粮油检验小麦粉及其制品中溴酸盐的测定离子色谱法

1粮油检验小麦粉及其制品中溴酸盐的测定离子色谱法本文件描述了离子色谱测定小麦粉及其制品中溴酸盐的原理、试剂和材料、仪器和设备、试液的制备、离子色谱测定、结果计算、精密度和检出限。本文件离子色谱柱后衍生法适用于小麦粉和饼干、油条等面制品中溴酸盐的测定。离子色谱电导检测法适用于小麦粉和小麦粉品质改良剂中溴酸盐的测定。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法3术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。4离子色谱柱后衍生法4.1原理试样经振荡提取、离心分离后，以氢氧化钾溶液或氢氧化钠溶液为淋洗液，试样中溴酸盐经离子色谱柱分离后用氢碘酸衍生，用紫外检测器测定溴酸盐衍生物碘三离子的含量，换算得出试样中溴酸盐的含量，采用外标法定量。4.2试剂和材料除另有规定外，所用试剂均为分析纯，实验用水为一级水。4.2.1溴酸钾标准品（KBrO3相对分子质量167.00，纯度大于或等于99.9%。4.2.2氢氧化钠(NaOH)或氢氧化钾（KOH）。4.2.3石油醚：沸程30℃~60℃。4.2.4溴酸盐衍生试剂：溴酸盐衍生试剂的制备见附录A。4.2.5氢氧化钠淋洗液储备液（100mmol/L称取4g氢氧化钠(4.2.2)，精确至0.01g，加水至1000mL，混匀。或氢氧化钾淋洗液储备液。4.2.6溴酸盐标准储备液（c(BrO3－)=1000μg/mL）：准确称取0.131g溴酸钾标准品(4.2.1)，精确至0.1mg，用水溶解并定容至100mL，于4℃保存，有效期为6个月。24.2.7溴酸盐标准溶液（c(BrO3－)=10μg/mL移取溴酸盐标准储备液(4.2.6)1.0mL于100mL容量瓶中，用水定容。于4℃保存，有效期为1个月。4.2.8溴酸盐标准工作曲线溶液：分别取溴酸盐标准溶液（4.2.7）0mL、0.1mL、0.25mL、0.5mL、1.0mL、2.5mL、5.0mL，用水定容至50mL，该标准工作曲线浓度为：0μg/mL、0.02μg/mL、0.05μg/mL、0.1μg/mL、0.2μg/mL、0.5μg/mL、1.0μg/mL。现配现用。4.2.9固相萃取柱：RP小柱或C18小柱或等效柱。4.2.10Ag/H离子复合小柱或等效的OnGuard系列离子色谱小柱。4.2.11水性滤膜：0.22μm。4.3仪器和设备4.3.1离子色谱仪：带紫外检测器。4.3.2溴酸盐柱后衍生系统：配有恒流泵(流速可调范围为0mL/min～1.0mL/min)、加热器、衍生反应管、溴酸盐检测专用衍生器、三通接头的柱后衍生系统(或购买溴酸盐检测专用衍生设备)。柱后衍生装置与离子色谱连接示意图参见附录B。4.3.3电热恒温干燥箱。4.3.4粉碎机：转速不小于3000r/min。4.3.5筛分设备：筛孔尺寸为0.425mm，标准目数为40目。4.3.6离心机：配50mL离心管，转速可达6000r/min。4.3.7分析天平：感量0.01g和0.1mg。4.3.8振荡器：振荡频率不小于200次/min。4.4试样的制备4.4.1小麦粉制品的准备将试样先剪碎或切成片，如试样含夹心、馅或奶油，应先去除该部分。置于电热恒温干燥箱（4.3.3）中50℃~60℃烘干，取出冷却至室温。用粉碎机（4.3.4）粉碎，一次性通过筛（4.3.5）达95%以上。粉碎样品经充分混合后置于样品瓶中备用，密封，并注明标记。4.4.2试液的提取4.4.2.1小麦粉及不含油脂的小麦粉制品准确称取10g样品于250mL具塞三角瓶中，精确至0.01g，加入100.0mL水，迅速摇匀后，置于振荡器（4.3.8）上振荡20min，振荡频率为200次/min，静置1min～2min，转移适量上层液于50mL离心管中，于离心机（4.3.6）中以4000r/min离心5min，上清液备用。4.4.2.2含油脂的小麦粉制品准确称取10g试样于100mL烧杯中，精确至0.01g，加入30mL石油醚(4.2.3)，充分搅拌，倾去石油醚，重复操作3次，于室温下干燥后全部转移至250mL具塞三角瓶中，按4.4.2.1自“加入100.0mL水，迅速摇匀后......”起操作。4.4.3试液的净化3取上清液15mL依次通过活化后的固相萃取柱（4.2.9）、Ag/H离子复合小柱或同等效能的OnGuard系列离子色谱小柱（4.2.10）和水性滤膜（4.2.11），弃去初滤液5mL～7mL，收集滤液作为待测样液，供离子色谱进样分析。注：C18柱或RP柱、Ag/H离子复合小柱或同等效能的OnGuard系列离子色谱小柱的活化按照柱子活化操作说明书操作。4.4.4空白试验除不加样品外，按4.4.2和4.4.3操作。4.5离子色谱测定4.5.1色谱参考条件色谱条件如下：a)色谱柱：具有烷醇季铵官能团的分析柱，填充材料为大孔苯乙烯/二乙烯基苯高聚合物阴离子分离柱(4mm×250mm)和阴离子保护柱(4mm×50mm)，或相当者。b)柱温箱温度：30℃。c)淋洗液：NaOH淋洗液浓度如表1。表1淋洗液OH－浓度表OH浓度/(mmol/L)0.0016.0016.1016015.0016015.10122.001d)进样体积：根据样液中BrO3－含量选择进样20μL〜200μL。e)溴酸盐衍生试剂（4.2.4）：见附录A。f)衍生温度：80℃。g)检测波长：352nm。4.5.2标准曲线的绘制将溴酸盐标准工作曲线溶液（4.2.8），从低浓度到高浓度分别注入离子色谱仪中，测定相应的峰面积。以标准溶液浓度为横坐标，以峰面积为纵坐标，绘制标准曲线。4.5.3试样测定待测样液进样得到对应的峰面积，根据标准曲线计算空白溶液和样品试样中的溴酸盐的含量，单位以μg/mL表示。4.6结果计算试样中溴酸盐含量按式(1)计算：4式中：X—试样中溴酸盐的含量，单位为毫克每千克(mg/kg)；C—样品试液中溴酸盐的浓度，单位为微克每毫升(μg/mL)；C0—空白溶液中溴酸盐的浓度，单位为微克每毫升(μg/mL)；V—试液体积，单位为毫升(mL)；m—试样的质量，单位为克(g)。计算结果保留2位有效数字。若结果以溴酸钾(KBrO₃)计时，乘以系数1.31。4.7精密度在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的10%。4.8检出限本方法溴酸盐的测定检出限为0.05mg/kg（以BrO3－计）。5离子色谱电导检测法5.1原理用纯水提取样品中溴酸根离子(BrO3－)，经Ag/H柱除去样品提取液中干扰氯离子（Cl－、超滤法除去样品提取液中水溶性大分子，采用离子交换色谱电导检测器测定，外标法定量。5.2试剂和材料除另有规定外，所用试剂均为分析纯，实验用水为一级水。5.2.1浓硫酸（H2SO4）：纯度大于98%。5.2.2石油醚：分析纯，沸程（30~60）℃。5.2.3硝酸银(AgNO3)。5.2.4氯化钠(NaCl)。5.2.5溴酸钾标准品(KBrO3)：相对分子质量167.00，纯度大于或等于99.9%。5.2.650g/L硫酸溶液：准确量取27.73mL浓硫酸（5.2.1），在搅拌的情况下慢慢的加入到900mL左右水中，最后加水定容至1L。5.2.750g/L硝酸银溶液：准确称取5.0g硝酸银(5.2.3)，精确至0.1mg，加水溶解，并稀释至100mL。于4℃保存，有效期为1个月。5.2.80.5%氯化钠溶液：准确称量2.5g氯化钠（5.2.4精确至0.1mg，加水溶解，并稀释至500mL。于4℃保存，有效期为1个月。5.2.9强酸型阳离子交换树脂(H型)：取一定量的732#强酸型阳离子交换树脂（总交换容量≥4.5mmol/g）用水浸泡，用5倍体积去离子水洗涤3次、用1倍体积甲醇洗涤、再用5倍～10倍体积一级水分数次洗涤，至清洗水无色澄清后，尽量倾出清洗水，加入2倍体积的硫酸溶液(5.2.6)，用玻璃棒搅拌1h，使树脂转为H型，先用去离子水洗至接近中性，然后用一级水洗，5至清洗水的pH值约为6，将树脂转入广口瓶中覆盖一级水备用。5.2.10强酸型阳离子交换树脂(Ag型)：取一定量处理好的H型阳离子交换树脂(5.2.9)，加入2倍体积的硝酸银溶液(5.2.7)，用玻璃棒搅拌1h，使树脂转成Ag型，先用5倍体积去离子水分数次洗涤，然后用5倍~10倍体积的一级水分数次洗涤树脂，用0.5%氯化钠溶液（5.2.8）检验清洗水，直至不出现白色浑浊为止，将树脂转入广口瓶中覆盖一级水备用。5.2.11BrO3－标准储备溶液（1000μg/mL）：准确称取溴酸钾标准品（5.2.5）0.1310g，用一级水溶解并定容至100mL，配成含BrO3－1000μg/mL标准储备液，置于棕色瓶中4℃下保存，可稳定2个月。5.2.12BrO3－标准稀释液（100μg/mL）：吸取BrO3－标准储备溶液（5.2.11）10.0mL，用一级水定容至100mL，BrO3－浓度为100μg/mL。5.2.13BrO3－标准工作曲线溶液：分别取BrO3－标准稀释液（5.2.12）0mL、0.5mL、1.0mL、l.5mL、2.0mL、2.5mL、3.0mL，用一级水定容至50mL，该标准工作曲线浓度为：0μg/mL、1.0μg/mL、2.0μg/mL、3.0μg/mL、4.0μg/mL、5.0μg/mL、6.0μg/mL。若采用200μL大体积进样时，标准工作曲线溶液需进行适当稀释。5.2.14相关阴离子标准储备溶液:配制与小麦粉基底相关的阴离子储备液(见表2)。表2相关离子标准储备液的配制123456NaFNaClNaNO2Na2SO40.2210.1630.1490.1650.1500.1487892ONa2HPO42OC2H2O42OC6H8O72O0.2310.1390.3730.1430.111阴离子浓度/注：可选项，该储备溶液供配制阴离子标准混5.2.15相关阴离子标准混合工作溶液：配制与小麦粉基底相关的阴离子标准混合工作溶液(见表3相关离子标准混合工作液的浓度123456789离子种类FBrO3ClNO2NO3SO42HPO420.62.02.52.02.02.02.02.02.02.03.06注：可选项，该标准溶液供调整柱分离条件和观察65.2.16层析柱：0.8cm×10cm（内径×高）。5.3仪器和设备5.3.1离子色谱仪：配电导检测器。5.3.2超声波清洗器。5.3.3振荡器：振荡频率不小于200次/min。5.3.4离心机：4000r/min（50mL离心管）；10000r/min（1.5mL离心管）。5.3.5水性滤膜：0.22μm。5.3.6超滤器：截留相对分子质量10000（MWCO10000样品杯容量0.5mL，进样量为200μL时使用容量为4mL样品杯。5.3.7可采用milliporemicroconYM-10型、AmiconUltra-4型及同等性能的超滤器。5.3.8分析天平：感量0.01g和0.1mg。5.3.9移液器：0.1mL~1mL。5.4试液的制备5.4.1提取5.4.1.1小麦粉准确称取10g小麦粉于250mL具塞三角瓶中，精确至0.1g，加入100mL水，迅速摇匀后置振荡器（5.3.3）上振荡20min或在间歇搅拌下于超声波清洗器（5.3.2）中提取20min，静置，转移20mL上层液于50mL离心管中，3000r/min离心20min，上清液备用。5.4.1.2含油脂较多的试样准确称取10g于100mL烧杯中，精确至0.1g，加入30mL×3次石油醚(5.2.2)洗去油脂，倾去石油醚，样品经室温干燥后按5.4.1.1中“加入100mL水，……上清液备用”操作。5.4.1.3包子粉、面包粉等小麦粉品质改良剂根据BrO₃-含量的不同准确称取(0.2～1)g，精确至0.001g，用水溶解并定容至50.0mL，经0.22μm的水性滤膜过滤样品后直接进行色谱测定。5.4.2净化5.4.2.1Ag/H柱去除样品提取液中的Cl将H型树脂(5.2.9)慢慢倒入关闭了出水口的层析柱(5.2.16)中，用玻璃棒搅动树脂赶出气泡，并使树脂均匀地自然沉降，装入2mL树脂后(约3cm高)，再慢慢装入2mLAg型树脂(5.2.10)，不要冲击已沉降的H型树脂，尽量保持两层树脂界面清晰，待Ag型树脂完全沉降后，打开出水口，控制流速为2mL/min，加10mL一级水冲洗，待柱中的水自然流尽后，立即将5.4.1中准备好的样品溶液沿柱内壁加入，不要冲击树脂表面，弃去前5mL流出液，收集其后2mL流出液进行下一步净化。若使用商品化的(OnGuardⅡAg/H)柱时，按产品说明书操作。对含Cl－量在1g/kg以下的小麦粉，也可省略此条操作。75.4.2.2超滤法去除样品提取液中的水溶性大分子：将5.4.2.1中收集液经0.22μm的水性滤膜（5.3.5）过滤后注入中超滤器（5.3.6）样品杯中，于10000r/min离心30min进行超滤，超滤液直接进行色谱分析。5.4.3空白试验除不加样品外，按5.4.1和5.4.2操作。5.5离子色谱测定5.5.1梯度色谱参考条件色谱柱：DIONEXlonPacAS194mm×250mm（带lonPacAG194mm×50mm保护柱）。流动相：DIONEXEG50自动淋洗液发生器，OH－型。抑制器：DIONEXASRS4mm阴离子抑制器；外加水抑制模式，抑制电流100mA。检测器：电导检测器，检测池温度：30℃。进样量：根据样液中BrO3－含量选择进样20μL〜200μL。淋洗液OH－浓度：见表4。表4淋洗液OH－浓度表01551551514054214054615548155注1：可采用其他型号同等性能的OH型阴离子交换分析柱，OH淋洗液也可手工配制（使用高纯的质量浓度为50%的浓氢氧化钠溶液，配制成含OH为100mmol/L的淋洗液按表4梯度略作调整，使5.注2：方法中所列仪器及配置仅供参考，同等5.5.2等度色谱参考条件5.5.2.1色谱柱：shodexICSI-524E4mm×250mm（带shodexICSI-90G4mm×50mm保护柱）。5.5.2.2流动相：3.6mmol/LNa2CO3，流速：0.7mL/min。5.5.2.3抑制器：自动再生抑制器（具有去除CO2功能）。5.5.2.4检测器：电导检测器，检测池温度：室温。5.5.2.5进样量：根据样液中BrO3－含量选择进样20μL~200μL。注1：可采用其他型号的同等性能的CO32型阴离子交换分析柱，使5.2.15阴离子标准混合工作溶液分离中BrO3和Cl的分离度在1.5以上。注2：方法中所列仪器及配置仅供参考，同等85.5.3试样测定使用5.2.15中与小麦粉本底相关的阴离子标准混合工作溶液调整柱分离条件并观察柱清洗情况，保证BrO3－和Cl－的分离度达到要求，注入空白小麦粉提取液，确认在BrO3－出峰处没有小麦粉本底干扰峰时，才可进行校准曲线和样品的测定，使用外标法定量。标准混合工作溶液和小麦粉样品的分离色谱图参见附录D。5.6结果计算按公式（2）计算样品中BrO3－的含量（c）：c=Y×V/m·······················································(2)式中：c——试样中BrO3－的含量，单位为毫克每千克（mg/kg）；Y——由标准曲线得到样品溶液中BrO3－的含量，单位为微克每毫升(μg/mL）；V——样品溶液定容体积，单位为毫升（mL）；m——样品质量，单位为克（g）。计算结果保留两位有效数字。若结果以KBrO3计时，乘以系数1.31。5.7精密度在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的10%。5.8检出限本方法溴酸盐的测定检出限为0.5mg/kg（以BrO3－计）。9（资料性）溴酸盐衍生试剂的制备A.1试剂和材料除另有规定外，所用试剂均为分析纯，实验用水为一级水。A.1.1A.1.2A.1.3A.1.4A.1.5A.1.6浓硫酸（H2SO4）。碘化钾（KI）。四水合钼酸铵（(NH4)6Mo7O24·4H2O）。氮气：纯度大于等于99.9%。350mmol/L硫酸溶液:量取9.32mL浓硫酸(A.1.1)，加水稀释至500mL。钼酸铵溶液：准确称取0.247g(精确至0.1mg)四水合钼酸铵(A.1.3)，加水溶解，并稀释至100mL。于4℃保存，有效期为1个月。A.1.7碘化钾溶液：准确称取43.1g碘化钾(A.1.2)，精确至0.01g，加入500mL水使溶解，加入215μL钼酸铵溶液(A.1.6)，加水稀释至1L，超声