溴酸盐在面团发酵、醒发和烘焙过程中可显著改善面粉的烘焙效果,因而被认为是*好的面团调节剂之一。自1914年KBrO3初次在美国用于面包烘焙以来,迄今已有90年历史。2005年以前国内许多企业都将溴酸盐作为面粉添加剂的**。但溴酸盐是一种2B级潜在致癌物,过量食用会对人体中枢神经、肾脏产生危害。1992年世界卫生组织建议禁止使用溴酸钾作为面粉处理剂,世界各国也先后颁布了禁止使用溴酸盐的禁令。我国从2005年7月1日起禁止KBrO3作为食品添加剂在小麦面粉中使用[1],同时在《食品添加剂使用卫生标准》[2]中取消KBrO3作为面粉处理剂使用。
面制品中溴酸盐残留量的检测比较困难,AOAC推出的官方分析法[3]操作繁杂,灵敏度低(*低检出限为1mg/kg,定量限为10mg/kg)。近年来开发了饮用水和面粉中溴酸盐测定的多种仪器分析方法[4–12],我国于2006年颁布了GB/T21088–2006[13]。面粉成分相对单一,而面制品则含有油脂、食盐、调味料、防腐剂、色素等多种干扰成分,会对水溶性溴酸盐的提取产生一定影响。笔者对面制品中溴酸盐的提取、净化技术进行研究,建立了适合面制品中溴酸盐测定的离子色谱分析方法,并对市售面制品及面粉改良剂中的溴酸盐进行了检测。
1实验部分
1.1主要仪器与试剂
离子色谱仪:ICS–3000型,戴安(中国)有限公司;KBrO3标准品:纯度不小于99.8%,250g,瑞士Fluka公司;KBrO3标准溶液:准确称取KBrO3标准品,以水溶解配制成质量浓度为1000.0mg/L的标准溶液,备用;碳酸氢钠:优级纯;甲醇:色谱纯;其它试剂均为优级纯或分析纯;实验用水为二次去离子水。
1.2色谱条件
色谱柱:AS9–HC型(250mm×4mm),保护柱为AG9–HC(50mm×4mm);抑制器:ASRSULTRAⅡ(4mm);淋洗液:0.009mol/L碳酸氢钠溶液;淋洗液流速:1.0mL/min;电导检测器电流:80mA;进样体积:200μL。
1.3标准曲线绘制
分别吸取一定体积的KBrO3标准溶液到25mL容量瓶中,用水定容,配制成质量浓度分别为0.50,1.00,2.00,4.00,5.00mg/L的标准系列溶液,在1.2色谱条件下进行测定,以KBrO3质量浓度(x)为横坐标,色谱峰面积(y)为纵坐标,绘制标准工作曲线。
1.4样品采集
面制品工艺复杂、种类繁多,包括油炸食品、膨化食品、烘焙食品、冷冻食品等,为保证样品有充分的代表性,采样地点包括大中型超市、快餐厅、酒楼和早餐店,所采样品涵盖油条、麻花、春卷、馒头、面包、糕点、饼干、挂面、汉堡、冷冻食品等各种早餐食品、休闲食品和洋快餐,共采集面制品144份。同时采集不同品牌、不同种类的10种面包改良剂。
1.5样品测定
取待测样的面制品部分先剪碎或切片(如试样含夹心、蔬肉馅或奶油等非面制品部分,应先去除该部分),于50~60℃下烘干,取出冷却至室温,用搅拌机粉碎制成匀质样品。
准确称取上述匀质样品3g(精确至0.001g)于50mL塑料离心管中,加入30mL水溶解,旋转振荡充分混匀,超声15min,以5000r/min转速离心10min。取10mL溶液通过活化后的HLB固相萃取小柱和银氢柱,弃去前1mL滤液,收集续滤液,用0.45μm滤膜过滤,上机检测。HLB柱使用前用10mL甲醇、20mL去离子水活化,银氢柱用20mL去离子水活化。
对脂肪含量高的样品(如油炸食品),准确称取匀质样品3g(精确至0.001g)于50mL离心管中,加入30mL水,旋转振荡充分混匀,超声15min后加入10mL正己烷除脂,重复除脂两次,之后同上处理。
2结果与讨论
2.1提取时间的影响
溴酸盐是水溶性的,面粉成分比较单一,在分析面粉时直接加水即可快速提取。但在分析面制品时,由于面制品含有油脂、食盐、调味料、防腐剂、色素添加剂等多种成分,不溶性油脂等干扰成分的存在会对水溶性溴酸盐的提取产生一定影响。提取时间过短可能会导致提取不完全的现象,为此考察了提取时间对提取效率的影响(见图1)。采用阴性样品添加1.0mg/kgKBrO3标准溶液试验,发现超声提取15min即可提取完全。
2.2提取溶剂用量的选择
与GB/T21088–2006相比,本方法大大减少了称样量,操作起来更加方便快捷,特别适用于复杂基质面制品和大批量样品的检测。
采用油条阴性样品添加1.0mg/kgKBrO3标准溶液试验了不同体积溶剂对溴酸盐提取效率的影响,试验结果见图2。平行试验发现采用不同溶剂用量提取时,回收率的变异系数(CV)在0.9%~2.8%范围内,说明不同溶剂用量提取效果的重复性很好,溶剂用量过少可能会因饱和而提取不完全。根据加标回收试验结果,选定添加30mL水提取。
2.3除脂溶剂的选择
GB/T21088–2006采用石油醚去除脂肪,由于石油醚是一种多沸程的低级烷烃混合物,有异常气味,操作不便。而正己烷具有同样作用,且气味微弱。分别利用KBrO3含量为0.5,1.0,2.0mg/kg的含脂样品进行试验,比较了石油醚和正己烷的除脂效果,样品加标回收试验结果见表1。试验结果显示采用正己烷除脂的回收率高,精密度好。考虑到实际操作的便捷性和检测对象大部分含有动植物油脂成分,本方法采用正己烷作为油脂提取溶剂。
2.4固相萃取柱的选择
除溴酸盐外,面制品和面粉改良剂中通常还含有其它多种食品添加剂,如香精、香料等。常规方法仅采用超滤法过滤水溶性大分子,为了尽可能减少其它物质对溴酸盐提取和分离的干扰,采用固相萃取柱进行萃取分离。比较了C18柱和HLB柱的萃取效果,结果见表2。结果显示HLB柱作为固相萃取柱较为理想。
2.5线性范围、检出限和加标回收率
溴酸根离子质量浓度在0.1~10mg/L范围内线性良好,线性相关系数(r2)大于0.999。选择未检出溴酸盐的油条和汉堡为基质进行加标回收试验,测得方法的*低检出浓度为0.5mg/kg。试验结果表明,不同基质中的加标回收率在78.4%~106.3%之间,变异系数(CV)不大于8.4%。
2.6样品分析
2.6.1面制品
面制品种类繁多,制作工艺、花样各不相同。为全面考察各种面制品中溴酸盐改良剂的使用情况,共采集各类面制品144份。其中国内现制食品和预包装食品84份,检出不合格1份,合格率为98.8%,不合格样品中溴酸盐含量为28.8mg/kg;进口产品60份,均为预包装食品,检出不合格样品3份,合格率为95.0%,不合格产品中溴酸盐含量分别为9.2,10.6,14.6mg/kg。
2.6.2面包改良剂
虽然国家没有明确规定面粉改良剂中是否允许添加溴酸盐,但在《食品添加剂使用卫生标准》中已经取消了溴酸钾可以作为面粉处理剂的规定,因此作为面粉改良剂理论上也不应该含有溴酸盐。检测了不同品牌的10种面粉改良剂,产品名称包含“面包(或面粉)改良剂”的产品6份,其中5份溴酸盐含量在20.3~154.7mg/kg范围内,未检出的样品色谱图中,溴酸盐出峰前基线急剧升高并出现大的平台峰,因此即使含有有溴酸盐,其色谱峰也被完全覆盖,而且实验发现无法通过常规手段去除此类干扰。产品名称为“泡打粉”的产品4份,均未检出溴酸盐。
3结语
离子色谱法能够准确定性、定量分析面制品中的溴酸盐,测量精密度、准确度较高,可满足各种复杂基质面制品中溴酸盐的测定要求。