谷物配方食品中痕量碘化物測定方法的研究

霍權恭，范鵬菲

(1.河南工業大學 糧油食品學院，河南 鄭州 450001；2.黑龍江省雙城市產品質量監督檢驗所，黑龍江 哈爾濱 150100)

谷物配方食品中痕量碘化物測定方法的研究

霍權恭1，范鵬菲2

(1.河南工業大學 糧油食品學院，河南 鄭州 450001；2.黑龍江省雙城市產品質量監督檢驗所，黑龍江 哈爾濱 150100)

通過對碘離子與環氧丙烷衍生反應、氣相色譜法測定條件的研究，建立了一種谷物配方食品中痕量碘化物的測定方法.在最佳測定條件下，碘離子在0.202 9～2.029 0 μg/10 mL濃度范圍內與碘代衍生物峰面積呈線性相關，相關系數R=0.999 5；樣品中碘含量重復測定標準偏差0.014 μg/g，變異系數6.26%，檢測限0.002 μg/g；樣品加標回收率99.6%～110.9%，平均106.4%.該方法操作簡單，不受谷物淀粉干擾，特別適用于嬰幼兒谷物配方食品中痕量碘含量的測定.

碘離子；碘；環氧丙烷；谷物配方食品；氣相色譜

0 前言

碘是人體的必需元素之一，過量攝入碘或攝入量不足，都會導致一系列代謝疾病.特別是在嬰幼兒時期，碘攝入量不足，新陳代謝率降低，生長發育遲緩，思維遲鈍.流行病學調查顯示，高碘地區學生的智商明顯低于適碘地區［1-2］.因此，研究建立食品中痕量碘的測定方法，對于食品質量與安全控制與管理，特別是嬰幼兒食物中碘含量監測與控制，具有非常特別的意義.

目前，關于碘含量檢測方法已有很多研究報道［3-10］，對于富含淀粉的谷物食品，均需進行繁瑣的樣品前處理.本文中所報道的方法是在淀粉存在的條件下，利用環氧乙烷與碘離子反應，氣相色譜法測定碘代衍生物，在優化衍生反應、色譜分離條件后，建立了谷物食品中痕量碘的測定方法.該方法樣品前處理簡單、檢測限低，特別適用于嬰幼兒谷物配方食品中痕量碘的測定，與此類似的方法目前還未見報道.

1 材料與方法

1.1 試劑與溶液

碘化鉀、硫酸、無水硫酸鈉、環氧丙烷、乙酸乙酯、異丙醚、正己烷等均為分析純試劑；純凈水:樂百氏公司.

0.2 μg/mL碘標準使用液：稱取約0.27 g(精確至0.1 mg)碘化鉀于100 mL容量瓶中，加水溶解并定容至刻度(相當于碘含量2 mg/mL).使用時，稀釋配制成0.2 μg/mL碘標準使用液.

2 mol/L硫酸溶液：取適量濃硫酸緩慢加入一定量水中，緩慢攪拌混勻，冷卻后備用.

1.2 儀器

GC9800氣相色譜儀:上?？苿撋V儀器有限公司；HY-2調速多用振蕩器:金壇市杰瑞爾電器有限公司；AY-120分析天平(±0.000 1 g）：島津國際貿易有限公司.

1.3 樣品

嬰兒五谷米粉、嬰兒營養米粉：雀巢公司.

1.4 方法

1.4.1 樣品前處理

稱取5 g(精確至0.1 g)試樣于250 mL具塞三角瓶中，加50 mL水，振搖混合，超聲波振蕩10 min，靜置5 min，取上清液6 000 r/min離心10 min.

1.4.2 測定

準確移取1、2、4、6、8、10 mL碘標準使用液于250 mL具塞三角瓶中，補水至10 mL，另準確移取10 mL樣液，加4 mL 2 mol/L硫酸溶液、20 mL異丙醚、0.5 mL環氧丙烷，加塞，于振蕩器中避光振蕩反應35 min.加10 g無水硫酸鈉，振蕩1 min，靜置10 min.取適量有機相，經無水硫酸鈉脫水后備用.同時，做空白試驗.

1.4.2 色譜條件

色譜柱Φ 0.32 mm×30 m×0.5 μm OV-1701毛細管柱；載氣(N2)1.8 mL/min；進樣口溫度250℃；色譜柱初溫60℃、2℃/min速率升至80℃、保持0 min，70℃/min速率升至230℃，保持10 min；電子捕獲檢測器溫度280℃、尾吹氣22 mL/min；不分流進樣，進樣量1 μL.

2 結果與討論

2.1 色譜條件選擇

2.1.1 色譜柱

分別使用OV-1701、PB-70、SE-30毛細管柱進行碘代衍生物分離，結果表明，弱極性OV-1701柱的分離效果最好，強極性和非極性柱分離效果較差.

2.1.2 載氣流速

分別設定載氣壓力為0.07、0.08、0.1 MPa，對碘代衍生物進行分析.結果表明，載氣流速對碘代衍生物的分離影響不大，載氣為0.07、0.08、0.10 MPa時，碘代衍生物與雜質均能達到完全分離，選擇載氣壓力0.08 MPa(1.8 mL/min).

2.1.3 柱溫

按表1設置色譜柱升溫程序進行碘代衍生物分析，結果見圖1.從碘代衍生物的分離來看，程序升溫與恒溫的效果沒有顯著差異，均能使目標物(碘代衍生物tR=5.843 min)與雜質達到完全分離.但是，由于標液和樣液中均含有高沸點組分，目標物出峰后需繼續升溫，以凈化色譜柱，故選擇4號柱溫控制程序.

2.2 碘代替衍生物制備

2.2.1 衍生劑用量

分別于碘標準使用液中加0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8 mL環氧丙烷，衍生反應完成后，碘代衍生物分析結果見圖2.當環氧丙烷用量≥0.5 mL時，碘代衍生反應完全，其色譜峰面積基本穩定，故選擇衍生劑用量為0.5 mL.

2.2.2 衍生反應時間

碘代衍生分別進行20、25、30、35、40、45、50 min，衍生物測定結果見圖3.衍生反應30 min后，碘代衍生反應基本完成，其色譜峰面積最大且穩定，選擇衍生反應時間為35 min.

表1 色譜柱溫度控制程序

圖1 碘代衍生物色譜圖

圖2 衍生劑用量對峰面積測定的影響

圖3 衍生反應時間對峰面積測定的影響

2.2.3 反應介質酸度

分別加1、2、3、4、5、6、7 mL 2 mol/L硫酸溶液，衍生反應完成后測定碘代衍生物，結果見圖4.反應介質中硫酸用量增加，碘代衍生物測定值增加，當硫酸溶液加入體積≥3 mL時，碘代衍生物峰面積測定值基本穩定，選擇衍生反應介質為4 mL 2 mol/L硫酸溶液.

2.3 碘代衍生物萃取

圖4 介質酸度對峰面積測定的影響

分別用20 mL乙酸乙酯、正己烷、異丙醚對碘代衍生物進行萃取.結果表明，乙酸乙酯一次萃取效率為91.3%，異丙醚一次萃取率為89.8%，正己烷一次萃取率為68.2%.但是,乙酸乙酯萃取液中雜質較多，異丙醚萃取液中雜質較少，故選擇異丙醚為碘代衍生物萃取溶劑.

為了提高異丙醚的萃取效率,在衍生反應完成后加10 g無水硫酸鈉，可以使異丙醚一次萃取率提高到94.5%以上.樣品加標回收試驗表明,回收率為99.6%～110.9%.

2.4 線性范圍

用碘標準使用液配制標準系列，并作標準曲線，結果見圖5.結果表明，碘濃度為0.202 9～2.029 μg/10 mL時，碘質量與碘代衍生物峰面積呈線性相關，相關系數R=0.999 5.

2.5 精密度與檢測限

圖5 碘代衍生物的標準曲線

表2 方法的精密度和檢測限

表3 樣品加標回收測定結果

分別稱取5 g嬰兒五谷米粉樣品10份，進行碘含量測定.同時，做10份試劑空白液，進行空白測定，結果見表2.樣品碘含量重復測定標準偏差0.013 3 μg/g，變異系數6.26%.試劑空白液重復測定標準偏差0.000 66 μg/g，按標準偏差的3倍計算檢測限，方法的檢測限為0.002 μg/g.

2.6 回收率

分別以嬰兒五谷米粉和嬰兒營養米粉為試樣，加碘化鉀標準溶液進行回收試驗，結果見表3.兩種試樣加標回收率為99.6%～110.9%，平均106.4%.

［1］ 李麗芬,李志華.碘與甲狀腺疾病的研究進展.［J］.大同醫學?？茖W校學報,2006(3)：45-46.

［2］ 陳祖培,閻玉芹.碘的膳食參考攝入量［J］.中華內分泌代謝雜志,2005,21(2)：188-192.

［3］ 石朝暉,高小鸞.微量碘測定近況［J］.中國地方病防治雜志,2003,18(4)：226-227.

［4］ 邱會東,馮承勁.食品中碘的測定研究進展［J］.食品與機械,2005,21(6)：60-62.

［5］ 閆濤,李燕,王淑萍，等.光度法測定碘的研究綜述［J］.濟南大學學報：自然科學版,2005,19(1)：41-44.

［6］ 吳凌.氣相色譜法測定米粉中的微量碘［J］.福輕紡,2009,25(5)：42-43.

［7］ 龐民好,劉穎超,張利輝,等.衍生氣相色譜法測定奶粉中的微量碘［J］.河北農業大學學報,2006,29(4)：98-100.

［8］ 劉中文,孫詠梅.氣相色譜法測定奶粉中的碘［J］.解放軍預防醫學雜志,2002,20(1)：31-32.

［9］ 劉向農,余碧鈺,稽勝全.氣相色譜法測定食鹽中無機碘［J］.光譜實驗室,2000,17(6)：635-637.

［10］ 任韌,陳筱君.氣相色譜法測定大米中的微量碘［J］.中國衛生檢驗雜志,2001,11(3):329.

DETERMINATION OF TRACE IODIDE IN GRAIN FORMULA FOODS

HUO Quan-gong1,FAN Peng-fei2
(1.School of Food Science and Engineering,Henan University of Technology,Zhengzhou 450001,China；2.Shuangcheng Products Supervision and Inspection Institute,Harbin 150100,China)

s：Based on derivative reaction between iodide and propylene oxide,we established a method for determining trace iodide in grain formula foods by gas chromatography.Under the optimum conditions,the iodide concentration had a linear relationship with the peak area of iodinated derivatives in the range of 0.202 9 to 2.029 μg/10 mL,and correlation coefficient was 0.999 5;the standard deviation of iodide content in the product after repeated determined was 0.014 μg/g,the coefficient of variation was 6.26%,and determination limit was 0.002 μg/g;and the standard recovery was from 99.6%to 110.9%,and the mean recovery was 106.4%.The method was simple,was immune to the interference of grain starch,and was particularly suitable for determination of trace iodide in infant grain formula foods.

iodide;iodine;propylene oxide;grain formula food;gas chromatography

TS207.3

A

1673-2383（2012）04-0021-04

http://www.cnki.net/kcms/detail/41.1378.N.20120829.1722.201204.21_005.html

網絡出版時間：2012-08-29 05:22:00 PM

2012-04-07

霍權恭(1960—)，男，山西孝義人，副教授，研究方向為食品質量與安全.