離子色譜法測定食品中亞硫酸鹽分析

摘 要：在食品制作中，常常使用亞硫酸鹽作為添加劑，亞硫酸鹽在食品中能夠解離成亞硫酸，而亞硫酸是一種具有還原性的酸，能夠用于漂白、抗氧化以及防腐等用途。目前，為了食用者的身體健康，許多國家針對亞硫酸鹽在食品中的含量標(biāo)準(zhǔn)出臺了嚴(yán)格規(guī)定。為了對其進(jìn)行有依據(jù)的控制，必須使用一定方法對其含量進(jìn)行檢測。目前，對于食品中的亞硫酸鹽的標(biāo)準(zhǔn)檢測方法有：碘量法、比色法、離子色譜法以及蒸餾-堿滴定法等。本文中對離子色譜法的具體使用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：離子色譜法；食品；亞硫酸鹽

中圖分類號：TS207.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）14-0310-02

1 引 言

根據(jù)國內(nèi)外學(xué)者的研究，可利用安培檢測器用離子排斥色譜法對食品中的亞硫酸鹽殘留量進(jìn)行測定。但是，很少有實(shí)驗(yàn)室配備安培檢測器，因?yàn)槠潆姺浅Ｈ菀妆晃廴?。在文章中，使用的檢測方法是通用型的電導(dǎo)檢測器-離子色譜法。其基本原理是在樣品中加入NaOH，使樣品中的結(jié)合型亞硫酸得以釋放并與甲醛反應(yīng)，生成穩(wěn)定的羥甲基磺酸，然后再用ENVI-CARB活性碳小柱將提取液中的色素去除掉，用石油醚將提取液中的油脂去除掉。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 儀器與試劑

使用的儀器有：美國Dionex公司的DX-1000型離子色譜儀，其配備有抑制型電導(dǎo)檢測器；美國millipore公司的YM-10型超濾器；水相濾膜（0.2μm）；康林公司的ENVI-CARB石墨化碳黑小柱；水（高純水，電阻率：18.2MΩ·cm）。

使用的試劑有：石油醚（色譜純）、甲醛、KI、碘、亞硫酸鹽標(biāo)準(zhǔn)品；濃HCl溶液。

2.2 配制S02標(biāo)準(zhǔn)溶液的

2.2.1 測定Na2S03的純度

精確稱取質(zhì)量約為250mg的Na2S03置于盛有50mL碘溶液（0.1mol/L）的碘價(jià)瓶內(nèi)，將其置于室溫下放置5min后，加入1mL濃HCl溶液，搖勻后立刻使用0.1mol/L的Na2S203標(biāo)準(zhǔn)溶液，將過剩的碘滴定至顏色為淡黃色，往滴定后的溶液中加入0.5mL 10g/L的淀粉指示劑，然后繼續(xù)滴定，知道容器內(nèi)液體呈無色。同時(shí)，進(jìn)行試劑空白試驗(yàn)。然后按照公式計(jì)算Na2S03的濃度。公式為：

X=■×100

2.2.2 配制標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液與標(biāo)準(zhǔn)工作溶液

配置S02標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液（1000m/mL）的步驟：精確稱取0.1969g Na2S03置于100mL的容量瓶中，再加入2.0mL的甲醛，最后加水溶解定容。

配置標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的步驟：根據(jù)需要配制成的濃度，加入甲醛作為穩(wěn)定劑，標(biāo)準(zhǔn)工作溶液中的甲醛的體積分?jǐn)?shù)為0.74%。

2.3 色譜條件

檢測器為電導(dǎo)檢測器；檢測池溫度為30℃；色譜柱選用IonPace AS9-HC，規(guī)格為4mm×250mm；流速為1.0mL/min；外加水抑制模式，抑制電流為50mA；流動相為8mmol/L Na2C03 2.5mmol/L NaOH；抑制器選用ASRS 4mm陰離子抑制器；進(jìn)樣量為50μL。

2.4 樣品處理

2.4.1 提 取

精確稱取均勻試樣2.5g（精確至0.001g），將試樣放置入具塞并有刻度的50mL塑料離心管中，并加入15mL的水進(jìn)行溶解，然后加入NaOH溶液（1.0mL1.0mol/L）、甲醛溶液（1.0mL）后搖勻，如果樣品呈酸性，需用NaOH溶液（1.0mol/L）調(diào)節(jié)稀釋溶液使其pH值大于11，用水將溶液稀釋至25mL，然后在渦旋振蕩器上進(jìn)行混勻（5min），然后進(jìn)行離心（9000r/min，30min）。上清液備用。

2.4.2 凈 化

（1）如果樣品中油脂含量較多，則在2.4.2節(jié)中的提取液中取上清液10mL，置于另一個(gè)具塞塑料離心管（50mL）中，然后加入石油醚10mL，并進(jìn)行離心（9000r/min，30min）。將上層有機(jī)相棄去，加入石油醚10mL，在進(jìn)行一次重復(fù)提取。再將上層有機(jī)相棄去，取其下清液。將下清液用水相濾膜（0.2μm）進(jìn)行過濾，然后注入超濾器樣品杯內(nèi)，最后進(jìn)行超濾（9000r/min下進(jìn)行離心30min），得到的超濾液可供離子色譜儀進(jìn)行測定。

（2）如果樣品中油脂含量較多，則在2.4.2節(jié)中的提取液中取上清液5mL，令其過活性碳小柱，在這之前需要用5mL高純水預(yù)淋洗，樣品過活性碳小柱的流速應(yīng)當(dāng)控制在1.5mL/min左右，將前3mL樣品流出液棄去，然后將后2mL樣品溶液收集置于具塞玻璃管中，然后用水相濾膜（0.2μm）進(jìn)行過濾，再注入超濾器樣品杯內(nèi)，最后進(jìn)行超濾（9000r/min下進(jìn)行離心30min），得到的超濾液可供離子色譜儀進(jìn)行測定。

因?yàn)閬喠蛩猁}非常容易發(fā)生氧化，轉(zhuǎn)化成硫酸鹽，所以，標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品必須現(xiàn)配，其在空氣中的暴露時(shí)間也應(yīng)當(dāng)盡量減少，得到的樣品和標(biāo)準(zhǔn)溶液能夠在甲醛穩(wěn)定液中穩(wěn)定保存24h，所以，樣品打開后應(yīng)當(dāng)盡快進(jìn)行分析測定。

2.5 分析測定

上文中對色譜條件進(jìn)行了簡述，等到待基線穩(wěn)定后，按照標(biāo)樣、樣品、標(biāo)樣、樣品的順序進(jìn)行等體積進(jìn)樣，然后使用外標(biāo)法進(jìn)行含量計(jì)算。

3 結(jié)果討論

3.1 甲醛的用量及其穩(wěn)定性試驗(yàn)

在上文中已經(jīng)提到，亞硫酸鹽非常容易發(fā)生氧化，所以我們必須在樣品和標(biāo)準(zhǔn)溶液中加入穩(wěn)定劑，從而使得亞硫酸根的氧化速度變慢。在文章中，我們選用了甲醛作為S02的穩(wěn)定劑。

筆者在S02的標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液、標(biāo)準(zhǔn)工作液中分別加入了0mL、0.25mL、0.5mL、1.0mL、2.0mL、2.5mL、3.0mL的濃度為36%的甲醛進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，目的是對2.0mg/L的S02標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的響應(yīng)面積進(jìn)行測定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：標(biāo)準(zhǔn)溶液的響應(yīng)面積與加入的甲醛穩(wěn)定液的體積呈反比，加入的甲醛穩(wěn)定液越多，標(biāo)準(zhǔn)溶液的響應(yīng)面積越小，加入的甲醛穩(wěn)定液越少，標(biāo)準(zhǔn)溶液被氧化的速率越快。當(dāng)甲醛穩(wěn)定液的加入量大于2.0mL時(shí)，測定結(jié)果就已經(jīng)比較穩(wěn)定了，所以，我們可知道甲醛的最佳加入量是2.0mL。

此外，在樣品溶液中加入的甲醛可能會和食品中的某些化合物產(chǎn)生加成反應(yīng)等，因此當(dāng)測定食物中的亞硫酸鹽時(shí)，應(yīng)當(dāng)加入過量甲醛，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，得到樣品溶液中甲醛的最佳體積分?jǐn)?shù)為1.48%。

3.2 共存離子的影響和色譜條件的優(yōu)化

在食物中，會存在各種無機(jī)、有機(jī)陰離子，所以，為了實(shí)現(xiàn)對亞硫酸鹽的準(zhǔn)確檢測，必須將SO32-離子與其他共存離子進(jìn)行有效分離，在這個(gè)過程中，需要謹(jǐn)慎選擇分離柱，文章中選用的AS9-HC柱是最佳選擇。

此外，淋洗液能夠從很大程度上決定分離效果，尤其是對于PO43-離子與SO32-離子的分離。淋洗液的pH越高，電離程度越大，PO43-離子的保留時(shí)間越久。為了進(jìn)行淋洗液的選擇，筆者進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明：8mmol/L Na2C03-2.5mmol/L NaOH的淋洗液最合適。

3.3 凈化樣品的方法

當(dāng)樣品中含有較多色素時(shí)，需要使用活性碳小柱對提取液進(jìn)行凈化，方法為：取5mL提取液過柱，前3mL應(yīng)棄去，只保留后2mL進(jìn)行分析。

當(dāng)樣品中含有較多油脂時(shí)，可使用2×10mL石油醚對其進(jìn)行萃取。

3.4 回收率及精密度

對樣品進(jìn)行處理后，對本底不含亞硫酸鹽的餅干、葡萄、果脯樣品進(jìn)行回收測定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖1、表1。

4 結(jié)束語

綜上所述，使用離子色譜法對食品中的亞硫酸鹽進(jìn)行測定，操作過程簡單，可減小人為誤差，使用蒸餾前處理的方法能夠有效減少干擾；此方法靈敏度較高，即使樣品含量低也可以進(jìn)行測定；此外，在分析過程中，并不會產(chǎn)生化學(xué)污染，因此，該方法非常理想。

參考文獻(xiàn)

[1]黃惠玲，陶文慶.檢驗(yàn)檢疫科學(xué)，2006（8）：38.

[2]劉 拮，劉克納，宋 強(qiáng)，等.食品與發(fā)酵工業(yè)，1997，23（4）：19.

收稿日期：2018-4-14