-2012归口单位：吉林省卫生厅起草单位：吉林农业大学三、制定标准的必要性和意义1.保障人民身体健康的需要硼砂添加至食品中可有效的增加韧性和粘稠性，有一定的防腐作用。添加硼砂后的食品可显著延长保质期、增强产品的口感。由于硼砂的添加成本较低，且地方尚无完善的法律法规及文件规定硼砂的添加量及检测方法，商家为节约生产成本违法过量添加，使消费2者的利益受到损害。我国居民对硼砂相关知识了解甚少，导致硼砂食物中毒事件屡屡发生。长期摄入的硼砂在人体蓄积后会对机体器官造成一定的伤害，潜在的危害公民的健康。2、为食品安全监管工作提供技术保障的需要由于国家法律法规及相关文件的相关标准与地方职能部门的配套设施存在一定的差异，国家标准在地方的执行情况不容乐观。公民对硼砂的危害意识淡薄，食品的安全需要执法部门的严格执法，完善地方法规对硼砂的检测标准制定，能够使职能部门及时应对食品安全突发事件，维护广大消费者的利益，保护消费者身体健康。制定完善的标准可为执法机构的监督提供科学理论依据和技术支撑，建立食品中硼砂的快速简便的检测方法，严格控制在食品中的添加使用。本标准的制定为国家政府部门对食品安全监管提供理论依据。3、完善国家标准的需要国家标准中使用姜黄素分光光度法测定硼砂含量，该检测方法在目前实际运用中操作较繁琐、检测周期长。随着现代化合物合成及快速检测方法研究的深入，直接用颜色反应便可快速检测。本标准的制定是基于国家检测标准做进一步的完善，以实现标准与实际的统一。制定出的标准可协助质量技术监督职能部门顺利完成检测工作，做到有标准可依，有数据可参考，避免漏检、错检等情况发生，在完善国家地方标准体系的同时，保障了消费者的合法权益。四、标准化过程1、前期工作我们课题研究人员在制定标准的时候，通过查阅最新的资料和技术文献，确定了使姜黄试纸和甲亚胺 H 酸测定食品中硼砂的的技术路线，对方法的检出限、精密度进行了系统研究，建立了一个操作简单、灵敏度高、选择性好、能为我省大多数的检测机构所使用的方法，为食品中硼砂的检测提供了技术依据。由于目前国家标准和地方标准中没有测定食品中硼砂的方法，据此我们向吉林省卫生厅提出食品安全地方标准制定申请。2、实验室间验证工作2012 年 11 月，我们进行了实验室间的验证工作。通过统计分析各个实验室的检测数据，验证了方法的准确度和精密度、最低检出限等。参加验证的实验室一致认为：该方法适用于测定食品硼砂的含量，具有测定结果准确可靠、操作简单、快速等特点。五、制标原则   本标准编制遵循“先进性、实用性、统一性、规范性”的原则，尽可能与国际通行标3准接轨，注重标准的可操作性，严格按照GB/T 1.1-2000标准化工作导则  第1部分：标准的结构和编写规则和GB/T 20001.4-2001标准编写规则 第4部分：化学分析方法的要求编写的。六、标准主要条款的说明1 标准的名称故标准命名为食品中硼砂的测定 分光光度法 。2 标准的范围本标准适用于奶粉、粮食及其固态加工制品中硼砂的测定，检测样品为保质期内合格、无开封及包装完好的产品。3 方法原理硼砂的化学成分是四硼酸钠，在酸性条件下以硼酸的形式存在。硼酸与甲亚胺H形成黄色配合物，其颜色与硼的浓度在一定范围内成线性关系。在波长420nm下测定吸光度值，与标准系列比较定量。4 前处理条件样品测试前进行灰化，时间为 8h，灰化前使样品为碱性。5 仪器分析条件根据不同类型的样品，分别按 SN/T 0800.1 和 GB/T 5524 的要求制备试样。常温下，检测仪器开机预热稳定15min后开始测定。6 实验步骤6.1 试样制备与保存6.1.1 姜黄试纸的制备  称取 0.19g 姜黄粉（精确至 0.0001 g），研细后，用 100mL乙醇溶解, 置棕色瓶备用。取 18cm 定量滤纸条，在密封条件下，用上述姜黄乙醇上清液浸泡 23d，空气中自然晾干，置棕色玻璃瓶中密封备用。6.1.2 样品的处理  称取试样 35g 于瓷坩埚中（精确至 0.0001g），在电炉上炭化至无烟，然后放入马弗炉中 525灰化 8 小时，加入 5mL5%HCl 溶解灰分，转移至聚丙烯瓶中，加水定容到 25mL，摇匀待测。同时做样品空白。6.2 定性和定量测定6.2.1 定性测定  姜黄试纸灵敏度试验：称取 0、0.005、0.01、0.015、0.02g（精确至 0.0001g）硼砂，分别溶解于 5.0mL1:9 盐酸溶液中，然后将姜黄试纸直接浸入该溶液4中润湿，取出试纸在微火上烘干，观察试纸颜色, 在变色部分滴加 1 滴 10%氨水, 硼砂浓度由低到高所用试纸的颜色应为蓝色至紫色。6.2.2 定量测定   标准曲线的绘制：分别吸取硼酸标准使用液 0、1.0、 2.0、3.0、4.0、5.0mL 于 25mL 聚丙烯比色管中，分别加入乙酸- 乙酸胺缓冲溶液 2.0mL和显色剂 2.0mL，然后加水至刻度，摇匀，于 25下放置 90min 后在 420nm 处用 1比色皿测定吸光度。试样吸光度值与标准曲线比较定量或代入线性回归方程求出硼砂含量。 样品的测定：取样品测试溶液 5.00mL 于 25mL 聚丙烯比色管中，分别加入乙酸- 乙酸胺缓冲溶液 2.0mL，和显色剂各 2.0mL，加水至刻度，摇匀放置 90min，在 420nm 处测定吸光度。6.3 空白试验除不加测试样品外，采用完全相同的分析步骤。7 结果计算7.1 试料中分析物的含量，结果按式(1)计算：（1）MVAC)(54.11(1)式中：C样品中硼砂含量( mg / Kg)；A标准曲线读取的硼酸浓度 g/mL；M样品质量( g )；V1样品处理液的总体积( mL)；1.54硼酸与硼砂的转换系数。7.2 平行测定结果用算术平均值表示，数值修约按照 GB/T 8170 执行，保留两位有效数字。8 方法检出限以样品取样量为 35g，确定硼砂检出限为 1.83mg/kg。9 方法的回收率根据GB/T 5009.1-2003，分别以硼砂为加标对象，分别加入三个水平样品中进行测定，按照送审稿的样品处理方法及相同的实验条件，进行回收率的测定，每个样品重复8次，计算出每个添加水平的回收率和相应的相对标准偏差（RSD）值。方法回收率结果见表1。 5表1 样品含量测定及回收率数据样品名称 添加量 (g) 实测值 (g) 回收率 (%) 平均回收率 （ %）1.73 86.301.75 87.502.01.80 90.0087.934.45 80.824.92 89.405.55.02 91.3086.9747.08 85.6049.06 89.20豆浆55.050.88 92.5089.101.61 80.501.77 88.702.01.87 93.5087.574.48 81.404.98 90.505.55.07 92.2088.0344.55 81.0049.17 89.40奶粉55.050.33 91.5087.301.65 82.601.78 89.202.01.84 92.0087.934.75 86.405.07 92.105.55.12 93.0090.5044.50 80.9050.44 91.70黑芝麻糊55.050.71 92.2088.271.71 85.501.79 89.302.01.86 93.0089.274.50 81.804.94 89.805.55.07 92.1087.9045.82 83.3049.78 90.50营养麦片55.051.04 92.8088.871.63 81.301.79 89.702.01.86 92.9087.97豆奶粉5.5 4.55 82.70 88.4364.98 90.505.07 92.1044.44 80.8048.07 87.4055.050.77 92.3088.8310 方法的精密度各送检单位各样品精密度分别见表 2 4。表 2 长春市产品质量监督检验院精密度实验  (mg/kg)重复次数 燕麦片 黑芝麻糊 豆奶粉 奶粉 豆浆1 26.66 37.79 68.00 27.21 76.802 25.31 35.09 68.90 32.90 76.903 28.08 36.89 68.06 30.09 86.064 28.90 37.90 70.32 28.93 85.885 25.86 36.62 72.66 32.87 86.666 25.97 37.00 71.00 27.77 84.407 28.66 35.50 70.09 28.70 82.11平均值 27.06 36.68 69.86 29.75 82.69相对偏差 1.46 1.06 1.68 2.35 4.26RSD% 5.40 2.90 2.41 7.89 5.15表 3 吉林农业大学农业质量标准与检测技术研究中心精密度实验(mg/kg)重复次数 燕麦片 黑芝麻糊 豆奶粉 奶粉 豆浆1 25.50 35.08 68.40 28.50 76.002 26.70 35.99 69.07 32.09 85.993 27.88 36.09 72.77 30.98 78.034 26.46 37.27 73.19 30.39 77.495 28.97 36.90 69.54 28.99 78.896 26.45 35.59 69.98 31.74 85.087 27.98 37.21 70.11 30.99 84.97平均值 27.13 36.30 70.44 30.53 80.92相对偏差 1.18 0.84 1.83 1.34 4.24RSD% 4.37 2.32 2.60 4.4 5.247表 4 吉林省农科院农业质量标准与检测技术研究所精密度实验(mg/kg)重复次数 燕麦片 黑芝麻糊 豆奶粉 奶粉 豆浆1 26.09 35.79 67.09 28.09 76.992 27.08 35.90 68.22 29.44 78.023 27.88 37.09 72.77 29.39 80.334 28.09 37.72 72.07 32.10 84.765 28.12 36.08 68.40 32.57 86.206 26.98 36.91 68.93 31.08 84.437 26.71 36.00 70.22 30.34 83.09平均值 27.28 36.50 69.67 30.43 81.97 相对偏差 1.80 0.74 2.11 1.60 3.56 RSD% 6.58 2.03 3.02 5.25 4.34七 方法验证  由我实验室统一制备样品，发送同一样品至其他三个实验室进行验证，每个实验室均对同一样品测定 7 次，结果见下表。表 5 实验室 1#各样品精密度 (mg/kg)重复次数 燕麦片 黑芝麻糊 豆奶粉 奶粉 豆浆1 24.78 34.56 67.93 27.78 75.672 26.09 35.79 69.90 29.30 84.223 28.02 37.39 70.11 30.88 82.304 28.70 37.00 71.46 32.00 83.155 27.89 36.79 68.40 28.15 80.226 26.97 35.21 71.86 29.45 79.907 27.03 35.20 69.22 30.27 85.77平均值 27.07 35.99 69.84 29.69 81.60相对偏差 1.32 1.08 1.47 1.49 3.34RSD% 4.88 2.99 2.10 5.02 4.10表6  实验室2#各样品精密度(mg/kg)重复次数 燕麦片 黑芝麻糊 豆奶粉 奶粉 豆浆1 24.56 34.76 67.88 27.45 75.212 27.53 36.21 70.34 29.40 79.993 26.43 35.49 72.51 30.28 78.454 28.70 37.89 71.76 32.09 80.4285 25.38 36.21 69.48 31.33 86.346 28.75 36.88 68.39 28.55 83.277 27.32 36.77 68.27 29.30 80.55平均值 26.95 36.32 69.80 29.77 80.60相对偏差 1.59 1.01 1.81 1.60 3.52RSD% 5.91 2.78 2.59 5.36 4.36表7  实验室3#各样品精密度(mg/kg)重复次数 燕麦片 黑芝麻糊 豆奶粉 奶粉 豆浆1 24.97 34.89 67.49 27.99 75.582 25.31 35.28 72.50 29.30 85.683 28.67 38.00 69.80 31.37 86.424 27.31 37.40 70.58 32.51 80.975 26.45 36.97 71.32 28.69 83.566 27.28 36.22 68.90 30.78 82.387 28.31 37.20 69.57 31.59 84.70平均值 26.90 36.57 70.02 30.32 82.76相对偏差 1.41 1.15 1.64 1.68 3.68RSD% 5.23 3.14 2.33 5.53 4.45八. 验证结论经实验验证：修订后的新方法在精密度、重现性、再现性、检出限等方面完全达到了标准的测定的要求，其方法方便、快捷，应在省内广泛应用。九实际样品测定表10 实际样品测试结果汇总表样品名称 测定值(mg/kg) 平均值(mg/kg)24.9224.87中老年多维高钙粉24.5624.7833.0027.70高钙维 E 女士奶粉32.0830.9326.0025.75中老年奶粉25.8725.8737.1436.88黑芝麻糊37.6037.21926.8828.82营养麦片27.0127.5728.0426.34加钙豆奶粉25.7926.7224.5626.34女士豆奶粉26.9925.9924.7624.08维他型豆奶粉25.1024.6540.2641.02手磨黑芝麻糊38.7740.0286.6676.90醇豆浆84.2382.6063.9667.06豆浆68.0066.3470.1572.08中老年豆奶粉68.4070.2168.0970.23高钙豆奶粉72.4370.2532.0832.45原味豆浆粉32.9932.51115.55125.09速溶豆粉127.21122.62十. 实施标准的建议如果本标准被批准并发布，建议有关部门对方法进行宣贯，讲解分析方法的技术要领和关键步骤。 十一、参考文献1 郑彬，郑春梅. 分光光度法测定食品中硼砂J. 现代预防医学，2004, 31(3)：446-447.102 闫剑勇，胡加文，胡子谦等. 酱油中硼酸的测定方法研究及本底值调查J. 现代预防医学，2005, 32(5): 493-494.3 王德荣，赵静，米长虹等. 灌溉水中硼的标准分析方法，姜黄素分光光度法J.农业环境与发展, 1998, 3: 1-3.4 James W，Mair J R，Harry G. 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