果脯中亞硫酸鹽檢測(cè)能力驗(yàn)證研究

王志宏 蘇遠(yuǎn)科 李純鋼 羅曉

（龍口出入境檢驗(yàn)檢疫局 山東龍口 265700）

果脯中亞硫酸鹽檢測(cè)能力驗(yàn)證研究

王志宏 蘇遠(yuǎn)科 李純鋼 羅曉

（龍口出入境檢驗(yàn)檢疫局 山東龍口 265700）

研究了果脯中亞硫酸鹽能力驗(yàn)證樣品的制備方法。以在制作過程中添加亞硫酸鹽的方式制作杏脯樣品，并通過冷凍干燥、均質(zhì)粉碎、過篩、混勻、真空包裝等手段進(jìn)一步處理樣品，制成粉狀杏粉，進(jìn)行均勻性和穩(wěn)定性試驗(yàn)，樣品能夠滿足能力驗(yàn)證要求。運(yùn)用該樣品成功開展了一次果脯中亞硫酸鹽檢測(cè)能力驗(yàn)證活動(dòng)。

能力驗(yàn)證樣品；杏脯；亞硫酸鹽；均勻性；穩(wěn)定性

1 前言

果脯是一種以天然水果為原料加工而成的休閑食品，酸甜可口，品種繁多，在日常生活中深受消費(fèi)者的青睞。由于水果中含有較多的氨基酸、還原糖及多酚類物質(zhì)，在加工過程中容易受酶、細(xì)菌和氧氣作用產(chǎn)生褐變，影響產(chǎn)品的外觀和儲(chǔ)藏期，因此常使用亞硫酸鹽類進(jìn)行護(hù)色、殺菌［1］。

人體長期攝入二氧化硫或亞硫酸鹽會(huì)破壞維生素B，影響生長發(fā)育，易患多發(fā)性神經(jīng)炎，出現(xiàn)骨髓萎縮等癥狀，產(chǎn)生慢性毒性；長期食用硫磺熏蒸過的食品，會(huì)造成腸道功能紊亂，引發(fā)劇烈腹瀉、頭痛，損害肝臟。自20世紀(jì)80年代起，亞硫酸鹽的安全性引起了越來越多的關(guān)注，許多國家對(duì)食品中的亞硫酸鹽含量規(guī)定了最大使用量和殘留限量，并且研究了各種亞硫酸鹽的測(cè)定方法［2］。

能力驗(yàn)證是目前評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)能力的重要措施，是檢測(cè)、校準(zhǔn)報(bào)告質(zhì)量控制和改進(jìn)的有效手段，是計(jì)量認(rèn)證和實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可現(xiàn)場評(píng)審、監(jiān)督評(píng)審和復(fù)評(píng)審的重要補(bǔ)充形式。舉辦能力驗(yàn)證活動(dòng)能夠衡量、促進(jìn)和提高檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢驗(yàn)水平，國家認(rèn)監(jiān)委（CNCA）和中國合格評(píng)定國家認(rèn)可委員會(huì)（CNAS）極力推廣能力驗(yàn)證活動(dòng)，但能力驗(yàn)證樣品的制備是舉辦能力驗(yàn)證活動(dòng)的瓶頸問題。

果脯中亞硫酸鹽能力驗(yàn)證樣品制備有較大難度，主要原因有兩方面：一是亞硫酸鹽在果脯中的穩(wěn)定性較差。二氧化硫在通常狀態(tài)下是一種無色有刺激性氣味的氣體，有毒，易溶于水，并且溶解后和水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成亞硫酸。由于二氧化硫及亞硫酸鹽S原子的化合價(jià)為正四價(jià)，所以其既有氧化性也有還原性，在常溫下就可以和許多氧化性物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)［3］。二是亞硫酸鹽在果脯中的均勻性較差。果脯的傳統(tǒng)制作工藝是在制作過程中采用亞硫酸鹽類物質(zhì)浸泡或熏硫方法進(jìn)行處理，容易形成亞硫酸鹽表里不均的現(xiàn)象；果脯中含有約10%-25%的水分、30%-65%的糖及植物纖維，樣品非常黏、韌，在均質(zhì)時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力。如能成功解決亞硫酸鹽在果脯中的穩(wěn)定性和均勻性問題，就能制備出較好的能力驗(yàn)證樣品。

2 材料與方法

2.1材料

2.1.1實(shí)驗(yàn)樣品

實(shí)驗(yàn)用杏：購于龍口當(dāng)?shù)毓麍@。

2.1.2試劑

制作果脯用食品級(jí)白砂糖和焦亞硫酸鈉購于市場；鹽酸、乙酸鉛、碘、淀粉：均為分析純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；水為三級(jí)水。

2.1.3儀器

全玻璃蒸餾器、碘量瓶、酸式滴定管。

2.2方法

2.2.1能力驗(yàn)證樣品的制備

2.2.1.1制作杏脯

實(shí)驗(yàn)用杏經(jīng)過原料選擇→清洗→割瓣、去核→清洗→護(hù)色→撈出→水煮至6-7成熟→一次浸糖→二次浸糖→烘烤的過程，制成樣品；本過程參照傳統(tǒng)果脯制作工藝流程，通過在一次浸糖和二次浸糖的糖液中添加亞硫酸鹽，最后獲得含有亞硫酸鹽的杏脯。

2.2.1.2樣品制備及分裝

將制作好的杏脯放入真空冷凍干燥機(jī)內(nèi)在一定條件下冷凍干燥24 h，然后將冷凍干燥后的杏脯粉碎混勻后過100目孔篩，并將過篩后的樣品裝入鋁塑大袋中充分混勻，在最短時(shí)間內(nèi)用鋁塑袋進(jìn)行真空分裝后常溫保存。每袋內(nèi)果脯粉重量約30 g，共計(jì)196個(gè)樣品，樣品隨機(jī)順序編號(hào)，常溫保存。

2.2.2樣品檢測(cè)

采用國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T5009.34-2003《食品中亞硫酸鹽的測(cè)定》［4］第二法蒸餾法進(jìn)行檢測(cè)。稱取約5.00 g樣品，置于500 mL圓底蒸餾燒瓶中，加入250 mL水，裝上冷凝裝置，下端插入裝有25mL乙酸鉛（20g/L）吸收液的碘量瓶中，然后在蒸餾瓶中加入10 mL鹽酸（1+1），立即蓋塞，加熱蒸餾；當(dāng)蒸餾液約200 mL時(shí)，使冷凝管下端離開液面，再蒸餾1 min。用少量蒸餾水沖洗插入乙酸鉛溶液的裝置部分，檢測(cè)試樣的同時(shí)做空白試驗(yàn)。

向取下的碘量瓶中一次加入10 mL濃鹽酸、1 mL淀粉指示液（10 g/L）。搖勻后用碘標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.010 mol/L）滴定至變藍(lán)且在30 s內(nèi)不褪色為止。實(shí)驗(yàn)室中亞硫酸的含量以二氧化硫計(jì)。

2.2.3均勻性試驗(yàn)

隨機(jī)抽取10個(gè)獨(dú)立包裝樣品，每個(gè)樣品重復(fù)條件下測(cè)試2次，分析樣品中亞硫酸鹽的含量。所有樣品以隨機(jī)次序在重復(fù)性條件下按照上述檢測(cè)方法對(duì)樣品進(jìn)行均勻性檢測(cè)，用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法按照CNASGL 03《能力驗(yàn)證樣品均勻性和穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指南》［5］的方法進(jìn)行單因素方差分析來判斷樣品的均勻性。

2.2.4穩(wěn)定性試驗(yàn)

從樣品制備后放置在室溫環(huán)境，當(dāng)月及以后每隔1、2、3、5個(gè)月隨機(jī)抽取樣品進(jìn)行檢測(cè)，用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法按照CNAS-GL 03進(jìn)行評(píng)價(jià)，以判斷該樣品的穩(wěn)定性。

3 結(jié)果與分析

3.1樣品制備方式及狀態(tài)選擇

果脯中糖分較多，制成泥狀樣品需要加入一定的水，否則成粘滯狀態(tài)，大量樣品無法混勻，且加入水后制成的泥狀樣品需要罐裝密封保存，以保證水分不喪失，而罐裝密封成本較高，較為繁瑣；粉狀樣品相對(duì)均勻，且容易保存。

在制備粉狀樣品時(shí)，先考慮用冷凍干燥的方式將鮮果脫水，制成凍干果脆片，再均質(zhì)為粉后添加亞硫酸鹽，二次均勻。如果要制作2 kg粉狀樣品，亞硫酸鹽含量為500 mg/kg（以二氧化硫計(jì)），需要添加亞硫酸鈉的質(zhì)量約為1.97 g。固體添加的樣品均勻性差，從表1單因素方差分析結(jié)果看出，F(xiàn)值計(jì)算結(jié)果為11.76，F(xiàn)臨界值F0.05（9，10）=3.02，11.76＞3.02，表明在0.05顯著性水平時(shí)，該方式制備的樣品中亞硫酸鹽的含量均勻性差。因此選擇傳統(tǒng)工藝制備，再以冷凍干燥的方式制成粉狀樣品。

表1　杏脯干粉直接添加亞硫酸鹽制得樣品均勻性檢驗(yàn)單因素方差分析結(jié)果

由于果脯樣品中的含糖量高，且樣品中殘存一定水分，在凍干后制樣的過程中樣品呈干粘狀態(tài)，無法粉碎至粉狀，而干粘狀態(tài)的樣品無法進(jìn)行大量混勻。因此，在制備過程中需要控制含糖量，本能力驗(yàn)證干粉狀樣品總含糖量控制在50%左右，水分含量約為4%。

3.2均勻性檢測(cè)結(jié)果

樣品檢測(cè)時(shí)每次稱樣量為5 g，樣品間自由度為9，樣品內(nèi)自由度為10，在自由度水平α=0.05的顯著水平下，計(jì)算臨界值Fα（9、10），計(jì)算結(jié)果與查表得到的F臨界值比較；若計(jì)算值小于F臨界值，則表明在α=0.05的顯著水平下，樣品中亞硫酸鹽均勻。具體數(shù)據(jù)及分析結(jié)果見表2、表3。

表2　杏脯中亞硫酸鹽能力驗(yàn)證樣品均勻性檢驗(yàn)（n=2）

表3　杏脯中亞硫酸鹽能力驗(yàn)證樣品均勻性檢驗(yàn)的單因素方差分析結(jié)果

F值計(jì)算結(jié)果為1.49，F(xiàn)臨界值F0.05（9，10）=3.02，1.49＜3.02，表明在0.05顯著性水平時(shí)，樣品中亞硫酸鹽的含量均勻，能夠滿足能力驗(yàn)證的要求。

3.3穩(wěn)定性檢測(cè)結(jié)果

采用T檢驗(yàn)法，用當(dāng)月和以后分別間隔1、2、3、5個(gè)月（在間隔5個(gè)月后測(cè)定時(shí)間為3月2日，能力驗(yàn)證結(jié)束后在3月28日又測(cè)定一次）的測(cè)定結(jié)果和當(dāng)月的測(cè)定結(jié)果做比較，t值分別為0.523、0.654、-0.825、1.585、0.532，t（0.95，11）臨界值=2.20，t值均小于t（0.95，11）臨界值，表明在0.05顯著性水平時(shí)，樣品中亞硫酸鹽的含量穩(wěn)定，具體數(shù)據(jù)及統(tǒng)計(jì)分析見表4。

表4　杏脯中亞硫酸鹽能力驗(yàn)證樣品穩(wěn)定性t檢驗(yàn)（n=6）

另采用單因子方差統(tǒng)計(jì)分析進(jìn)行評(píng)定，樣品檢測(cè)時(shí)每次稱樣量為5 g，樣品間自由度為5，樣品內(nèi)自由度為30，在自由度水平α=0.05的顯著水平下，計(jì)算臨界值Fα（9、10），計(jì)算結(jié)果與查表得到的F臨界值比較；若計(jì)算值小于F臨界值，則表明在α=0.05的顯著水平下，樣品中亞硫酸鹽含量穩(wěn)定，反之，則不穩(wěn)定。

F臨界值F0.05（9，10）=2.53，F(xiàn)值計(jì)算結(jié)果為1.241＜2.53，表明在0.05顯著性水平時(shí)，樣品中亞硫酸鹽的含量穩(wěn)定，具體數(shù)據(jù)及統(tǒng)計(jì)分析見表5。

表5　杏脯中亞硫酸鹽穩(wěn)定性數(shù)據(jù)的單因素方差分析表

上述兩種統(tǒng)計(jì)方式結(jié)果均表明該樣品在5個(gè)月統(tǒng)計(jì)時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定性良好，能夠滿足該項(xiàng)目能力驗(yàn)證的要求。

4 開展杏脯中亞硫酸鹽檢測(cè)的能力驗(yàn)證活動(dòng)

本次能力驗(yàn)證邀請(qǐng)參加單位為部分具有果脯中亞硫酸鹽檢測(cè)能力的實(shí)驗(yàn)室。

4.1分發(fā)樣品

本樣品運(yùn)輸統(tǒng)一采取快遞方式，運(yùn)輸過程中不需要進(jìn)行特殊的溫度控制措施。隨樣品附帶《果脯中亞硫酸鹽測(cè)定能力驗(yàn)證計(jì)劃參試指導(dǎo)書》《收到樣品確認(rèn)函》《測(cè)試結(jié)果報(bào)告單》。

4.2統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

本次能力驗(yàn)證活動(dòng)共有25個(gè)實(shí)驗(yàn)室參加，并均按照規(guī)定時(shí)間提交了樣品中亞硫酸鹽（以二氧化硫計(jì)）的檢測(cè)報(bào)告。對(duì)參試實(shí)驗(yàn)室的名稱分別進(jìn)行了編號(hào)，以下的報(bào)告中均以其編號(hào)表示。

本次能力驗(yàn)證采用CNAS-GL02：2014《能力驗(yàn)證結(jié)果的統(tǒng)計(jì)處理和能力評(píng)價(jià)指南》［6］中的中位值和標(biāo)準(zhǔn)化四分位距法的統(tǒng)計(jì)方法，對(duì)每個(gè)報(bào)告的檢測(cè)結(jié)果計(jì)算Z值。計(jì)算方法如下：

實(shí)驗(yàn)室間z比分?jǐn)?shù)Z=［Si-med（Si）］÷NIQR（Si）

其中：Si為結(jié)果對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)化和，Si=（Ai+Bi）/ 1.414；med（Si）為所有參加者Si的中位值；NIQR（Si）為所有參加者Si的標(biāo)準(zhǔn)化四分位距。

具體統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見表6、表7。

表6　實(shí)驗(yàn)室結(jié)果報(bào)告數(shù)據(jù)

表7　采用穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)技術(shù)的數(shù)據(jù)處理結(jié)果

4.3結(jié)果評(píng)價(jià)

本次能力驗(yàn)證以Z評(píng)價(jià)每個(gè)參加實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)結(jié)果：

|Z|≤2為滿意結(jié)果

2＜|Z|＜3為可疑結(jié)果（或稱有問題結(jié)果）

|Z|≥3為離群結(jié)果（或稱不滿意結(jié)果）

編號(hào)為L056、L038、L027、L052、L011、L074、L054、L075、L016、L050、L036、L073、L078、L026、L098、L022、L092的17個(gè)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)結(jié)果全部為滿意結(jié)果；編號(hào)為L039的實(shí)驗(yàn)室結(jié)果為可疑結(jié)果，編號(hào)為L082、L099、L096、L034、L019、L035、L025的7實(shí)驗(yàn)室結(jié)果為不滿意結(jié)果。檢測(cè)結(jié)果正態(tài)分布圖，見圖1；各實(shí)驗(yàn)室Z值分布圖見圖2。

圖1　檢測(cè)結(jié)果正態(tài)分布圖

圖2　實(shí)驗(yàn)室Z值分布圖

5 結(jié)論

通過添加亞硫酸鹽制備了杏脯能力驗(yàn)證樣品，制備的樣品與日常檢測(cè)樣品相一致，在均勻性和穩(wěn)定性均滿足能力驗(yàn)證要求的前提下，邀請(qǐng)25家實(shí)驗(yàn)室參加能力驗(yàn)證活動(dòng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析，成功完成該能力驗(yàn)證活動(dòng)。本能力驗(yàn)證樣品的研制，能夠滿足果脯中亞硫酸鹽殘留檢測(cè)質(zhì)量控制和相關(guān)的科研需要，對(duì)于開展果脯中亞硫酸鹽能力驗(yàn)證活動(dòng)具有重要意義。

［1］黃凱，高俊永，奠海濤.離子色譜法檢測(cè)果脯中的亞硫酸鹽［J］.食品研究與開發(fā)，2009，30（9）：134-137.

［2］王麗麗，紀(jì)淑娟，李順.食品中二氧化硫及亞硫酸鹽的作用與檢測(cè)方法［J］.食品與藥品，2007，9（02A）：64-66.

［3］尹潔，朱軍莉，勵(lì)建榮.食品中二氧化硫的來源與檢測(cè)方法［J］.食品科技，2009，34（11）：292-296.

［4］GB/T5009.34-2003食品中亞硫酸鹽的測(cè)定［S］.

［5］CNAS-GL03：2006能力驗(yàn)證樣品均勻性和穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指南［S］.

［6］CNAS-GL02：2014能力驗(yàn)證結(jié)果的統(tǒng)計(jì)處理和能力評(píng)價(jià)指南［S］.

Preparation and Application of Proficiency Testing Matrix for Sulfites in Preserved Fruit

Wang Zhihong，Su Yuanke，Li Chungang，Luo Xiao
（Longkou Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau，Longkou，Shandong，265700）

The preparation of proficiency testing matrix for Sulfites in preserved fruit has been studied. During the process，the preserved apricots were made by adding sulfites.The samples were dealt with through freeze-drying，homogenizing，grinding，sieving，mixing，vacuum packaging，and other techniques. The preserved apricots powder was undergone the experiments of homogeneity and stability.The results are satisfied.A successful proficiency testing activity of sulfites in preserved apricots was finished.

Proficiency Testing Matrix；Preserved Apricots；Sulfites；Homogeneity；Stability

TS201.6

E-mail：59880013@qq.com

山東出入境檢驗(yàn)檢疫局科技項(xiàng)目（SK201366）

2015-10-21