沙琪玛中硼砂（硼酸）检测方案(离子色谱仪)

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Ion Chromatography； ICP-OES； lonPac ICE-Borate； food； Borate(Boric acid) 引言 硼虽是非植物结构组分元素，但是对植物体具有重要的生理功能。这一切生理功能与其能和富含羟基具有相邻顺式二元醇构型的糖和糖醇等络合形成硼酯化合物有关，这些化合物作为酶反应的作用物或生成物参与各种代谢活动。硼同样也为人和动物所需要，涉及胚胎发育、能量底物代谢、骨骼结构和功能、生长及炎症代谢调节等方面。但硼摄人量过高则会表现毒性，可致脑组织氧消耗受抑制，酶活力丧失活性。一些不良商贩在食品中非法添加硼砂或硼酸，以起到增筋、保水、改良口感和防腐等作用。国家食品整治办于2008年将硼酸、硼砂列为禁用添加剂第一批，明令严格监查食品中硼违法添加等行为。 目前食品中硼的检测的方法主要有比色法、ICP-OES法和ICP-MS法等，其中比色法操作非常繁琐，而ICP-OES法和ICP-MS则是总硼测试的良好解决方案。动植物体中的硼往往存在多种形态(主要有水溶游离态、半束缚态和束缚态)，而外源性添加硼酸则主要以游离态存在，-9因此对于游离态的硼酸准确则更有意义。离子色谱柱的分离机理使其容易保留游离态的硼，因此在ICP-OES或ICP-MS前端增加分离单元可以准确样品中的游离硼。本文主要研究了离子色谱谱ICP-OES联用技术用于食品中游离硼检测的可能性。 测试条件 仪器： ICS900离子色谱仪； 色谱柱：lonPac ICE-Borate 7.5pm， 9mm×250mm(P/N： 053945)；柱温：室温；进样方式：手动进样；定量环： 50pL；淋洗液： 3mmol/L HNO3+60mmol/L甘露醇，等度淋洗；流速：1mL/min； 检测方式： iCAP 6300电感耦合等离子体光谱仪；RF功率：1250kw；辅助气流量：0.5L/min；雾化器流量：0.5L/min；观测方式：垂直观测；检测波长：249.773(135)；200s样品冲洗；短波长波 3s；数据采集：50点。 样品前处理 准确称取1.000g粉碎后固体样品(面条，绿豆粉，红薯粉，腐竹，沙琪玛，肉丸)，加入40mL超纯水，5C摄氏度超声提取20min。腐竹，沙琪玛，肉丸等含油脂多样品溶液夜入10mL正己烷，震荡10分钟后，静置分层。取水相溶液经6000 r/min 离心10分钟，上清液过0.22 um尼龙滤膜和OnGuard RP(1cc)柱，弃去初始流出液3mL后收集液体进样。 结果和讨论 色谱条件的选择 硼酸常见可以选择两种分离方式，离子交换和离子排斥。其中离子交换方式所用流动相为氢氧化钠，出峰时间较短，但是流动相盐分对于ICP-OES系统影响较大。而离子排斥方式使用硝酸和甘露醇为流动相，分离效果和色谱峰形相对更好，且与ICP-OES具有更好的兼容性。因此选择以硼酸盐专用离子排斥柱ICE-Borate作为分离单元，排斥法对于流动相浓度不敏感，因此流动相选择最常用3mmol/L HNO和60mmol/L甘露醇混合溶液等度洗脱即可，图1为20mg/L硼酸标准溶液所得谱图。 图1.20mg/L硼酸标准溶液谱图 标准曲线和方法检出限 硼酸在5-100mg/L浓度范围内具有良好的线性，相关系数可达到0.9996(以峰高计)。根据3倍信噪比( Signal/Noise=3)可估算出硼酸的检出限为0.3mg/L。 样品测试结果及方法回收率 以10mg/L硼酸标准溶液为研究对象，连续7针进样，重现良好，峰高和峰面积则RSD均小于2%。以选定条件测试了采集到5种典型样品，如面条，薯粉，腐竹，沙琪玛和肉丸，其中面条、薯粉和腐竹中检测到20~70mg/kg的硼酸存在，而采集到的沙琪玛和肉丸中则未检测到硼酸。 选择其中五个样品，均加标10mg/L，图2为某腐竹样品及其加标10mg/L硼酸的色谱图对比，加标回收率在85~98%之间(参见表1)，表明常见食品基体组分对硼酸的测定不存在明显影响。肉丸和腐竹样品的回收率相对要略低，其样品基体和前处理都会相对更复杂一些。 图2.某腐竹样品及加标10mg/L硼酸谱图对比 结论 采用IonPac ICE-Borate离子排斥色谱柱，等度淋洗条件下即可良好保留游离态硼酸，而络合态硼酸不干扰测定。利用电感耦合等离子光谱仪作为检测手段则可大大增强检测的选择性，排除了食品中常见有机酸对于硼酸的干扰。但是由于离子色谱流动相的稀释效应，检出灵敏度会有一定损失。 ( [1]张晓博.硼对植物生理功能影响的研究进展.现代农村科技，2010，14：55-56 ) ( [2]李升和，顾有方，王珏，金光明，刘德义，陈会良. 硼及其化合物在动物营养方面的研究进展.安徽 科技学院学报， 2006， 20(5)：19-23 ) ( [3]魏玉芝，周伟，李文婧，刘立.电感耦合等离子体原子发射光谱法测定食品中硼的方法研究.食品 与发酵工业.2006.32(9)：130-133 ) 表1.部分食品样品测定结果及加标回收率(含量以硼酸计) 样品 测得值(mg/L) 加味量(mg/L) 加标测得值 (mg/L) 回收率 原始含量(mg/kg) 面条 1.02 10.00 10.84 98% 40.70 红薯粉 0.69 10.00 10.02 93% 27.69 腐竹 1.74 10.00 10.77 90% 69.67 沙琪玛 N.D. 10.00 9.70 97% N.D. 肉丸 N.D. 10.00 8.49 85% N.D. 赛默飞世尔科技(中国)有限公司 免费服务热线：8008105118 ThermoFisherSGIENTIFIC 支持手机用户)AN_C_IC-