氫氧化鈉提取-離子色譜法檢測蘑菇中的二氧化硫

毛黎娟，吳筱丹，袁京群，李士敏

(浙江大學(xué) 農(nóng)生環(huán)測試中心，浙江 杭州 310058)

氫氧化鈉提取-離子色譜法檢測蘑菇中的二氧化硫

毛黎娟，吳筱丹，袁京群，李士敏

(浙江大學(xué) 農(nóng)生環(huán)測試中心，浙江 杭州 310058)

基于堿性溶液可以提取樣品中的二氧化硫及其可逆結(jié)合亞硫酸鹽的原理，建立1種測定蘑菇中二氧化硫殘留的氫氧化鈉提取-離子色譜法。以0.04 mol·L-1的氫氧化鈉為提取溶劑、1.48%甲醛為保護(hù)劑提取蘑菇中的二氧化硫，通過RP小柱凈化和0.074%甲醛稀釋提取液，提高樣品溶液中亞硫酸鈉的穩(wěn)定性及離子色譜檢測的靈敏度和分離度。對蘑菇樣品中二氧化硫殘留量檢測的線性范圍為0.1～1.0 μg·mL-1，檢測限為0.5 mg·kg-1，對2.5 g蘑菇樣品測定的回收率為84.4%～100.4%，相對標(biāo)準(zhǔn)差為0.34%～1.58%，滿足日常蘑菇樣品中二氧化硫殘留的測定要求。

蘑菇； 二氧化硫； 離子色譜法

二氧化硫作為一種食品添加劑，被廣泛用于食品漂白劑、防腐劑、抗氧化劑和防褐變劑。在食品加工中，通常用燃燒硫磺的方法，一方面可以干燥食品，另一方面防止酶促褐變和非酶促褐變作用，提高食品成色，延長存放時(shí)間，從而達(dá)到干燥、漂白、防腐的目的[1-2]。

二氧化硫進(jìn)入人體內(nèi)后先生成亞硫酸鹽，亞硫酸鹽被氧化成為硫酸鹽，最終由尿排出體外，因此，人體攝入少量的二氧化硫被認(rèn)為是安全無害的。國家標(biāo)準(zhǔn)GB 2760—2011《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中對二氧化硫在干制的食用菌和藻類中的最大使用量為0.05 g·kg-1[3]，但食品中二氧化硫及亞硫酸鹽超標(biāo)情況十分嚴(yán)重，食品中二氧化硫及其衍生物超標(biāo)將對人體器官組織產(chǎn)生不利的影響，如二氧化硫進(jìn)入呼吸道后，在上呼吸道濕潤的粘膜上生成具有腐蝕性的亞硫酸、硫酸和硫酸鹽，損害支氣管和肺，進(jìn)而可以誘發(fā)各種呼吸道炎癥，且對其他多種器官均具有多種毒性作用[4-5]。

國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5009.34—2003《食品中亞硫酸鹽的測定》規(guī)定的二氧化硫殘留量的測定方法是鹽酸副玫瑰苯胺法和蒸餾后碘量法，檢出濃度1 mg·kg-1[6]。國標(biāo)規(guī)定的這兩種測定方法成熟可靠，但是分別用到毒性較大的含有汞和鉛的試劑作為吸收液，容易造成環(huán)境污染[7]。離子色譜方法操作簡便、靈敏度高、專屬性強(qiáng)，能夠比較準(zhǔn)確的測定食品中二氧化硫的殘留量，已被應(yīng)用在食品分析領(lǐng)域[8-10]，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SN/T 2918—2011《出口食品中亞硫酸鹽的檢測方法-離子色譜法》規(guī)定了出口食品中亞硫酸鹽殘留量的離子色譜檢測方法，適用于白砂糖等中亞硫酸鹽殘留量的檢測[11]。應(yīng)用氫氧化鈉或碳酸鈉提取后離子色譜法[12-13]、鹽酸酸化蒸餾提取后離子色譜法[14]測定了香菇中的亞硫酸鹽含量。本試驗(yàn)優(yōu)化建立了蘑菇中二氧化硫殘留的氫氧化鈉提取后離子色譜法，并應(yīng)用于實(shí)際樣品的檢測。

1 材料與方法

1.1 試材

供試材料為蘑菇(市售)。儀器有ICS-2000離子色譜儀(DIONEX, USA)；高速萬能粉碎機(jī)(天津市泰斯特儀器有限公司)；分析天平(上海梅特勒—托利多儀器有限公司)；超聲波清洗器(上?？茖?dǎo)超聲儀器有限公司)。試劑有氫氧化鈉、甲醛及亞硫酸鈉，均為分析純(上海國藥集團(tuán))，試驗(yàn)用水為Milli-Q超純水。

1.2 方法

1.2.1 對照品儲(chǔ)備液制備

準(zhǔn)確稱取0.196 9 g亞硫酸鈉置100 mL容量瓶中，加水50 mL溶解，并吸取2.0 mL 37%甲醛水溶液于容量瓶中，加水定容至100 mL，即得對照品儲(chǔ)備液(含二氧化硫1.0 mg·mL-1)。

1.2.2 供試品處理

取蘑菇500 g，去蒂。將可食用部分切碎，用組織粉碎機(jī)將樣品加工成漿狀，均勻分成若干份，分裝入潔凈盛樣袋內(nèi)，密閉并標(biāo)識(shí)。準(zhǔn)確稱取2.5 g均勻試樣置于50 mL的具塞刻度塑料離心管中，以少量水潤濕，加入1.0 mol·L-1氫氧化鈉溶液1.0 mL，搖勻，加入1.0 mL 37%甲醛溶液，以水稀釋至25 mL。超聲提取5 min，以10 000 r·min-1離心30 min，上清液待凈化。取RP固相萃取柱(希波氏，1.0 mL，Tianjin Fuji Science & Technology Co.，Ltd)，以10 mL甲醇、15 mL水活化，取樣品上清液過RP小柱，棄去前面3 mL樣品流出液，收集后10 mL樣品溶液，0.22 μm濾膜過濾，棄去初濾液3 mL，取續(xù)濾液1.0 mL，加0.074%甲醛水溶液稀釋至10.0 mL，即得供試品溶液。

1.3 離子色譜條件

保護(hù)柱RFICTM IonPac AG11-HC guard(4 mm×50 mm)，分析柱IonPac AS11-HC Analytical(4 mm×250 mm)，柱溫30 ℃，淋洗液為Thermo Dionex EGC Ⅲ KOH Eluent Generator Cartridge Potassium Hydroxide RFICTM，KOH溶液濃度10～30 mmol·L-1，流速1.0 mL·min-1，進(jìn)樣體積50 μL。檢測器名稱和型號為DS6 HEATED CONDUCTIVITY CELL(電導(dǎo)檢測器，DS6)，溫度35 ℃，抑制器為DIONEX?ASRS?300 4 mm，電流50 mA。梯度洗脫程序見下表1。

表1 梯度洗脫程序

1.4 測定方法

取對照品溶液及供試品溶液50 μL進(jìn)行離子色譜分析，記錄色譜圖。采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法計(jì)算樣品中二氧化硫的含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 保護(hù)劑

由于亞硫酸根離子不穩(wěn)定，很容易被氧化，因此試驗(yàn)中分別加入甲醛和抗壞血酸作為保護(hù)劑進(jìn)行篩選。結(jié)果顯示，在相同濃度的二氧化硫溶液中加入抗壞血酸保護(hù)劑后，干擾二氧化硫的檢測。加入1.48%甲醛水溶液作為保護(hù)劑，結(jié)果甲醛超載，色譜峰拖尾，與二氧化硫色譜峰未能達(dá)到基線分離，影響檢測的靈敏度；將該樣品溶液用0.074%甲醛水溶液稀釋，結(jié)果峰型有改善，顯示兩者分離度達(dá)到要求。因此本試驗(yàn)采用1.48%甲醛作為保護(hù)劑進(jìn)行二氧化硫提取，確保提取液中亞硫酸鈉的穩(wěn)定性，并以0.074%甲醛水溶液作為稀釋劑，稀釋進(jìn)樣，改善色譜條件，提高檢測靈敏度。

2.2 色譜條件

淋洗液由氫氧化鉀組成，隨淋洗液濃度的增加，亞硫酸根保留時(shí)間減小，如果濃度太大，與雜質(zhì)峰未能達(dá)到基線分離，如果濃度太低，峰寬變大。本試驗(yàn)對淋洗液的濃度、流速等條件進(jìn)行篩選，最終采取梯度洗脫的方法。在該梯度條件下，雜質(zhì)峰和二氧化硫色譜分離良好，且可減少數(shù)據(jù)采集時(shí)間，保護(hù)色譜柱。

2.3 專屬性

在上述試驗(yàn)條件下，經(jīng)預(yù)處理的蘑菇樣品中其他物質(zhì)不干擾二氧化硫的測定(圖1)，可見該方法專屬性良好。

2.4 線性關(guān)系

分別精密移取對照品儲(chǔ)備液適量，于100 mL容量瓶中，加0.074%甲醛水溶液定容至刻度，制備成濃度分別為0.05、0.10、0.20、0.50、0.80、1.00 μg·mL-1系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，進(jìn)行離子色譜分析。以峰面積為縱坐標(biāo)，對照品溶液濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得線性回歸方程為Y=7.539 3X+0.067 6，R2=0.998 2。結(jié)果表明，亞硫酸根離子濃度(以二氧化硫濃度計(jì))在0.1～1.0 μg·mL-1線性關(guān)系良好。

2.5 檢測限和定量限

以3倍信噪比所對應(yīng)的濃度作為檢測限，以10倍信噪比所對應(yīng)的濃度作為定量限，本試驗(yàn)方法的檢測限與定量限分別為0.05和0.10 μg·mL-1，相當(dāng)于取樣量為2.5 g時(shí)樣品中二氧化硫含量為0.5和1.0 mg·kg-1。

2.6 精密度

取對照品溶液按照上述色譜條件連續(xù)進(jìn)樣，測定8次，峰面積分別為0.067 4、0.066 1、0.064 6、0.064 1、0.064 5、0.068 5、0.067 9、0.066 9 μS×min，計(jì)算峰面積的相對標(biāo)準(zhǔn)差為2.54%，表明亞硫酸根離子測定精密度良好。

A，B，C，D分別為空白、對照、樣品和樣品加標(biāo)圖1 離子色譜法檢測蘑菇中的二氧化硫

2.7 穩(wěn)定性

取新制備的供試品溶液，分別在0、2、4、12、18、24 h進(jìn)樣，測定結(jié)果分別為0.448 5、0.450 1、0.436 8、0.444 3、0.403 6、0.395 3 μg·mL-1，計(jì)算濃度的相對標(biāo)準(zhǔn)差為5.60%，表明亞硫酸鹽溶液穩(wěn)定性良好，但盡快進(jìn)樣的測定結(jié)果更可靠。

2.8 重復(fù)性

分別稱取同批號蘑菇約2.5 g，按1.2.2的方法平行制備6份供試品溶液，按照1.4的色譜條件進(jìn)行測定，測定的二氧化硫含量分別為180、180、178、185、183、181 mg·kg-1，計(jì)算樣品二氧化硫含量的相對標(biāo)準(zhǔn)差為1.29%。

2.9 回收率

取無二氧化硫殘留的蘑菇空白樣品各2.5 g，分別加入亞硫酸鈉對照品溶液(相當(dāng)于二氧化硫濃度為100 μg·mL-1)0.50、1.25、2.50 mL制成含低中高3種濃度的樣品，每個(gè)濃度樣品平行3份，按照上述方法測定，計(jì)算回收率。

蘑菇中二氧化硫的平均回收率分別為100.4%、84.9%和84.4%，相對標(biāo)準(zhǔn)差分別為1.44%、1.58%和0.34%(表2)，表明在2.5 g蘑菇樣品中加入相當(dāng)于50、125、250 μg二氧化硫的回收率均符合檢測要求，滿足蘑菇樣品中含低中高二氧化硫殘留量的檢測要求。

表2 蘑菇樣品中二氧化硫加標(biāo)回收率及精密度

3 討論

試驗(yàn)建立了蘑菇中二氧化硫的氫氧化鈉提取-離子色譜法測定方法，與國標(biāo)的鹽酸副玫瑰苯胺法和蒸餾后碘量法相比，操作簡便、靈敏度高、專屬性強(qiáng)，能較準(zhǔn)確的測定食品中二氧化硫殘留量。與王偉等[12]測定香菇的氫氧化鈉提取-離子色譜法測定方法相比，本試驗(yàn)通過RP小柱凈化和0.074%甲醛稀釋提取液，提高供試品溶液亞硫酸鈉的穩(wěn)定性。本試驗(yàn)方法測定蘑菇中二氧化硫含量的線性范圍為0.1～1.0 μg·mL-1，檢測限為0.5 mg·kg-1，回收率84.4%～100.4%，對2.5 g蘑菇樣品測定的相對標(biāo)準(zhǔn)差為0.34%～1.58%，可用于蘑菇樣品中二氧化硫殘留量的檢測。

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(責(zé)任編輯：張瑞麟)

2016-09-09

浙江大學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究項(xiàng)目(SYB201611)

毛黎娟(1974—)，女，浙江江山人，工程師，碩士，從事分析檢測工作，E-mail: mlj105@163.com。

10.16178/j.issn.0528-9017.20170228

TS207.5

A

0528-9017(2017)02-0271-04

文獻(xiàn)著錄格式：毛黎娟，吳筱丹，袁京群，等. 氫氧化鈉提取-離子色譜法檢測蘑菇中的二氧化硫[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，58(2)：271-274.