图1 吸收时间对回收率的影响
Fig.1 Effect of absorption time
氯化物是人体必需的元素，血液中的氯等电解质比例失调时，轻者使人疲乏无力、厌食嗜睡、消化不良；重者导致呕吐、抽搐、昏迷不醒、心律失常等症状。而婴儿配方奶粉属于特殊膳食，我国对其中的氯元素有严格要求。GB 10765-2010《食品安全国家标准婴儿配方食品》中规定婴儿配方食品中氯元素最小值为12 mg/100 kJ，最大值为 38 mg/100 kJ[1]。
食品中氯化物的测定方法主要有自动电位滴定法、间接沉淀滴定法、直接沉淀滴定法、离子色谱法、连续注射-电导法、原子吸收光谱法和电感耦合等离子体发射光谱法[2-10]等。离子色谱因其较高的灵敏度，较好的选择性，快速简便等优点，是检测婴儿配方奶粉中氯的理想方法。常见的前处理方法一般为奶粉样品溶于水后沉淀蛋白，用水提取奶粉中的氯离子，经过RP柱除去部分非极性物质，提取液过滤后直接进入离子色谱检测。这种方法虽然简单，但部分结合态的氯元素难以被提取，检测结果不能体现样品中真正的氯含量。另外，婴儿配方奶粉富含多种营养物质和矿物质，其中大部分为水溶性，简单的前处理不能完全去除，长期使用后离子色谱柱的柱效会明显下降。氧弹燃烧法将样品放在富氧的密闭环境下进行燃烧，燃烧完全，样品内的氯元素全部被转化为无机态的氯离子，可满足婴儿配方奶粉中氯的检测要求。本试验利用氧弹燃烧的前处理技术，结合离子色谱分析方法测定婴儿配方奶粉中氯离子的含量，提高了方法的准确性和重现性。
氯离子标准溶液：国家标准物质中心，1 000 mg/L；50%NaOH溶液：阿法埃莎（天津）化学有限公司；所有试验用水均为去离子水（经Millipore纯水系统纯化，电阻＞18.2 MΩ）；婴儿配方奶粉：超市。
ICS-3000离子色谱仪（配电导检测器、紫外检测器、KOH淋洗液发生装置、ASRS 500（4 mm）阴离子抑制器）、ICS-3000色谱工作站数据处理系统、AS自动进样器：DIONEX公司，美国；IonPac AS11-HC型阴离子分离柱（4 mm×250 mm）、IonPac AG11-HC型保护柱（4 mm×50 mm）：Thermofisher公司，美国；0.22 μm 水系微孔滤膜：博纳艾杰尔公司，天津；Parr-1911型氧弹燃烧仪（包括氧弹、坩埚、石英内衬、铂金点火丝、冷却水浴和气体吸收装置）：Parr公司，美国；Mili-Q型纯水仪：Millipore公司，美国；2 mL注射器：华福医械公司，浙江。
淋洗液：浓度为10 mmol/L～60 mmol/L；洗脱梯度：10 mmol/L 保持 10 min，10 min～35 min升至 60 mmol/L，保持 10 min，45 min～50 min 10 mmol/L；抑制器：ASRS 500型抑制器（4 mm）；抑制电流：149 mA；紫外检测波长：223 nm；进样量：100 μL；柱温：30℃。电导池温度：35℃。
称取0.500 0 g试样于压片机中压成饼，放入氧弹坩埚中，石英内衬中加入20 mL 10 mmol/L的NaOH溶液作为吸收液，向气体吸收瓶中加入20 mL10 mmol/L的NaOH溶液。小心拧紧氧弹盖，向氧弹中慢慢充入氧气至3.0 MPa，将氧弹置于水浴中，连接点火电极，点火，燃烧。静置吸收20 min。将氧弹从水中取出，缓慢开启放气阀，进入气体吸收装置经吸收液吸收。用纯水洗涤弹体、气体吸收管及石英内衬，与气体吸收液合并定容至100 mL。经0.22 μm的滤膜过滤后上离子色谱仪分析。
常规样品可直接放入氧弹的坩埚中，但由于奶粉样品粉末细腻，松散的样品在纯氧中点燃的瞬间产生爆燃，部分试样粉末会飞溅至弹体内，造成燃烧不完全。散落在吸收液中的试样粉末还会引入有机杂质，影响检测结果。因此，需将试样在压片机中压制成饼，再放入坩埚中燃烧，可使试样燃烧完全。
依照1.3的试验步骤，将同一样品进行多次氧弹燃烧，以20 mL 10 mmol/LNaOH作为吸收液，进行吸收时间条件试验，结果如图1所示。
图1 吸收时间对回收率的影响
Fig.1 Effect of absorption time
从图1可知，随着吸收时间的延长，回收率逐渐增大，15 min后回收率基本不变。所以，本试验确定吸收时间为20 min。
以KOH为淋洗液，其浓度越高洗脱强度越大，保留时间相近的物质易出现共洗脱，影响分离度，当淋洗液浓度大于20 mmol/L时Cl-与其后面的干扰峰难以分离，而淋洗液浓度较低时被测物洗脱较慢，分析时间随之延长。因此最终选择10 mmol/L的KOH作为初始浓度，10 min后梯度升至60 mmol/L，加快其他离子的洗脱，缩短整个分析时间，并有利于杂质离子的排出。Cl-及其他离子的标准色谱图见图2。
图2 Cl-及其他离子的标准色谱图
Fig.2 Chromatogram of Cl-and other anions
在弹体石英内衬和气体吸收装置中分别加入20mL 20 mmol/L NaOH，试样经过氧弹燃烧后，将两份吸收液直接注入离子色谱分析，色谱图见图3、图4。
图3 残余气体吸收液色谱图
Fig.3 Chromatogram of residual gas absorption liquid
图4 燃烧后石英内衬中吸收液色谱图
Fig.4 Chromatogram of absorption liquid in quartz lining after burning
可见残余气体中仍有部分氯离子存在，说明弹体内吸收液不能将氯离子完全吸收，因此在氧弹燃烧后要将两份吸收液合并后清洗弹体定容至100 mL再进行离子色谱分析，以保证样品检测结果的准确性。
对3种品牌婴儿配方奶粉进行6次平行处理进样，结果见表1。婴儿配方奶粉样品色谱图见图5。
采用标准加入法对每份试样进行加标回收试验（各做6次平行），统计结果见表2。
氯离子标准品经纯水稀释，配制成标准系列，按色谱条件进行测定。结果表明，氯离子的质量浓度在1.0 mg/L～20.0 mg/L范围内与其峰面积呈线性关系，线性回归方程为y=1.163 2x-0.061 0，相关系数为0.999 9。氯离子校准曲线见图6。
表1 样品精密度试验
Table 1 Analytical precision of chlorine
编号 样品1/（mg/100 g）样品2/（mg/100 g）样品3/（mg/100 g）样品4/（mg/100 g）样品5/（mg/100 g）样品6/（mg/100 g）平均值/（mg/100 g） RSD/%品牌1 396 402 383 389 391 402 394 1.9品牌2 459 469 478 450 432 458 458 3.5品牌3 327 320 339 331 340 326 331 2.4
图5 婴儿配方奶粉样品色谱图
Fig.5 Chromatogram of infant formula milk powder
表2 回收率试验结果
Table 2 Recovery of chlorine
编号 测定值/（m g/1 0 0 g）加入量/（m g/1 0 0 g）测定总量/（m g/1 0 0 g） 回收率/%品牌1 3 9 4 2 0 0 5 8 4.6 9 5.5品牌2 4 5 8 2 0 0 6 4 6.0 9 4.0品牌3 3 3 1 2 0 0 5 1 3.0 9 1.0
图6 氯离子校准曲线
Fig.6 Calibration curve of Cl-
以峰面积为基线噪声的3倍浓度推算方法的检出限，氯离子的检出限为13.2 μg/L。
用充氧压力为3.0 MPa的氧弹燃烧分解婴儿配方奶粉试样，用10 mmol/LNaOH作为吸收液，吸收作用时间为20 min，离子色谱法测定氯含量；平均回收率为91.0%～95.5%，相对标准偏差为1.9%～3.5%。结果表明，氧弹燃烧-离子色谱法将婴儿配方奶粉中的氯转化为无机氯离子，燃烧去除了试样中的有机干扰物，其精密度和准确度符合婴儿配方奶粉中的氯的测定要求，可应用于婴儿配方奶粉中的氯的测定。
[1]中华人民共和国卫生部.食品安全国家标准婴儿配方食品:GB 10765-2010[S].北京:中国标准出版社，2010:4
[2] 范玉兰，卢映琼，薛珺，等.自动电位滴定法用于柑桔叶片氯含量测定的研究[J].中国南方果树，2014，43(4):76-78
[3] 尹凤芝，胡冬梅，杨玉霞.生鲜牛乳中氯化物的测定[J].生命科学仪器，2011，9(2):62-64
[4] 唐彩霞，唐丽素.离子选择电报法测定骨胶中氯离子的含量[J].当代教育理论与实践，1995(6):87-89
[5] 史晓梅，杨永坛，杨悠悠，等.离子色谱法测定食用油中总氯方法的研究[J].中国粮油学报，2018(3):100-103
[6] 韩晓.流动注射在线预富集-离子色谱法同时测定饮用水中痕量 I-、SCN-、ClO4-及草甘膦[J].临床医学研究与实践，2018(1):4-6
[7] 王瑞敏.微波消解-原子吸收光谱法间接测定生物样品中的氯离子[J].光谱实验室，2011，28(4):1966-1968
[8] 何涛，赵茜茜，王振，等.电感耦合等离子体发射光谱法测定矿泉水中氯[J].中国卫生检验杂志，2016(20):2911-2912
[9] 张维.离子色谱法在公共卫生检测中的新进展[J].中国卫生监督杂志，2012，19(1):44-49
[10]屈晶.离子色谱法在食品分析中的应用研究[D].重庆:西南大学，2010
Determination of Chlorine in Infant Formula Milk Powder by Ion Chromatography with Oxygen Bomb Combustion
章骅，陈旭艳，陈文硕.氧弹燃烧-离子色谱法测定婴儿配方奶粉中的氯[J].食品研究与开发，2019，40（5）：178-181
ZHANG Hua，CHEN Xuyan，CHEN Wenshuo.Determination of Chlorine in Infant Formula Milk Powder by Ion Chromatography with Oxygen Bomb Combustion[J].Food Research and Development，2019，40（5）：178-181