甲基红法测定面粉中溴酸盐的含量

2015-12-12焦怀鑫梅玉强

安徽化工 2015年4期

焦怀鑫，梅玉强

（周口市质量技术监督检验测试中心，河南周口466000）

1 引言

溴酸盐用作面粉添加剂具有很长的历史，其可使面制品更白和具有弹性，外观看起来更舒服；另外能使面制品迅速膨胀更具有韧性，对面粉具有很强的改良作用。通过动物实验发现，经常摄入溴酸盐，会大大增加肾癌、甲状腺和腹膜间皮瘤的发病率。国际癌症研究协会认为，溴酸盐很有可能增加患癌的几率，影响人们的身体健康，因此将溴酸盐定为2B类可致癌的物质。很多国家对溴酸盐的使用和加入量都做了严格的要求，如果有其它可替代添加剂则应取消其使用[1]。因此如何对溴酸盐进行快速、准确的测量，以及加大对面粉添加剂的管理力度已成为食品安全管理部门和学术界的迫切要求[2]。

目前，溴酸盐的测定方法很多，主要有离子色谱法、碘酸钾滴定方法中的碘量法、电位滴定法[3]、萃取光度法[4]和显色光度法[5]等，但以上测量方法都有一定的缺陷，比如准确度差、灵敏度低、不能用于微量分析等；另外在使用流动注射分析、高压液相、分子荧光中存在预处理困难、操作复杂等问题。本研究在氯化钠催化的条件下，以乙醇做溶剂，甲基红做褪色剂，对面粉中的溴酸盐进行测量研究。结果表明，该测量方法具有很强的稳定性和灵敏度，且使用仪器简单，不受其它成分影响，适宜面粉中溴酸盐的测定，可作为对面粉中溴酸盐检测的常规分析方法。

1.1 仪器与试剂

1.1.1 仪器

电子天平：FA1104N；分光光度计：Spectrumlab；离心机；循环水真空泵：SH2—D（Ⅲ）；超级恒温水浴锅。

1.1.2 试剂

溴酸钾、氯化钠、甲基红、盐酸、乙醇均为分析纯，市售面粉。

1.2 溶液的配制

氯化钠溶液的配制：用电子天平准确称取1.19g的氯化钠，溶解、稀释后制得浓度为0.4mol/L的氯化钠溶液50mL，转入试剂瓶贴标签保存。

溴酸钾溶液的配制：准确称取0.0076g的溴酸钾，加入烧杯中，用蒸馏水溶解后倒入1000mL容量瓶中稀释定容，制得浓度为6μg/mL的溴酸钾标准液，避光保存。

甲基红溶液的配制：准确称量0.0016g的甲基红，用乙醇溶解、稀释至100mL，制得浓度为0.016g/L甲基红的乙醇溶液。

盐酸溶液的配制：用移液管准确量取4.6mL分析纯的浓盐酸，用蒸馏水稀释至50mL，得浓度3mol/L的盐酸溶液，转入试剂瓶中贴上标签保存。

1.3 实验方法

确定测量仪器操作参数：溴酸钾-甲基红最大吸收峰对应波长参数是扫描波长区间为440～560nm；吸光度的量程为0.00～1.60。

在一支比色皿中加入6μg/mL的0.2mL溴酸钾标准溶液，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，静置等待测量。另一支比色皿中加入蒸馏水，作空白对照实验。在512nm处分别测定溴酸钾溶液和蒸馏水的吸光度，在20mL的比色管内，分别加入浓度为0.017g/L的1.2mL甲基红乙醇溶液、浓度为0.4mol/L的0.5mL氯化钠溶液、浓度为3mol/L的0.5mL盐酸溶液。其中含溴酸根离子溶液的吸光度为A，试剂空白对照试验的吸光度为A0。计算出△A=A-A0，进而求△A值。

2 结果与讨论

2.1 吸收光谱

按照1.3实验方法，测定出不同波长下A和A0，绘制吸收光谱，如图1所示，选定512nm吸收波长作为测定波长。

2.2 工作曲线

用移液管移取不同体积溴酸钾标准溶液，利用分光光度计测定溴酸钾的吸光度，通过测定表明其工作曲线在0.1～0.9μg/mL的范围内，呈现良好的线性关系，回归方程是△A=0.0373C+0.00301，相关系数为C=0.99241，得出其表观摩尔吸收系数是 2.09×103L·mol-1·cm-1，如图2所示。

2.3 时间及反应温度的影响

根据反应动力学特征，温度越高，反应速度相应也就越快。对于甲基红的褪色反应，需要在一定的温度下进行，并且随着反应时间的延长，反应也就进行得越彻底，所以反应温度和反应时间对体系的测量都会产生一定影响。经反复试验表明，在30℃时褪色反应最快，5min后体系的△A值可达最大，并保持在24h内不变，因此该试验选用30℃反应5min。

2.4 催化剂加入量的影响

在测定液中加入少量的催化剂能加快反应速度，缩短反应时间，提高反应效率，进而减少测定所需要的时间。通过大量的摸索实验，发现氯化钠的加入能明显加快反应进程，推测原因可能为：在乙醇存在条件下，催化剂与指示剂发生某种聚合反应，使得BrO33-能更加有效地和甲基红中的氨基氧化还原反应而褪色。经试验，氯化钠浓度在4mol/L左右，用量在0.3～0.7mL区间内，体系有最大且恒定的吸收△A值，因此选定氯化钠为催化剂，体积为0.5mL，浓度为4mol/L。

2.5 酸浓度的影响

在吸光度的测量过程中，酸度会对测量体系产生影响，本实验分别研究了硝酸、硫酸、盐酸对溶液褪色的影响。结果表明：用3mol/L盐酸溶液的效果最好，用量在0.3～0.8mL数值范围内，△A值大且稳定，而硝酸则具有一定的氧化性，对实验结果影响比较大，不易使用，故选定盐酸作为测量酸，用量为0.5mL。

2.6 共存离子的影响

2.7 甲基红加入量的影响

溴酸钾在酸性溶液中具有很强的氧化性，能够与甲基红发生氧化-还原反应，使溶液褪色，与不含溴酸钾的溶液对比，可测得它们吸光度的差值变化，得到所需的结果。通过反复实验发现：甲基红用量在1.0～1.5mL范围内，溶液吸光度△A较为稳定，所以该实验选择甲基红溶液用量为1.2mL，约为0.017g/L（99.7%的乙醇）。

2.8 样品检测

对目前超市里在售的几种面粉样品进行测定。称取一定量的样品于烧杯中，加入去离子蒸馏水浸泡和搅拌，30min后，倒出上清液，对下层沉淀抽滤，将滤液与上清液合并，转移至容量瓶中，用去离子水进行定容。用移液管移取溶液样品，按上述实验方法测定，并用溴酸钾空量做对比实验，水为参比液，测定样液和对比液的吸光度A、A0，依据所做标准工作曲线，计算出样液中溴酸钾含量，并依据A0、A计算对应面粉中溴酸盐含量。测定结果见表1。