CN106198795A - 面包中溴酸根的确证检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及面包中溴酸根的确证检测方法，属于食品检测技术领域。本发明采用带有电喷雾电离源的液相色谱‑四极杆质谱仪进行检测，其中以m/z127、129、113、111作为定性离子。溴酸根是一种水溶性的强极性物质，在反相色谱柱上没有保留，无法与其他水溶性成分分离。而加入离子对试剂“四丁基氢氧化铵”之后，则实现了溴酸根的保留和有效分离，保证液相色谱‑质谱方法的顺利进行。通过试样、标样的总离子流图的比对，可以初步确认是否含有溴酸根；而进一步通过四个定离子的质量色谱图的比对，则可以排除假阳性，进一步确证是否含有溴酸根。以m/z127作为定量离子，根据试样定量离子的质量色谱图中溴酸根的峰面积，采用外标法可计算溴酸根的浓度。

Description

面包中溴酸根的确证检测方法

技术领域

本发明涉及面包中溴酸根的确证检测方法，属于食品检测技术领域。

背景技术

1、溴酸钾简介

溴酸钾是一种强氧化剂，过量食用会损害人的中枢神经、血液及肾脏。国际癌症研究机构已将该化合物列为致癌物质。使用了溴酸钾后的小麦粉加工制作的面包等食品具有更好的卖相：外观更白，更具有弹性和韧性，发酵得更漂亮。虽然选用优质小麦粉也可达到使用溴酸钾的效果，但成本将大大提高。我国自2005年7月1日起，已停止溴酸钾作为面粉处理剂在小麦粉中使用，但是由于面包烘焙过程中溴酸钾分解导致残留量较低，较难检出，因此仍有违法使用的情况。

2、面包中溴酸钾的检测方法现状

小麦粉中溴酸盐的检测方法国内外报道较多，目前我国国家标准为GB/T 20188-2006《小麦粉中溴酸盐的测定 离子色谱法》，该方法检出限为0.5mg/kg，仅适用于小麦粉和小麦粉品质改良剂的测定。由于面包中溴酸钾含量较低，不宜用GB/T 20188-2006《小麦粉中溴酸盐的测定 离子色谱法》进行检测。目前，面包中溴酸钾含量的检测方法主要有分光光度法、气相色谱法等，这些检测方法分别主要存在以下缺点：

1）分光光度法

依据是溴酸盐具有氧化性，通过溴酸盐使还原性染料变色，吸光度在反应前后存在差异，间接检测溴酸盐含量。该方法虽然能够得到定量结果，但是没有有效定性的手段，极易导致假阳性结果。

2）气相色谱法

方法原理为将溴酸根转化为单质溴，与丁酮反应生成溴丁酮后进行气相色谱测定。其局限在于测定的目标物是溴化物，而不是溴酸根的形态，无法排除样品中溴化物的干扰。

发明内容

本发明的目的在于提供一种前处理简便易行、能够准确定性定量的面包中溴酸根的确证检测方法。本发明的方法，能够有效排除检测中的基质干扰，同时实现对疑似检测结果的确证。

技术方案

一种面包中溴酸根的确证检测方法，包括以下步骤：

（1）用超纯水提取面包中的水溶性物质，得试样；面包和水的用量比例为1g：5-10ml，（该用量比例为了保证样品中的溴酸根被检测出）；

（2）试样用带有电喷雾电离源的液相色谱-四极杆质谱仪进行检测；

（3）初步确认：若获得的样品总离子流图中存在与标样相符的色谱峰，即可初步确认试样中含有溴酸根；若获得的样品总离子流图中不存在与标样相符的色谱峰，即表明试样中不含有溴酸根；

（4）确证：从含有溴酸根色谱峰的样品总离子流图中提取出四个定离子的质量色谱图；将试样的四个定性离子的质量色谱图分别与标样的四个定性离子的质量色谱图进行比对；若试样四个定性离子质量色谱图的色谱峰保留时间、相对丰度比均与标样的一致，即可确证试样中含有溴酸根；

（5）定量：根据试样定量离子的质量色谱图中溴酸根的峰面积，采用外标法计算溴酸根的浓度；

液相色谱参数：

a）色谱柱：150mm×2.1mm（i，d）,内填C18固定相，5μm；

b）流动相：乙腈—1.5mmol/L的四丁基氢氧化铵水溶液，乙腈与四丁基氢氧化铵水溶液的体积比为45:55；

流速：0.3mL /min；

柱温：35℃；

进样体积：50μL；

质谱操作条件：

a）离子源：电喷雾离子源，负离子；

b）扫描方式：选择离子扫描监测；定性离子的质荷比为：129、127、113、111；定量离子的质荷比为129；

c）电离电压：2.6kV；锥孔电压：35v；

d）离子源温度：125℃；雾化温度：450℃；锥孔气流速：50L/h；雾化气流速：700L/h。

上述确证检测方法，所述标样是指0.1μg/mL的溴酸根溶液。

上述确证检测方法，其步骤（1）的具体操作为：

称取2.0g经粉碎、混匀后的面包试样，置于50mL具塞离心管中，加入10mL超纯水，室温下震荡、超声提取10min；然后于3000rpm离心3min，取上层溶液1mL，用0.22μm水相微孔滤膜过滤，得试样。

面包中的溴酸根用超纯水提取，经过离心滤后，使用液相色谱分离，再用单四极杆质谱检测器检测，通过溴酸根保留时间和四个定性离子及其相对丰度比进行定性确证，以定量离子（m/z129）质量色谱图中溴酸根的峰面积进行定量。

本发明的液相色谱流动相中添加了离子对试剂“四丁基氢氧化铵”，其作用为实现了溴酸根的保留和有效分离及保证液相色谱-质谱方法的顺利进行。溴酸根是一种水溶性的强极性物质，在反相色谱柱上没有保留，无法与其他水溶性成分分离。而加入离子对试剂“四丁基氢氧化铵”之后，则实现了溴酸根的保留和有效分离。另外，离子对试剂因其特有的亲水亲油结构易对质谱造成污染，所以，液相色谱-质谱方法通常不能使用离子对试剂。但是，本发明的“四丁基氢氧化铵”是一种挥发性离子对试剂，能够与高灵敏度的质谱检测良好兼容，避免了离子对试剂在离子源和质谱仪内的蓄积导致的污染，突破了离子对色谱不能与质谱利用的限制，方法检出限低至0.02mg/kg，远低于现行国家标准0.5mg/kg的水平，解决了低含量溴酸盐检测的难题。本发明拓展了有机质谱仪的应用范围，成功实现了无机成分的检测。

本发明利用溴酸根的天然同位素特征，设计了以溴酸根的一对同位素离子（129、127）和其脱去一分子氧的碎片离子的同位素离子（113、111）作为定性离子同时监测，将保留时间和四个离子的相对丰度比作为定性确证的依据，有力排除了假阳性结果。本发明之所以以m/z129、而不是m/z127、113、111作为定量离子是根据溴酸根的结构特点决定的；m/z129是其完整的分子结构对应的质荷比，113和111是其丢失一个氧原子的结构碎片的质荷比，此二离子的稳定性不如129和127 ，而127是其同位素峰，因此使用m/z129定量。

本发明的有益效果

1、随机测定了市售的面包样品103个，在其中3个面包中检出溴酸钾残留，检出值分别为0.033mg/kg、0.029mg/kg、0.048mg/kg，若参照GB/T 20188-2006标准，根本无法检出；该结果充分表明，本发明用于面包中溴酸钾的测定具有准确、灵敏的特点；

2、样品前处理仅需15min（超声提取10min+离心分层3min+过滤2min）；103个面包样品检测在24小时内全部完成，充分体现了本发明快速简便的优势；

3、样品的前处理仅需用到10mL超纯水，消耗的试剂成本几乎可以忽略不计；若使用其他方法，仅固相萃取柱的消耗至少在30元以上。本发明具有显著的成本优势；

4、本发明依据溴酸钾的结构特征设计了溴酸钾的定性检测方法，同时考察保留时间、四个定性离子及同位素峰的相对丰度比等定性数据，因此具有准确确证的能力。

5、本发明所用有机质谱仪（液相色谱-四极杆质谱仪），是所有质谱仪器中市场占有率最高的产品，目前在国内食品安全检测实验室普及程度非常高，国内大多数食品检测实验室均有配备，一般熟悉色谱质谱的检验人员均可操作，具有很好的推广应用前景。所用仪器较为常用，具有较强的可操作性。

附图说明

图1为溴酸根标样总离子流图（TIC）与四个定性离子的质量色谱图；

图2为实施例1面包试样的总离子流图（TIC）与四个定性离子的质量色谱图。

具体实施方式

实施例1

1、 标样配制

将1000μg/mL的溴酸根标准储备溶液用超纯水稀释至10μg/mL，再用超纯水稀释至0.1μg/mL，此溶液作为工作标准溶液（标样）。

2、样品前处理

称取2.0g经粉碎、混匀后的面包试样，置于50mL具塞离心管中，加入10mL超纯水，室温下震荡、超声提取10min。取出后于3000rpm离心3min。取上层溶液1mL，经0.22μm水相微孔滤膜过滤，所得滤液即为试样。

3、仪器与操作条件

3.1仪器：液相色谱-四极杆质谱仪，带有电喷雾电离源。

3.2液相色谱参数：

a）色谱柱：150×2.1mm(i,d),内填X Terra^TM MS C18（美国Waters公司），5μm；

b）流动相：乙腈—1.5mmol/L四丁基氢氧化铵水溶液（体积比45:55）；

流速：0.3mL /min；

柱温：35℃；

进样体积：50μL。

3.3 质谱操作条件

a）离子源：电喷雾离子源，负离子；

b）扫描方式：选择离子扫描监测；定性离子质荷比：129、127、113、111；定量离子质荷比：129；

c）电离电压：2.6kV；锥孔电压：35v；

d）离子源温度：125℃；雾化温度：450℃；锥孔气流速：50L/h；雾化气流速：700L/h。

4、在上述条件下分别对标准工作溶液和样品溶液进行测定；分别获得标样和试样的总离子流图（图1、2所示）；自标样和试样的总离子流图中，分别提取溴酸根四个定性离子质量色谱图（图1、2所示）。若获得的样品总离子流图中存在与标样相符的色谱峰，即可初步确认试样中含有溴酸根；若获得的样品总离子流图中不存在与标样相符的色谱峰，即表明试样中不含有溴酸根。在初步确认含有溴酸根的情况下，进一步确证是否含有溴酸根，以排除假阳性。将试样的四个定性离子的质量色谱图分别与标样的四个定性离子的质量色谱图进行比对；若试样的四个离子的色谱峰保留时间及相对丰度比均与标样的一致，即可确证检测结果（试样中含有溴酸根）。

5、采用外标法定量：根据定量离子（m/z129）质量色谱图中溴酸根的峰面积进行定量计算；计算公式如下：

X＝(c·As/A）×v/m ……………………………（1）

式中：

X－样品中溴酸根离子的含量，mg/kg；

c－标样溶液中溴酸根离子的浓度，μg/mL；

As－样品溶液中溴酸根离子的峰面积；

A－标样溶液中溴酸根离子的峰面积；0.048

v－样品中加入的提取液体积，mL；

m－称取的样品质量，g。根据图1、2，所得计算结果为0.048mg/kg；即被测样品中溴酸根的浓度为0.048mg/kg。

Claims (3)

1.一种面包中溴酸根的确证检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）用超纯水提取面包中的水溶性物质，得试样；面包和水的用量比例为1g：5-10ml；

（2）试样用带有电喷雾电离源的液相色谱-四极杆质谱仪进行检测；

（3）初步确认：若获得的样品总离子流图中存在与标样相符的的色谱峰，即可初步确认试样中含有溴酸根；若获得的样品总离子流图中不存在与标样相符的色谱峰，即表明试样中不含有溴酸根；

（4）确证：从含有溴酸根色谱峰的样品总离子流图中提取出四个定离子的质量色谱图；将试样的四个定性离子的质量色谱图分别与标样的四个定性离子的质量色谱图进行比对；若试样四个定性离子质量色谱图的色谱峰保留时间、相对丰度比均与标样的一致，即可确证试样中含有溴酸根；

（5）定量：根据试样定量离子的质量色谱图中溴酸根的峰面积，采用外标法计算溴酸根的浓度，

液相色谱参数：

色谱柱：150mm×2.1mm，内填C18固定相，5μm；

b）流动相：乙腈—1.5mmol/L的四丁基氢氧化铵水溶液，乙腈与四丁基氢氧化铵水溶液的体积比为45:55；

流速：0.3mL /min；

柱温：35℃；

进样体积：50μL；

质谱操作条件：

a）离子源：电喷雾离子源，负离子；

b）扫描方式：选择离子扫描监测；定性离子的质荷比为：129、127、113、111；定量离子的质荷比为129；

c）电离电压：2.6kV；锥孔电压：35v；

d）离子源温度：125℃；雾化温度：450℃；锥孔气流速：50L/h；雾化气流速：700L/h。

2.根据权利要求1所述确证检测方法，其特征在于，所述标样是指0.1μg/mL的溴酸根溶液。

3.根据权利要求1或2所述确证检测方法，其特征在于，其步骤（1）的具体操作为：

称取2.0g经粉碎、混匀后的面包试样，置于50mL具塞离心管中，加入10mL超纯水，室温下震荡、超声提取10min；然后于3000rpm离心3min，取上层溶液1mL，用0.22μm水相微孔滤膜过滤，得试样。