陸美斌，王步軍*，李靜梅，李為喜，楊秀蘭，王 爽，宋敬可

(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所，農(nóng)業(yè)部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心，北京 100081)

電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測(cè)定小麥粉中硼元素本底值

陸美斌，王步軍*，李靜梅，李為喜，楊秀蘭，王 爽，宋敬可

(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所，農(nóng)業(yè)部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心，北京 100081)

為給小麥粉質(zhì)量安全檢測(cè)提供本底值判斷依據(jù)，本實(shí)驗(yàn)使用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜(ICP-AES)法測(cè)定了2012年我國(guó)不同區(qū)域種植的492份自磨小麥粉的硼含量，旨在為小麥粉質(zhì)量安全檢測(cè)提供本底值判斷依據(jù)。結(jié)果表明：492份自磨小麥粉硼元素的本底值平均為0.648mg/kg，變幅為0.240～1.361mg/kg，符合正態(tài)分布，95%概率條件下的置信區(qū)間值為0.261～1.035mg/kg，置信區(qū)間最大值1.035mg/kg，可作為運(yùn)用ICP-AES法時(shí)所有小麥粉樣品的硼元素本底值。

硼；小麥粉；本底值；硼砂；硼酸

硼砂，學(xué)名四硼酸鈉，分子式為Na2B4O7?10H2O，是無(wú)色半透明晶體或白色結(jié)晶粉末[1]。硼砂能生成硼酸，后者分子式為H3BO3，兩者分子結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。據(jù)報(bào)道[2-3]，硼砂和硼酸加入食品中有防腐、增加彈性和膨脹的作用，但硼砂能致癌，對(duì)人體造成嚴(yán)重危害。目前世界各國(guó)多禁用硼砂作為食品添加劑，我國(guó)也嚴(yán)令禁止硼砂在食品中使用。然而一些不法商販由于利益的驅(qū)使，仍然在面食、元宵、粽子、牛(魚(yú))肉丸、腐竹、米粉等食品中添加硼砂或硼酸，非法添加事件屢禁不止。今年9月，我國(guó)最大面粉廠商五得利因“硼砂門”走到輿論的風(fēng)口浪尖，引起社會(huì)廣泛關(guān)注和強(qiáng)烈反響。

圖1 硼砂(A)和硼酸(B)的分子結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Molecular structure of boron and boric acid

現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法GB/T 21918—2008《食品中硼酸的測(cè)定》中的姜黃比色法、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜(inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry，ICP-AES)法、電感耦合等離子體質(zhì)譜(inductively coupled plasma-mass spectrometry，ICP-MS)法，都是利用測(cè)定硼元素來(lái)間接確定食品中硼砂或硼酸的含量[4]?？紤]到食品中都能測(cè)定出一定含量的硼元素[5-12]，通過(guò)此法來(lái)直接判斷食品中是否添加硼砂或硼酸則顯得不科學(xué)。當(dāng)前尚沒(méi)有權(quán)威、可靠的小麥粉中硼元素含量的背景資料。本實(shí)驗(yàn)利用ICP-AES法[13-18]，對(duì)我國(guó)不同區(qū)域種植的492份自磨小麥粉進(jìn)行測(cè)定，以期為我國(guó)食品質(zhì)量安全檢測(cè)提供一個(gè)較為合理的硼元素本底值。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

采集2012年我國(guó)不同區(qū)域種植的小麥種子492份，將其磨粉；GBW10011標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)小麥粉 中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所。

待測(cè)元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(1000mg/L) 國(guó)家鋼鐵材料測(cè)試中心鋼鐵研究總院；硝酸(BV-Ⅲ級(jí))、雙氧水(BV-Ⅲ級(jí))北京化學(xué)試劑研究所；超純水(電阻率18.2MΩ?cm)。

ICPE-9000等離子體發(fā)射光譜儀 日本Shimadzu公司；EHD36智能電熱消解儀、聚丙烯消解管(50mL) 美國(guó)Lab Tech公司； Milli-Q Academic超純水系統(tǒng) 美國(guó)Millipore公司；XP204型精密電子天平 美國(guó)Mettler-Toledo公司。所有器皿均用20%硝酸浸泡24h，超純水清洗備用。

1.2 方法

1.2.1 儀器條件

高頻功率：1.2kW；等離子氣：10.00L/min；輔助氣：0.6L/min；載氣：0.7L/min；玻璃同心霧化器，旋流霧化室；霧化器壓力：475.66kPa；工作氣體：氬氣(純度99.99%以上)；軸向觀測(cè)方式。

1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

將1000mg/L硼元素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液用2%硝酸逐級(jí)稀釋，配制成0、0.05、0.1、0.5、1、2mg/L系列質(zhì)量濃度標(biāo)準(zhǔn)使用液，于波長(zhǎng)249.677nm處測(cè)定ICP強(qiáng)度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.2.3 試液制備

準(zhǔn)確稱取樣品0.25g于消解管中，加入8mL HNO3，110℃消解，剩余1mL后冷卻，再加2mL H2O2消解，剩余1mL冷卻，用超純水定容至25mL。同時(shí)制備樣品空白，待測(cè)。

1.2.4 統(tǒng)計(jì)方法及統(tǒng)計(jì)軟件

采用概率統(tǒng)計(jì)方法[19]，應(yīng)用Excel軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 線性關(guān)系及檢出限

標(biāo)準(zhǔn)曲線線性范圍為0～2mg/L，線性回歸方程為Y=5718.1X＋386.9，R2=0.9996，說(shuō)明在標(biāo)準(zhǔn)曲線線性范圍內(nèi)硼質(zhì)量濃度與ICP強(qiáng)度有較好的線性關(guān)系。按樣品空白溶液重復(fù)測(cè)定11次所得含量的標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍計(jì)算[20]，檢出限為0.0008mg/L。

2.2 準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)

2.2.1 回收率實(shí)驗(yàn)

在小麥粉樣品中分別添加硼標(biāo)準(zhǔn)溶液0.01、0.1mg/L兩個(gè)質(zhì)量濃度水平，各做5次重復(fù)測(cè)定，回收率均大于85%，結(jié)果如表1所示。

2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)定

測(cè)定GBW10011標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)小麥粉的標(biāo)準(zhǔn)值，測(cè)定值在標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)，結(jié)果如表2所示，表明測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

表2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)定Table2 Results obtained from determination of the certified reference material of wheat flour

2.3 精密度實(shí)驗(yàn)

對(duì)每個(gè)小麥粉樣品進(jìn)行5次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表3。測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于5.0%，表明該方法穩(wěn)定性較好、精密度較高。

表3 精密度實(shí)驗(yàn)Table3 Precision of the ICP-AES method

2.4 硼元素本底值測(cè)定

圖2 小麥粉中硼元素本底值正態(tài)分布圖Fig.2 Normal distribution of boron background values in wheat flour

由圖2可知，492份小麥粉全部檢出硼，平均值為0.648mg/kg，變幅為0.240～1.361mg/kg，小麥粉的硼元素本底值呈正態(tài)分布，95%概率條件下的置信區(qū)間為0.261～1.035mg/kg，置信區(qū)間最大值為1.035mg/kg，該數(shù)值即可作為所有小麥粉樣品的硼元素本底值。

3 討 論

硼是動(dòng)植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的微量元素。小麥粉中普遍存在硼，因地域、品種的不同，小麥粉中的硼含量會(huì)有一定差異。本實(shí)驗(yàn)調(diào)查了96個(gè)品種的自磨小麥粉，共492份樣品，分別來(lái)自山東、河南、湖北的50個(gè)縣市，其中冬小麥460份，春小麥32份。與以往研究結(jié)果相比，本實(shí)驗(yàn)涉及的小麥粉品種及取樣地區(qū)更為全面，確定的小麥粉中硼元素本底值更具科學(xué)性、合理性，為判斷小麥粉中是否添加硼砂或硼酸提供了科學(xué)的理論依據(jù)，具有較高的實(shí)際參考價(jià)值。同時(shí)，本實(shí)驗(yàn)結(jié)果為制定小麥粉中硼元素限量標(biāo)準(zhǔn)提供了明確的參考范圍，只有確定硼元素限量標(biāo)準(zhǔn)才能更好地規(guī)范商業(yè)行為，進(jìn)而杜絕硼砂或硼酸的非法添加。

需要指出的是，檢測(cè)小麥粉中是否含有硼砂或硼酸時(shí)，若硼元素測(cè)定含量較低，則很可能引起誤判。建議在監(jiān)督執(zhí)法過(guò)程中，當(dāng)硼含量與判斷標(biāo)準(zhǔn)接近時(shí)，盡可能了解樣品背景資料和生產(chǎn)廠商實(shí)際情況。同時(shí)，質(zhì)檢部門在實(shí)際工作中應(yīng)使用不同方法對(duì)臨界值樣品進(jìn)行驗(yàn)證，保證檢驗(yàn)工作的準(zhǔn)確性。

[1] 王箴. 化工辭典[M]. 2版. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 1985: 642.

[2] 中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部. 關(guān)于印發(fā)《食品中可能違法添加的非食用物質(zhì)和易濫用的食品添加劑品種名單(第一批)》的通知.食品整治辦〔2008〕3號(hào)[S].

[3] 中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部. GB 2760—2011 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)[S].

[4] 中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局. GB/T 21918—2008食品中硼酸的測(cè)定[S].

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Background Value of Boron in Wheat Flour as Determined by ICP-AES

LU Mei-bin，WANG Bu-jun*，LI Jing-mei，LI Wei-xi，YANG Xiu-lan，WANG Shuang，SONG Jing-ke
(Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Cereal Quality Supervision and Testing Center, Ministry of Agriculture, Beijing 100081, China)

Boron background values in foods are important to judge the proper amount of borax or boric acid. A total of 492 flour samples milled from wheat collected from different growing areas in China during the crop year 2012 were determined by ICP-AES for boron content. The average background value of boron in these wheat flour samples was 0.648 mg/kg and the variation range was 0.240–1.361 mg/kg, following normal distribution. The 95% confidence interval for the wheat flour samples was 0.261–1.035 mg/kg, whereas the maximum confidence value was 1.035 mg/kg. Accordingly the data obtained in this study can be seen as background values of boron element in wheat flour samples.

boron；wheat fl our；background value；borax；boric acid

O657.31

A

1002-6630(2013)18-0203-03

10.7506/spkx1002-6630-201318041

2012-10-22

農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全普查項(xiàng)目(20121902)

陸美斌(1979—)，女，助理研究員，碩士，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)技術(shù)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。E-mail：lmbxl@hotmail.com

*通信作者：王步軍(1960—)，男，研究員，博士，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與食物安全。E-mail：wangbj@mail.caas.net.cn