頂空—?dú)庀嗌V法快速測(cè)定米粉中的二氧化硫殘留量

黃麗 孫琦 蒙舒婷 范云燕 龐潔

（南寧市疾病預(yù)防控制中心 廣西 南寧 530023）

1 前言

米粉是廣西的特色食品，是當(dāng)?shù)氐闹魇持唬糠植环ㄉa(chǎn)商為延長(zhǎng)米粉的保質(zhì)期或維持其外觀，會(huì)在制作時(shí)違規(guī)使用添加劑，二氧化硫作為一種漂白劑、防腐劑、抗氧化劑，常被添加其中。2011年，全國(guó)食品安全整頓辦公室印發(fā)《食品中可能違法添加的非食用物質(zhì)和易濫用的食品添加劑品種名單（第五批）》[1]，其中將焦亞硫酸鈉列入易濫用的食品添加劑名單，故對(duì)米粉中二氧化硫含量的檢測(cè)十分重要。

GB5009.34—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中二氧化硫的測(cè)定》[2]使用的是蒸餾滴定法，檢測(cè)效率不高，難以實(shí)現(xiàn)大批量檢測(cè)。目前，有較多研究采用離子色譜法測(cè)定各類食品中的二氧化硫殘留量[3-6]，但前處理需蒸餾提取樣品，檢測(cè)效率不高。頂空—?dú)庀嗌V法是《中國(guó)藥典》[3]推薦方法，在檢測(cè)中藥材中二氧化硫含量方面應(yīng)用廣泛，具有準(zhǔn)確性高、重復(fù)性好，檢出限低、檢測(cè)效率高的優(yōu)點(diǎn)。本文以藥典方法為基礎(chǔ)，對(duì)該方法進(jìn)行改進(jìn)，采用頂空—?dú)庀嗌V法快速測(cè)定米粉中的二氧化硫，以滿足大批量食品安全檢測(cè)的需求。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 試驗(yàn)材料

樣品：市售鮮米粉、干米粉；腐竹中二氧化硫含量測(cè)定內(nèi)部質(zhì)控樣品（大連中食國(guó)實(shí)檢測(cè)技術(shù)有限公司）；米粉中二氧化硫含量測(cè)定能力驗(yàn)證盲樣（廣西CDC專項(xiàng)）。

試劑：85%磷酸（AR，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；無(wú)水亞硫酸鈉（GR，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司）；乙二胺四乙酸二鈉（AR，廣州新建精細(xì)化工廠）；甘露醇（AR，天津市大茂化學(xué)試劑廠）。

輔材：玻璃小導(dǎo)管（12×55 mm）；鉗口頂空瓶（20 mL）。

2.2 試驗(yàn)儀器

氣相色譜儀（7890A，配備6790A頂空進(jìn)樣器，安捷倫）；移液器（5～10 μL，10～100 μL，20～200 μL，100～1 000 μL，0.5～5.0 mL，1～10 mL，艾本德）；萬(wàn)分之一精密電子天平（CPA224S，賽多利斯），千分之一精密電子天平（XP5003SDR，梅特勒）；超聲波清洗器（SK5200LH，上海科導(dǎo)超聲儀器有限公司）。

2.3 實(shí)驗(yàn)方法

2.3.1 試劑

甘露醇—乙二胺四乙酸二鈉溶液：稱取甘露醇5.00 g、乙二酸四乙酸二鈉1 g，加水至1 000 mL（配制后存儲(chǔ)于4℃條件下可穩(wěn)定半年）。

2.3.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

稱取無(wú)水亞硫酸鈉0.1 g（精確到0.000 1 g），置于100 mL容量瓶中，用甘露醇—乙二胺四乙酸二鈉溶液定容至刻度，得標(biāo)準(zhǔn)液濃度為1.00 mg/mL（配制后存儲(chǔ)于4℃條件下可穩(wěn)定1周）。

低濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線：分別量取標(biāo)準(zhǔn)溶液5、10、30、60、80、100、150 μL，置于20 mL頂空瓶中，加水至10 mL，得到標(biāo)準(zhǔn)系列含量為5、10、30、60、80、100、150 μg。

高濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線：分別量取標(biāo)準(zhǔn)溶液120、250、500、700、1 000、1 500 μL，置于20 mL頂空瓶中，加水至10 mL，得到標(biāo)準(zhǔn)系列含量為120、250、500、700、1 000、1 500 μg。分別向各頂空瓶中置入盛有1.00 mL 85%磷酸的玻璃小導(dǎo)管，鉗好頂空瓶蓋，顛倒頂空瓶搖勻，與樣品同處理后待測(cè)。

2.3.3 樣品處理

稱取粉碎樣品0.5～2 g（精確到0.001 g），置于20 mL頂空瓶中，加入甘露醇-乙二胺四乙酸二鈉溶液10.00 mL，向頂空瓶中置入盛有1 mL 85%磷酸的玻璃小導(dǎo)管，鉗好頂空瓶蓋，顛倒頂空瓶搖勻，超聲提取5 min，待測(cè)。

2.3.4 儀器條件

氣相色譜儀：進(jìn)樣口：溫度200℃；分流比∶10∶1；色譜柱：GS-GasPro（30 m×320 m，0 μm）；流速：3 mL/min；柱溫：初始溫度100℃，升溫速率50℃/min，升至200℃，保持3 min；檢測(cè)器：ECD，300℃。

頂空進(jìn)樣器：加熱箱90℃；樣品平衡時(shí)間10 min；定量環(huán)90℃；傳輸線100℃；進(jìn)樣持續(xù)時(shí)間0.5 min。

2.4 結(jié)果計(jì)算

試樣中的二氧化硫含量按以下公式計(jì)算：

式中：X——樣品中二氧化硫的含量（g/kg）；A——試樣中亞硫酸鈉的含量 （μg）；m——取樣量（g）；0.5079——亞硫酸鈉與二氧化硫質(zhì)量的轉(zhuǎn)換因子。

3 結(jié)果與討論

3.1 提取效果影響因素

3.1.1 頂空進(jìn)樣器儀條件選擇

選取加熱箱溫度為70℃、80℃、90℃，在相同氣相色譜條件下，分別考察平衡10 min、20 min、30 min相同濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液的峰面積，并進(jìn)行比較，結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 不同頂空條件相同氣相條件下相同濃度標(biāo)液的峰面積比較圖

由圖1可以看出，加熱箱90℃、樣品平衡時(shí)間10 min和加熱箱80℃、樣品平衡時(shí)間30 min進(jìn)行測(cè)定，可以獲得較大的峰面積。但考慮到節(jié)省檢測(cè)時(shí)間，故采用加熱箱90℃、樣品平衡時(shí)間10 min為最佳方案。

3.1.2 前處理方式的優(yōu)化

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，本文嘗試采用水、氫氧化鈉與氯化鈉溶液分別作為浸泡液配制標(biāo)準(zhǔn)溶液，結(jié)果顯示，標(biāo)準(zhǔn)溶液穩(wěn)定性較差，只能臨用配制，一次性使用。浸泡液參考《中國(guó)藥典》[4]二氧化硫殘留量檢測(cè)第二法氣相色譜法中使用的0.5%的甘露醇與0.1%EDTA-2Na混合溶液浸泡液，可以使二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)溶液及樣品提取液中的二氧化硫穩(wěn)定。

二氧化硫的檢測(cè)方法大多使用鹽酸進(jìn)行酸化提取，但鹽酸的揮發(fā)性易對(duì)儀器造成損害，也會(huì)與二氧化硫發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生一氯甲烷干擾峰[4]。部分方法使用硫酸[5]溶液，但硫酸易引入本底值，也不宜采用。采用磷酸可避免不利因素，且不影響檢測(cè)結(jié)果。由于樣品酸化后二氧化硫會(huì)立即溢出，即使迅速壓好頂空瓶蓋也難以避免，故事先將酸置于玻璃小試管內(nèi)，再將小試管放入盛有樣品的頂空瓶中，用玻璃小試管將酸與樣品相隔絕，壓蓋密封后再傾倒頂空瓶讓其相互反應(yīng)，可以獲得較好的重現(xiàn)性。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)考察，各前處理方式對(duì)加標(biāo)回收率的影響見(jiàn)表1。可以看出，加入磷酸1.00 mL，超聲提取5 min可以獲得較高的回收率。

表1 各種前處理方式測(cè)定結(jié)果的回收率

3.2 線性范圍考察

使用該方法測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)溶液，得到二氧化硫色標(biāo)準(zhǔn)品譜圖見(jiàn)圖2，二氧化硫的保留時(shí)間為1.8min。以標(biāo)準(zhǔn)溶液含量為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到低濃度、高濃度范圍曲線見(jiàn)圖3和圖4。相關(guān)系數(shù)均＞0.9990，表明在5～150μg及120～1 500 μg含量范圍內(nèi)，線性關(guān)系均良好。檢測(cè)過(guò)程中可以根據(jù)樣品含量選擇相應(yīng)的濃度曲線以準(zhǔn)確定量。

圖2 二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)品氣相色譜圖

圖3 5～150 μg標(biāo)準(zhǔn)曲線

圖4 120～1 500 μg標(biāo)準(zhǔn)曲線

3.3 方法檢出限（LOD）與定量限（LOQ）

根據(jù)儀器3倍信噪比與10倍信噪比，分別計(jì)算儀器的檢出限與定量限，得到儀器檢出限為2 μg，定量限為8 μg。以取樣量5 g計(jì)，該方法的檢出限為0.000 2 g/kg，定量限為0.000 8 g/kg。

3.4 方法準(zhǔn)確性

3.4.1 加標(biāo)回收

分別取鮮米粉和干米粉空白基質(zhì)樣品各3組，每組1對(duì)平行樣，分別添加低、中、高濃度，按該方法前處理操作，得到測(cè)定結(jié)果均值計(jì)算回收率見(jiàn)表2。實(shí)驗(yàn)表明，回收率良好，范圍84%～97%，鮮米粉與干米粉的平均回收率分別為91%與90%，滿足樣品檢測(cè)要求。

表2 加標(biāo)回收試驗(yàn)

3.4.2 盲樣考核

本實(shí)驗(yàn)室參加廣西省疾病控制與預(yù)防中心專項(xiàng)米粉中二氧化硫的測(cè)定盲樣考核，采用國(guó)標(biāo)方法GB5009.34—2016蒸餾滴定法進(jìn)行測(cè)定。同時(shí)，測(cè)定了腐竹中二氧化硫含量質(zhì)控樣品作為實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)控。使用該方法測(cè)定盲樣與國(guó)標(biāo)滴定法測(cè)定結(jié)果的數(shù)據(jù)對(duì)比見(jiàn)表3。實(shí)驗(yàn)表明，滴定法與氣相色譜法測(cè)定盲樣與質(zhì)控樣結(jié)果的z值均＜2，結(jié)果滿意。2種方法測(cè)定腐竹質(zhì)控樣6次所得到的2組數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)T檢驗(yàn)，得到P值為0.6，P＞0.05，說(shuō)明2種檢測(cè)方法得出的檢測(cè)結(jié)果一致。

表3 滴定法與氣相色譜法檢測(cè)結(jié)果比較

檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，滴定法取樣量為2～5 g才能保證其靈敏度與準(zhǔn)確性，而氣相色譜法僅需取樣0.5～1.0 g，即可準(zhǔn)確測(cè)定。在樣品量有限的情況下，使用氣相色譜法有利于重復(fù)測(cè)定。對(duì)兩者測(cè)定的RSD值進(jìn)行比較，氣相色譜法略優(yōu)于滴定法。腐竹質(zhì)控樣測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)偏差均較大，不排除質(zhì)控樣品本身的均勻性導(dǎo)致偏差。

3.5 樣品檢測(cè)情況

用該方法抽樣檢測(cè)南寧市市售鮮米粉和干米粉共70份，結(jié)果顯示，2份樣品檢出二氧化硫殘留，其余均未檢出，檢出率為3%，且2份檢出樣品的二氧化硫含量較低，分別為0.000 6 mg/kg與0.001 5 mg/kg。

4 結(jié)論

采用頂空—?dú)庀嗌V法測(cè)定米粉中的二氧化硫殘留量，具有前處理簡(jiǎn)單、重現(xiàn)性好、自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)。ECD檢測(cè)器具有較高的靈敏度，檢出限可達(dá)2 μg，檢測(cè)時(shí)取用少量均勻試樣就可進(jìn)行檢測(cè)。測(cè)定1個(gè)樣品所需的上機(jī)時(shí)間僅10 min，使用111位全自動(dòng)頂空進(jìn)樣裝置，可以實(shí)現(xiàn)一天檢測(cè)上百份樣品，具有蒸餾滴定法不可比擬的優(yōu)勢(shì)。

此次對(duì)市售鮮米粉與干米粉抽樣檢測(cè)，雖有二氧化硫檢出，但含量極低。在米粉的加工過(guò)程中，為改善口感會(huì)添加食用淀粉，不排除添加物中的二氧化硫帶入，故對(duì)于非法添加的界定，還需對(duì)米粉加工過(guò)程加以調(diào)查才能確定。目前，GB2760《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》[1]中并未對(duì)鮮濕米粉及干米粉的二氧化硫殘留量進(jìn)行明確限定。部分市售米粉的成分并無(wú)詳細(xì)標(biāo)識(shí)，需對(duì)米粉的加工生產(chǎn)進(jìn)行更加細(xì)致地監(jiān)管，才能有效保護(hù)消費(fèi)者的身體健康。