便攜式可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定桂圓中二氧化硫

竇宏亮 劉 鑫 高 峰 劉亞芹 云 環(huán) 劉 螢 劉來(lái)福

(1.北京普析通用儀器有限公司， 北京101200；2. 北京出入境檢驗(yàn)檢疫局，北京100026)

便攜式可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定桂圓中二氧化硫

竇宏亮1劉 鑫2*高 峰2劉亞芹1云 環(huán)2劉 螢2劉來(lái)福2

(1.北京普析通用儀器有限公司， 北京101200；2. 北京出入境檢驗(yàn)檢疫局，北京100026)

采用便攜式可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定桂圓中二氧化硫含量。結(jié)果表明，二氧化硫在0～120mg/kg范圍內(nèi)線性關(guān)系為y=0.99Abx-0.007，相關(guān)系數(shù)為0.999；重復(fù)性為9.0%。與實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)數(shù)據(jù)相比偏差為2.2%～9.0%。實(shí)驗(yàn)證明便攜式可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定桂圓中二氧化硫的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)室測(cè)定結(jié)果相當(dāng)，可以用于桂圓中二氧化硫含量。

二氧化硫 快速檢測(cè) 便攜式可見(jiàn)分光光度計(jì)

隨著人們生活水平的提高，國(guó)內(nèi)對(duì)進(jìn)口水果的需求不斷增加，為保障人民生命健康安全，確保進(jìn)口水果安全，出入境檢驗(yàn)檢疫局采取積極措施，嚴(yán)防“問(wèn)題水果”進(jìn)境。

二氧化硫?qū)λ哂斜ｕr作用，但超量使用后會(huì)殘留在水果表面甚至果肉中。國(guó)家規(guī)定二氧化硫在水果中的最大使用限量為0.05g/kg[1]。二氧化硫可與血中硫胺素結(jié)合，長(zhǎng)期會(huì)影響腦、肝、脾等器官，若食用的水果中含有過(guò)量的二氧化硫，往往會(huì)出現(xiàn)頭暈、嘔吐和腹瀉等中毒癥狀[2,3]。

目前二氧化硫檢測(cè)方法主要為蒸餾滴定、浸提顯色兩種實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)方法。蒸餾滴定[4]為最新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)仲裁方法，是在密閉容器中對(duì)樣品進(jìn)行酸化蒸餾，蒸餾物對(duì)乙酸鉛溶液吸收。吸收后的溶液用鹽酸酸化，碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，根據(jù)所消耗的碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液量計(jì)算出樣品中二氧化硫含量。蒸餾滴定方法時(shí)間短，但吸收后的溶液用鹽酸酸化后，滴定速度對(duì)結(jié)果影響較大，做樣品容易不平行；浸提顯色方法[5]是與四氯汞鈉反應(yīng)生成穩(wěn)定的絡(luò)合物，再與甲醛及鹽酸副玫瑰苯胺作用生成紫紅色絡(luò)合物，使用分光光度計(jì)進(jìn)行顯色分析。使用浸提液為氯化高汞對(duì)環(huán)境影響大，而且用時(shí)長(zhǎng)達(dá)4小時(shí)。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)尤其是桂圓這種新鮮水果，要求檢測(cè)時(shí)間短，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確且對(duì)環(huán)境對(duì)人員污染小的方法。北京普析通用儀器有限公司生產(chǎn)的便攜式可見(jiàn)分光光度計(jì)不但可以在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)，并且也可以用于現(xiàn)場(chǎng)等環(huán)境的應(yīng)急檢測(cè)。

本實(shí)驗(yàn)就使用便攜式可見(jiàn)分光光度計(jì)檢測(cè)桂圓中二氧化硫進(jìn)行了研究，結(jié)果表明便攜式可見(jiàn)分光光度計(jì)的檢測(cè)結(jié)果與GB/T5009.34—2003第二法檢測(cè)結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.2%～9.0%，檢測(cè)數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)數(shù)據(jù)基本一致，且減少了檢測(cè)時(shí)間。使用便攜式可見(jiàn)分光光度計(jì)檢測(cè)桂圓中二氧化硫是可行的。

1 實(shí)驗(yàn)儀器及方法

實(shí)驗(yàn)操作步驟按照便攜式可見(jiàn)分光光度計(jì)“食品中二氧化硫測(cè)定操作指南”[6]操作。

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器

1.1.1 便攜式可見(jiàn)分光光度計(jì)T3

(1)生產(chǎn)廠家：北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；

(2)儀器性能參數(shù)[7]：波長(zhǎng)范圍380nm～800nm，光譜帶寬4 nm±0.8nm，波長(zhǎng)重復(fù)性≤0.1nm，基線平直度±0.005Abs，噪聲≤0.5%，漂移≤1.0%，雜散光≤0.5%，透射比示值誤差±1.5%，透射比重復(fù)性≤0.3%；

(3)便攜式可見(jiàn)分光光度計(jì)T3儀器按照檢測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行測(cè)量分類，增加了固化操作，采用一鍵式進(jìn)行測(cè)定。主要體現(xiàn)在以下操作上：(a)檢測(cè)的前后順序儀器已內(nèi)置。例如測(cè)定前需要先執(zhí)行 “校零”，不執(zhí)行校零將不能進(jìn)行測(cè)量的操作；(b)儀器的“定時(shí)”功能。對(duì)于特定的檢測(cè)項(xiàng)目，例如當(dāng)直接使用儀器二氧化硫項(xiàng)目檢測(cè)時(shí)，儀器內(nèi)置檢測(cè)時(shí)間為20min，按“定時(shí)”將直接進(jìn)入顯色倒計(jì)時(shí)功能，時(shí)間結(jié)束后定時(shí)器鳴響。防止現(xiàn)場(chǎng)操作計(jì)時(shí)失誤，且可以達(dá)到多臺(tái)儀器同時(shí)使用的目的；儀器的這種設(shè)置在保證數(shù)據(jù)質(zhì)量的前提下降低了對(duì)實(shí)驗(yàn)人員的要求；(c)標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制：與臺(tái)式機(jī)比較，不需要繪制曲線時(shí)選擇測(cè)量方法、主波長(zhǎng)選擇選擇波長(zhǎng)、曲線方程等設(shè)置。在選擇檢測(cè)項(xiàng)目后進(jìn)入“設(shè)置”“曲線繪制”界面，儀器通過(guò)參數(shù)內(nèi)置可以直接進(jìn)行測(cè)量操作。

1.1.2 紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)TU-1901

北京普析通用儀器有限責(zé)任公司

1.2 試劑與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)溶液100mg/L：環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所；測(cè)定試劑№1～5：由北京普析通用儀器有限責(zé)任公司購(gòu)買的快檢試劑；對(duì)比試驗(yàn)所用試劑參照GB/T5009.34—2003。

1.3 試樣要求及試樣處理

固體水果試樣制成勻漿混勻待用。

準(zhǔn)確稱取1.0g勻漿樣品置于提取瓶中，提取瓶用水濕潤(rùn)后加水至15mL左右，加數(shù)粒沸石，擦干提取瓶外水珠，放入加熱器孔中，在小量杯中加入1mL水，使接收管插入吸收液面以下，接通冷卻風(fēng)扇電源，向提取瓶中加入1mL食品中二氧化硫測(cè)定試劑№ 1,開(kāi)始加熱蒸餾。當(dāng)餾出液達(dá)到8mL左右時(shí)停止加熱，取下量杯，加純水至10mL，樣液待測(cè)。同時(shí)用純水做空白。

1.4 測(cè)定

(1)顯色：向比色管中加入1.0mL處理后的樣液(同時(shí)取1mL純水做空白)，向比色管中加入0.5mL測(cè)定試劑№ 2，加純水至5mL，搖勻。用滴瓶依次向比色管加入5滴測(cè)定試劑№ 3搖勻，加入5滴測(cè)定試劑№ 4，搖勻。向比色管中加入0.5mL測(cè)定試劑№ 5，搖勻。使用儀器定時(shí)顯色20min；

(2)校零：將空白比色管擦拭干凈，插入比色管架，開(kāi)始校零；

(3)測(cè)定：將樣品比色管插入比色管架，進(jìn)行測(cè)量。

1.5 校準(zhǔn)曲線

(1)標(biāo)液：分別移取含二氧化硫4.0μg/mL標(biāo)準(zhǔn)使用液0.0mL、0.25mL、0.5mL、1.0mL、2.0mL、3.0mL于?16比色管中，用可調(diào)移液器向比色管中加入0.5mL二氧化硫測(cè)定試劑№ 2，用水稀釋至5.0mL，各管中二氧化硫含量分別為0.0μg/mL、0.2μg/mL、0.4μg/mL、0.8μg/mL、1.6μg/mL、2.4μg/mL；

(2)顯色：參照1.4 1)從“測(cè)定試劑№ 3……”；

(3)校零：儀器定時(shí)器鳴響后，進(jìn)入儀器“設(shè)置”“曲線繪制”功能，將空白比色管擦拭干凈，插入比色管架，進(jìn)行“校零”操作；

(4)標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制：通過(guò)“曲線繪制”的“測(cè)量”’功能進(jìn)行測(cè)定，當(dāng)需要增加標(biāo)準(zhǔn)曲線的濃度點(diǎn)時(shí)，通過(guò)“增加”功能鍵進(jìn)行添加。重復(fù)測(cè)量每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)，全部測(cè)完后可以通過(guò)“采用”功能選擇是否保存曲線進(jìn)行使用，同時(shí)“圖形”界面進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)曲線圖形的查看。

2 快速檢測(cè)與實(shí)驗(yàn)室方法比對(duì)試驗(yàn)

2.1 方法的線性范圍

便攜式可見(jiàn)分光光度計(jì)儀器穩(wěn)定半個(gè)小時(shí)后，進(jìn)入“二氧化硫”項(xiàng)目，以?16比色管進(jìn)行測(cè)定二氧化硫。樣品經(jīng)過(guò)預(yù)處理釋放出的二氧化硫被吸收液吸收后，生成穩(wěn)定的化合物，加入氫氧化鈉使之分解，釋放出的二氧化硫與顯色劑發(fā)生定量顯色反應(yīng)，在一定條件下其顏色深淺與二氧化硫含量成正比[3,4]。

測(cè)定二氧化硫濃度與吸光度在0～120mg/kg范圍內(nèi)的線性關(guān)系。其線性回歸方程為y=0.99Abx-0.007，相關(guān)系數(shù)為0.999。

2.2 重復(fù)性實(shí)驗(yàn)

對(duì)某一桂圓樣品二氧化硫進(jìn)行連續(xù)7次的重復(fù)測(cè)量，按照公式(1)計(jì)算二氧化硫的重復(fù)性(以相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD表示)?？鞕z方法與實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)方法測(cè)量重復(fù)性的測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表1。

(1)

式中：RSD：n次測(cè)定的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，%；

Xi：?jiǎn)未螠y(cè)量值；

X：測(cè)量平均值；

n：測(cè)量次數(shù)，n=7。

表1 快速檢測(cè)與實(shí)驗(yàn)室方法重復(fù)性測(cè)試結(jié)果

備注：實(shí)驗(yàn)室方法使用GB/T5009.34-2003第二法

2.3 測(cè)定結(jié)果比較

用所選便攜式可見(jiàn)分光光度計(jì)的方案和實(shí)驗(yàn)室測(cè)定的方案分別對(duì)桂圓中的二氧化硫進(jìn)行測(cè)定。分別選擇高中低3類樣品進(jìn)行測(cè)試，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 快速檢測(cè)與實(shí)驗(yàn)室方法樣品測(cè)試結(jié)果

備注：實(shí)驗(yàn)室方法使用GB/T5009.34-2003第二法

2.4 測(cè)定時(shí)間

樣品粉碎后取樣進(jìn)行前處理與上機(jī)測(cè)試，快檢方法與實(shí)驗(yàn)室方法測(cè)試時(shí)間見(jiàn)表3和表4。

表3 快速檢測(cè)與實(shí)驗(yàn)室方法測(cè)試時(shí)間結(jié)果1

備注：實(shí)驗(yàn)室方法使用GB/T5009.34-2003第二法，實(shí)驗(yàn)室方法不包括試劑配制時(shí)間。

表4 快速檢測(cè)與實(shí)驗(yàn)室方法測(cè)試時(shí)間結(jié)果2

備注：實(shí)驗(yàn)室方法使用GB/T5009.34-2003第一法，實(shí)驗(yàn)室方法不包括試劑配制時(shí)間。

4 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)建立的方法是一種便捷快速的可以用于室外現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)定桂圓中二氧化硫的檢測(cè)方法。應(yīng)用便攜式紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)檢測(cè)桂圓中二氧化硫濃度與吸光度在0～120mg/kg范圍內(nèi)的線性關(guān)系為y=0.99Abx-0.007，相關(guān)系數(shù)為0.999，重復(fù)性為9.0%。實(shí)際測(cè)試桂圓中二氧化硫樣品時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)數(shù)據(jù)與GB/T5009.34-2003第二法檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果偏差為2.2%～9.0%，結(jié)果基本一致。檢測(cè)時(shí)間與GB/T5009.34-2003第二法比較減少7min，與GB/T5009.34-2003第一法比較減少225min。與實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)數(shù)據(jù)比較，便攜式紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)在桂圓檢測(cè)項(xiàng)目上可以滿足檢測(cè)需求，且減少了檢測(cè)時(shí)間。

[1]食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn).GB2760-2014.

[2]楊麗. 食品中二氧化硫的來(lái)源、危害及國(guó)標(biāo)中檢測(cè)方法綜述. 中外食品工業(yè)，2014，(3)：42-43.

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

[4]食品中二氧化硫的測(cè)定.GB/T5009.34-2016.

[5]食品中亞硫酸鹽的測(cè)定.GB/T5009.34-2003.

[6]北京普析通用儀器有限責(zé)任公司.食品中二氧化硫測(cè)定操作指南.2012.

[7]北京普析通用儀器有限責(zé)任公司.T3FS食品安全現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)儀(可見(jiàn)分光光度計(jì))中文使用說(shuō)明書(shū).2011.

Portable UV-Vis spectrophotometer determination of sulfur dioxide in longan.

Dou Hongliang1, Liu Xin2*,GaoFeng2,LiuYaqin1,YunHuan2,LiuYing2,LiuLaifu2

(1.BeijingPurkinjeGeneralInstrumentCo.,Ltd.，Beijing101200,China; 2.BeijingEntry-ExitInspectionandQuarantineBureau,Beijing100026,China)

Sulfur dioxide in longan was determined by a portable UV-Visible spectrophotometer. The measurement technology which can meet the field rapid detection was inspected. The results showed that sulfur dioxide linearity was good in 0-120mg/kg. Linear relationship was y=0.99Abx-0.007，and correlation coefficient was 0.999. The detection limit was 2.11mg/kg and the deviation was 2.2%--9.0%. Compared with the fixed laboratory testing technology，the experiment proved that the portable UV-Visible spectrophotometer method for determination of sulfur dioxide in longan could be applied to rapid on-site detection.

sulfur dioxide；rapid detection；portable UV-Vis spectrophotometer

首都科技條件平臺(tái)國(guó)產(chǎn)檢測(cè)儀器設(shè)備驗(yàn)證評(píng)價(jià)研究與應(yīng)用(Z15111000240000 )

10.3969/j.issn.1001-232x.2017.04.031

2016-12-28

竇宏亮，男，主要從事儀器開(kāi)發(fā)和檢測(cè)工作。

高峰, liuxin@bjciq.gov.cn。