吳迎春，聶 峰

(陜西理工學院化學與環(huán)境科學學院，陜西 漢中 723001)

流動注射化學發(fā)光法測定面粉中過氧化苯甲酰

吳迎春，聶 峰

(陜西理工學院化學與環(huán)境科學學院，陜西 漢中 723001)

目的：建立面粉中過氧化苯甲酰含量測定的化學發(fā)光新方法。方法：過氧化苯甲酰氧化KI生成I2，該反應和luminol-H2O2化學發(fā)光體系相耦合，進而對面粉中的過氧化苯甲酰進行測定。結果：方法的線性范圍為3.0×10-8～4.0×10-6g/mL，檢出限為4.0×10-9g/mL， RSD為2.2%(質量濃度5.0×10-8g/mL，11次平行測定)。結論：該方法具有簡單、靈敏、線性范圍寬的優(yōu)點。

流動注射；化學發(fā)光法；過氧化苯甲酰

Abstract：Objective:To develop a new flow injection chemiluminescence method for determining benzoyl peroxide in flour.Methods:KI can be oxidized by benzoyl peroxide to produce I2. This reaction is coupled with a luminal-H2O2 chemiluminescence system to determine benzoyl peroxide in flour. Results:The determination range of this method is 3.0 × 10-8－ 4.0 × 10-6g/mL,and the detection limit of this method is 4.0 × 10-9g/mL with a relative standard deviation of 2.2%. Conclusion:This method is characteristics of simple, high selectivity, accuracy and sensitivity.

Key words：flow injection；chemiluminescence；benzoyl peroxide

過氧化苯甲酰，是一種高反應性氧化物質，由于其對面粉的漂白效果及筋力的改善，20世紀初開始作為一種面粉改良劑而被使用[1]。但近年研究表明，面粉中的過氧化苯甲酰會破壞面粉的營養(yǎng)成分，尤其是對胡蘿卜素和VE有較強的破壞作用，導致面粉中的類胡蘿卜素、葉黃素等天然成分喪失[2]，而且食用過量的過氧化苯甲酰后，短期會使人產生惡心、頭暈、神經衰弱等中毒現(xiàn)象，長期過量食用會對肝臟造成嚴重的損害[3]。因此各國都規(guī)定了限量使用標準，如聯(lián)合國糧農組織規(guī)定0.075g/kg[4]，英國和美國規(guī)定為0.05g/kg[5]，甚至一些國家(如法國)禁止在面粉中添加過氧化苯甲酰。為保證食品安全，研究食品中包括過氧化苯甲酰在內的有害物質殘留量的簡單、快速檢測技術是一項有意義的工作。

面粉中過氧化苯甲酰含量檢測方法，文獻報道多為氣相色譜法、高效液相法、紫外光度法、熒光光譜法、光譜探針法、以及利用KMnO4氧化過氧化苯甲酰和K4Fe(CN)6氧化過氧化苯甲酰的化學發(fā)光法等[6-16]。利用過氧化苯甲酰具有的氧化特性，在含過氧化苯甲酰的溶液中加入KI并適當加熱，反應生成I2，再將I2與H2O2-魯米諾化學發(fā)光反應相耦合，結合流動注射技術，建立一種流動注射和化學發(fā)光聯(lián)用的在線測定面粉中過氧化苯甲酰含量的新分析方法。

1 材料與試劑

1.1 儀器與試劑

IFFM-D型流動注射化學發(fā)光儀(流通池為盤管式，進樣量25μL) 西安瑞邁電子科技有限公司。過氧化苯甲酰(優(yōu)級純) 西安試劑總公司；H2O2(AR)、無水乙醇等其他試劑均為分析純或優(yōu)級純，水為二次去離子水。

1×10-4mol/L過氧化苯甲酰貯備液：準確稱取0.1g過氧化苯甲酰于100mL燒杯中，加適量無水乙醇溶解后定容至1000mL，避光保存，使用時用水逐級稀釋至所需質量濃度；0.01mol/L魯米諾儲備液，使用時逐級稀釋，3% H2O2溶液(AR，以有效過氧化氫計)，無水乙醇等，其他試劑均為分析純或優(yōu)級純，水為二次去離子水。

1.2 方法

精確移取一定體積的過氧化苯甲酰標準溶液或樣品溶液于50mL容量瓶中，加入適量KI溶液，加水稀釋至標線，搖勻作為試液，將該試液置于35℃的水浴中加熱4min，室溫放置5min后插入輸液管c，將輸液管a、b分別插入魯米諾溶液和H2O2溶液中，開啟裝置，采集發(fā)光信號，以相對峰高定量，流程如圖1所示。

圖1 流動注射化學發(fā)光分析儀流程圖Fig.1 Schematic diagram of flow injection chemiluminometric analyzer

2 結果與分析

2.1 流動注射化學發(fā)光反應的影響因素

2.1.1 魯米諾的濃度與pH值

化學發(fā)光反應是在堿性條件下進行的，過氧化苯甲酰藕合化學發(fā)光反應化學發(fā)光體系中，不同濃度魯米諾及pH值對化學發(fā)光強度的影響。結果表明，在pH值為10～12介質中，魯米諾濃度在1.0×10-6～5.0×10-4mol/L的范圍，發(fā)光強度隨著魯米諾濃度的增大而增強。當魯米諾濃度高于5.0×10-4mol/L時，信噪比反而降低(圖2)。因此選擇魯米諾濃度為5.0×10-5mol/L，pH10～12。

圖2 魯米諾濃度對發(fā)光強度的影響Fig.2 Effect of luminol concentration on the intensity of chemiluminescence

2.1.2 H2O2的質量分數

本化學發(fā)光反應體系中，H2O2是發(fā)光反應的重要介質，H2O2的質量分數對發(fā)光信號有重要影響。改變H2O2質量分數進行對比發(fā)現(xiàn)，H2O2質量分數為0.25%～2.0%范圍內體系化學發(fā)光有較大的信噪比與較寬的測定線性范圍(圖3)，本實驗選擇H2O2質量分數為1.0%(以有效H2O2計)。在5×10-5mol/L的魯米諾(pH12)，KI濃度為5×10-6mol/L，過氧化苯甲酰為5×10-8mol/L條件下，同一份H2O2試液放置48、72h，測得的化學發(fā)光信號無明顯變化。

圖3 過氧化氫質量分數對化學發(fā)光強度的影響Fig.3 Effect of H2O2concentration on the intensity of chemiluminescence

2.1.3 KI的濃度

試液中加入不同濃度KI后，偶合反應產生的I2對試液發(fā)光信號的影響(同時進行空白實驗)，結果表明，當試液KI濃度為5×10-6mol/L時信燥比最大。

2.1.4 反應溫度

在上述實驗條件下，考察不同溫度下過氧化苯甲酰與KI溶液反應對發(fā)光強度的影響。將試液分別加熱至20、25、30、35、40、50℃后再冷卻至室溫，分別測定其發(fā)光強度，結果(圖4)，當試液溫度在20～30℃時，發(fā)光信號強度變化平緩，高于35℃后發(fā)光信號增大，但信噪比變小，說明由于溫度增高，KI被空氣氧化產生過量I2的量越大，至使空白信號變大。當試液溫度為35℃時，信噪比最大，選擇在含過氧化苯甲酰的試液中加入KI后，水浴中將試液加熱至35℃。另外，考慮到KI自身氧化作用，分析中必須進行空白實驗，以保證實驗結果的準確性。

圖4 過氧化苯甲酰與KI的反應溫度對化學發(fā)光強度的影響Fig.4 Effect of reaction temperature on the intensity of chemiluminescence

2.1.5 過氧化苯甲酰與KI反應時間

圖5 過氧化苯甲酰與KI的反應時間對化學發(fā)光強度的影響Fig.5 Effect of reaction time on the intensity of chemiluminescence

在上述實驗條件下，考察試液在水浴中反應1、2、3、4、4.5、5、6min后試液發(fā)光強度的變化。結果表明(圖5)，反應時間大于4min后，反應時間越長，與魯米諾反應的發(fā)光信號就越強，但空白信號也相應增大，至使信噪比下降，表明時間加長也會使KI被空氣氧化產生I2的量加大，所以時間不能太長。當試液反應時間為4min時，具有最大的信噪比，選擇試液反應時間為4min。

2.2 校準曲線、線性范圍、檢出限、相對標準偏差

在選取的最佳實驗條件下，對試樣的線性范圍、回歸方程、方法的相對標準偏差、檢出限(按IUPAC建議計算)進行詳細的考察和計算。結果，過氧化苯甲酰在3.0×10-8～4.0×10-6mol/L范圍內與發(fā)光強度有良好的線性關系，校準曲線的回歸方程Y=5.23+2.84X，r=0.9995，檢出限為4.0×10-9mol/L，RSD為2.2%(質量濃度5.0×10-8g/mL，11次平行測定)。

2.3 干擾分析

考察常見物質對過氧化苯甲酰測定的影響，在相對誤差不大于5%的條件下，對于濃度為5.0×10-8mol/L的過氧化苯甲酰，共存物質允許量為 2000倍濃度的K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Ni2+、Fe3+；1000 倍濃度的 Hg2+、Cu2+、Pb2+、Mn2+、Al3+、Co2+；500 倍濃度葡萄糖、丙二酸根、苯甲酸鈉等脂類；部分氧化性物質(如溴酸鉀等)存在對測定干擾，但過氧化苯甲酰不溶于水，在樣品處理中即可將其分離；20倍濃度VC、Fe2+與具有還原性的陰離子如SO32－、Cl－、S2O32－等存在干擾，但具有還原性的物質在過氧化苯甲酰存在下不能共存。

2.4 樣品分析

取0.50g樣品置于10mL燒杯中，利用過氧化苯甲酰易溶于乙醇的特性，加7mL無水乙醇混合均勻，攪拌，將試液于離心機上離心10min，將上層清液轉移定容至50mL，按前述方法與圖1流程所示進行化學發(fā)光測定，HPLC測定條件參照文獻[16]，結果見表1。本法與高效液相色譜法測定結果無顯著性差異。

表1 樣品測量(n=5)Table 1 Determination results of samples (n=5)

3 結 論

流動注射化學發(fā)光法測定面粉中過氧化苯甲酰與高效液相色譜法測定結果無顯著性差異，新方法靈敏、簡便、快速、價廉，具有一定的推廣價值。

[1] 郝金枝, 牛小華. 過氧化苯甲酰性質的探討[J]. 河南工業(yè)大學學報,2005, 19(1):19-25.

[2] 宋悅, 侯彩云. 過氧化苯甲酰對面粉品質的影響研究[J]. 食品工業(yè)科技, 2005, 26(10):82-83.

[3] 祁占林. 面粉添加劑對面粉品質的影響[J]. 食品與食品工業(yè), 2002,8(5):146-150.

[4] YUKIKO A O, CHIKIKO Y, NAOKI S. Determination of benzoic acid in wheat flour by high-performance liquid chromatography and its identification by high-performance liquid chromatography-mass spectrometry[J]. Journal of Chromatography A, 2004, 1040(2):209-214.

[5] YANG Weiping, ZHANG Zhujun, HUN Xu. A novel capillary microliter droplet sample injection-chemiluminescence detector and its application to the determination of benzoyl peroxide in wheat flour[J]. Talanta,2004, 62(4):661-666.

[6] 李紅敏, 陳霞. 面粉中過氧化苯甲酰含量的測定[J]. 糧油食品科技,2006, 10(6):156-160.

[7] 余奇飛. 面粉漂白劑過氧化苯甲酰的測定[J]. 糧油與食品工業(yè), 2006,6(3):85-89.

[8] 邢沛然, 程麗芳, 韓永紅, 等. 面粉中過氧化苯甲酰的硫代硫酸鈉還原、LHJ增溶高效液相色譜測定法[J]. 職業(yè)與健康, 2009, 25(24):189-123.

[9] 裴翠錦, 姚國光. 紫外分光光度法測定面粉中的過氧化苯甲酰[J]. 計量與測試技術, 2008, 35(2):46-48.

[10] 何愛桃, 張瞻, 楊慧仙, 等. 過氧化苯甲酰-硫胺素熒光光度法的研究與應用[J]. 中國衛(wèi)生檢驗雜志, 2009, 19(3):515-516.

[11] 杜娟, 孫丹. 羅丹明B光譜探針測定面粉中過氧化苯甲酰[J]. 食品科學, 2009, 30(10):156-158.

[12] 付有利, 胡二坤, 陳錦輝. 化學發(fā)光法檢測過氧化苯甲酰的研究[J].食品科技, 2008(5):242-245.

[13] 郝亮, 杜建修, 田蕾蕾. 偶合反應化學發(fā)光法測定過氧化苯甲酰[J].分析試驗室, 2007, 26(5):80-82.

[14] 張東, 余萍, 高俊杰. 光度法測定小麥面粉中過氧化苯甲酰[J]. 理化檢驗:化學分冊, 2008, 44(5):436-437.

[15] 任清, 黃建立. 小麥粉中過氧化苯甲酰與苯甲酸總量的毛細管氣相色譜法測定[J]. 分析化學, 2004, 32(2):221-224.

[16] 馬紀偉, 閆東良. HPLC法測定面粉中過氧化苯甲酰的含量[J]. 安徽農業(yè)科學, 2008, 36(21):8887-8888.

Determination of Benzoyl Peroxide in Flour by Flow Injection Chemiluminescence Method

WU Ying-chun，NIE Feng
(School of Chemical and Enviromental Science, Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723001, China)

TS211.7；O657.39

A

1002-6630(2010)22-0439-03

2010-06-28

陜西省自然科學基礎研究基金項目(2010JM7016(1))

吳迎春(1969—)，女，副教授，碩士，主要從事分子光譜研究。E-mail：wuyc@snut.edu.cn