氣相色譜法測定嬰幼兒配方谷粉中的碘

胡國英

（江西省食品檢驗(yàn)檢測研究院，南昌 330001）

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氣相色譜法測定嬰幼兒配方谷粉中的碘

胡國英

（江西省食品檢驗(yàn)檢測研究院，南昌 330001）

摘要建立嬰幼兒配方谷粉中碘的氣相色譜定量分析方法。樣品經(jīng)α-淀粉酶水解，利用乙酸鋅和亞鐵氰化鉀作為沉淀劑將樣品中的蛋白質(zhì)除去，在硫酸環(huán)境中把碘離子氧化成碘，碘與丁酮反應(yīng)生成3-碘代-2-丁酮，用正己烷萃取，氣相色譜法定量檢測。碘的含量在0.04～0.48 μg/mL范圍內(nèi)與色譜峰面積呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，線性相關(guān)系數(shù)r=0.998 2，方法的檢出限為90 μg/kg。測定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.49%（n=6），樣品加標(biāo)回收率為86.2%～95.6%。該方法具有較高靈敏度和準(zhǔn)確度，適用于嬰幼兒配方谷粉中碘含量的檢測。

關(guān)鍵詞碘；氣相色譜法；嬰幼兒配方谷粉

碘是人體必需的微量元素，主要功能是參與甲狀腺素的合成，碘與人體的生長發(fā)育、新陳代謝密切相關(guān)，碘的攝入量過多或過少都會(huì)產(chǎn)生疾病。嬰幼兒配方谷粉是嬰幼兒斷奶期間重要的輔食，按照GB 10769-2010 《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)嬰幼兒谷類輔助食品》中的規(guī)定，碘的含量應(yīng)在1.4～8.8 μg/（100 kJ），因此建立一種快速檢測嬰幼兒配方谷粉中碘的分析方法顯得十分必要。目前食品中碘的分析方法有電感藕合等離子體-質(zhì)譜法［3］、電感藕合等離子體質(zhì)譜-離子色譜法［4-5］，離子色譜法［6-7］、灰化法-氣相色譜/質(zhì)譜法［8］。電感藕合等離子體-質(zhì)譜法和離子色譜法的樣品前處理比較繁瑣，用氣相色譜法測定乳粉中的碘已有報(bào)道［9-10］，而用氣相色譜法測定嬰幼兒配方谷粉中的碘未見報(bào)道，該方法的建立對(duì)企業(yè)生產(chǎn)過程的檢驗(yàn)以及及時(shí)改進(jìn)生產(chǎn)工藝具有指導(dǎo)作用。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

氣相色譜儀：GC-2010plus型，配有電子捕獲檢測器，日本島津公司；

電子分析天平：AL204型，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；

碘化鉀：優(yōu)級(jí)純，西隴化工股份有限公司；

丁酮、濃硫酸、雙氧水、正己烷、無水硫酸鈉：分析純，廣州西隴化工股份有限公司；

α-淀粉酶：上海阿拉丁科技股份有限公司；

乙酸鋅溶液：21.9%，廣州西隴化工股份有限公司；

亞鐵氰化鉀溶液：10.9%，廣州西隴化工股份有限公司；

實(shí)驗(yàn)用水為超純水。

1.2 氣相色譜條件

色譜柱：DB-5 MS毛細(xì)管氣相色譜柱（30 m×0.32 mm，0.25 μm，美國Agilent公司）；柱溫：50℃保持1 min，以10℃/min升至150℃，保持3 min；進(jìn)樣口溫度：220℃；檢測器：ECD，溫度為250℃，電流為1 nA；載氣：高純N2，流速為3.4 mL/min；尾吹氣：高純N2，流量為30 mL/min；無分流進(jìn)樣；進(jìn)樣體積：1 μL。

1.3 碘標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

碘標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液：1.0 mg/mL，準(zhǔn)確稱取131 mg碘化鉀，用水溶解并定容至100 mL。

碘標(biāo)準(zhǔn)工作溶液：1.0 μg/mL，吸取10 mL碘標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，用水定容至100 mL，混勻，再吸取此溶液1.0 mL至100 mL水中混勻，即得。

1.4 樣品處理

水解：稱取混合均勻的嬰幼兒配方谷粉2 g（精確至0.000 1 g），于150 mL三角瓶中，加0.2 g α-淀粉酶，用25 mL約40℃熱水充分溶解，置于50～60℃的恒溫烘箱中30 min，取出冷卻。

沉淀：在上述處理過的樣品中加入5 mL亞鐵氰化鉀溶液和5 mL乙酸鋅溶液，充分振搖后靜置10 min，過濾，將濾液置于100 mL分液漏斗中。

衍生：向分液漏斗中加入0.2 mL濃硫酸、0.5 mL丁酮、2.0 mL雙氧水，充分混勻，室溫下保持20 min后加入20 mL正己烷，振蕩萃取2 min，靜置分層，然后將水相移入另一分液漏斗中，再加入20 mL正己烷進(jìn)行第二次萃取，合并有機(jī)相；用水洗滌有機(jī)相兩次，通過無水硫酸鈉過濾脫水后移入25 mL容量瓶中，用正己烷定容，此試液為待測溶液。

1.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

分別吸取1.0，2.0，4.0，8.0，12.0 mL碘標(biāo)準(zhǔn)工作液（1.0 μg/mL），相當(dāng)于1.0，2.0，4.0，8.0，12.0 μg的碘，然后按樣品測定液的衍生步驟將碘衍生成3-碘代-2-丁酮，碘的質(zhì)量濃度分別0.04，0.08，0.16，0.32，0.48 μg/mL。用氣相色譜法測定其峰面積，以峰面積為縱坐標(biāo)，碘的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

2 結(jié)果與討論

2.1 碘代丁酮的質(zhì)譜定性

采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀對(duì)生成的碘代丁酮進(jìn)行質(zhì)譜定性，其質(zhì)譜圖見圖1。由圖1可知，生成的碘代丁酮的分子離子峰［M］+為m/z 198，碎片［CH4CHI］+為m/z 155，因此判定該化合物為3-碘代-2-丁酮。

2.2 濃硫酸的體積對(duì)衍生反應(yīng)的影響

取4.0 μg碘標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，加水25 mL，然后分別加入濃硫酸0.05，0.1，0.2，0.4，0.5 mL，按樣品的衍生步驟進(jìn)行衍生，再用氣相色譜進(jìn)行測定。圖2為不同濃硫酸體積對(duì)生成碘代丁酮峰面積的影響。由圖2可知，當(dāng)濃硫酸的體積為0.2 mL時(shí)，生成的3-碘代-2-丁酮的峰面積最大，因此選擇濃硫酸的體積為0.2 mL。

圖1 碘代丁酮的質(zhì)譜圖

圖2 硫酸體積對(duì)3-碘代-2-丁酮峰面積的影響

2.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)衍生反應(yīng)的影響

取4.0 μg碘標(biāo)準(zhǔn)工作溶液5個(gè)，然后按樣品的衍生步驟進(jìn)行衍生，再用氣相色譜測定。圖3為不同的反應(yīng)時(shí)間對(duì)碘代丁酮峰面積的影響。從圖3中可知，反應(yīng)時(shí)間達(dá)到20 min時(shí)生成的3-碘代-2-丁酮的峰面積趨于穩(wěn)定。因此選擇反應(yīng)時(shí)間為20 min。

圖3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)3-碘代-2-丁酮峰面積的影響

2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線方程與檢出限

在選定的衍生條件和色譜條件下，對(duì)1.5中的系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)行衍生和測定，以色譜峰面積對(duì)碘的質(zhì)量濃度進(jìn)行線性回歸，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為A=2 154 482c-61 743，線性范圍為0.04～0.48 μg/mL，線性相關(guān)系數(shù)r=0.998 2。圖4為3-碘代-2-丁酮的氣相色譜圖。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液系列中最低濃度的碘標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)行測定，按照S/N為3時(shí)計(jì)算檢出限，經(jīng)計(jì)算該方法的檢出限為90 μg/kg。

圖4 3-碘代-2-丁酮的氣相色譜圖

2.5 精密度試驗(yàn)

分別稱取6份混合均勻的嬰幼兒配方谷粉2 g（精確至0.000 1 g），置于150 mL三角瓶中，然后按照1.4方法進(jìn)行水解和衍生，用氣相色譜法測定其中的碘含量，結(jié)果見表1。

表1 精密度試驗(yàn)結(jié)果

由表1可知，測定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.49%，說明該方法具有良好的精密度。

2.6 回收試驗(yàn)

取嬰幼兒配方谷粉按選定的條件測定其本底值，然后添加一定量的碘化鉀，進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，結(jié)果見2。由表2可知，方法的回收率在86.2%～95.6%之間，說明該方法具有較高的準(zhǔn)確度。

3 結(jié)語

嬰幼兒配方谷粉經(jīng)α-淀粉酶水解，利用乙酸鋅和亞鐵氰化鉀作為沉淀劑把樣品中的蛋白質(zhì)除去，在硫酸環(huán)境中把碘離子氧化成碘，并進(jìn)行衍生后用氣相色譜法檢測樣品中的碘含量。對(duì)碘的衍生條件進(jìn)行了探討。該方法快速、準(zhǔn)確，能夠滿足嬰幼兒配方谷粉實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)碘的檢測要求。

表2 加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果

參 考 文 獻(xiàn)

［1］ GB 5413.23-2010 嬰幼兒食品和乳品中碘的測定［S］.

［2］ 顧曉梅，王順榮.以酮類為衍生劑氣相色譜法測定碘的研究［J］.中國科學(xué)院研究生院學(xué)報(bào)，1995，12（2）： 171-177.

［3］ 劉麗萍，呂超，譚玲，等.電感耦合等離子質(zhì)譜法測定乳制品中碘含量的方法研究［J］.質(zhì)譜學(xué)報(bào)，2010，31（3）： 138-142.

［4］ 周諳非.離子色譜-電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用測定嬰幼兒配方乳粉和米粉中的碘［J］.糧油食品科技，2011，19（1）： 43-45.

［5］ 鄭聰，王金花，高峰，等.電感耦合等離子體-質(zhì)譜法測定食用藻類植物中碘含量［J］.食品科學(xué)，2011，32（8）： 202-205.

［6］ 王樓明，林燕奎，王丙濤，等.離子色譜法測定嬰幼兒營養(yǎng)米粉中的碘含量［J］.分析測試學(xué)報(bào)，2011，30（1）： 99-102.

［7］ 陳光，寇琳娜，周諳非，等.離子色譜-安培檢測器測定食品中的碘［J］.食品科學(xué)，2010，31（18）： 292-294.

［8］ 奉夏平，葉祥平，姚春燕，等.灰化法氣相色譜/質(zhì)譜法測定奶粉中碘的研究［J］.分析科學(xué)學(xué)報(bào)，2009，25（2）： 241-243.

［9］ 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(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，29（4）： 98-100.

［10］ 劉中文，孫詠梅.氣相色譜法測定奶粉中的碘［J］.解放軍預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志，2002，20（1）： 31-32.

聯(lián)系人：胡國英；E-mail： 454828119@qq.com

中圖分類號(hào)：O657.7

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1008-6145（2016）01-0058-03

doi：10.3969/j.issn.1008-6145.2016.01.016

收稿日期：2015-09-08

Determination of Iodine in Formula Foods for Infant and Young Children by Gas Chromatography

Hu Guoying
（Jiangxi Province Food Inspection and Testing Institute， Nanchang 330001， China）

Abstracts A method for the determination of iodine in formula foods for infant and young children by gas chromatography was developed. The sample was hydrolyzed by α-amylase. The protein in the sample was removed by using zinc acetate and potassium ferrocyanide as the precipitating agent. The iodine ion was oxidized into free iodine with hydrogen peroxide under sulfuric acid environment，and free iodine reacted with 2-butanone to produce 3-iodine-2-butanone，which was exracted with n-hexane and determined by gas chromatography. The content of iodine had good relationship with the chromatographic peak area in the range of 0.04-0.48 μg/mL，the linear correlation coefficient r was 0.998 2，and the detection limit was 90 μg/kg. The relative standard deviation of determination results was 3.49%（n=6）. The recoveries ranged from 86.2% to 95.6%. This method was suitable for determination iodine in formula foods for infant and young children with advantages of high sensitivity and accuracy.

Keywordsiodine； gas chromatography； formula foods for infant and young children