食品中二氧化硫的測(cè)定方法驗(yàn)證

冼土秀，歐志秀，周麗賢，趙俊峰，許廣元

（廣東省綠色產(chǎn)品認(rèn)證檢測(cè)中心有限公司，廣東廣州 510440）

二氧化硫被廣泛用于食品加工中，是國(guó)內(nèi)外食品加工業(yè)中允許使用的食品添加劑，具有漂白、護(hù)色、防腐和抗氧化的作用[1]。食品中的二氧化硫來(lái)源有外源性和內(nèi)源性，外源性主要由采用硫磺熏制食品或使用能產(chǎn)生二氧化硫的鹽類(lèi)作食品添加劑時(shí)產(chǎn)生，內(nèi)源性由某些食品在發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)合理使用二氧化硫不會(huì)對(duì)人體健康造成危害，但長(zhǎng)期過(guò)量攝入二氧化硫可能導(dǎo)致人體呼吸系統(tǒng)疾病和多組織受損[2]。因此，我國(guó)規(guī)定了食品添加劑二氧化硫的使用限量和檢測(cè)方法[3]。

《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中二氧化硫的測(cè)定》（GB 5009.34—2016）即將于2022年12月30日被廢止，屆時(shí)將被《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中二氧化硫的測(cè)定》（GB 5009.34—2022）所替代，主要變化在于修改了原滴定法為酸堿滴定法，增加了分光光度法和離子色譜法。檢驗(yàn)方法的變更需要進(jìn)行方法驗(yàn)證，本文對(duì)第二法分光光度法進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證了該方法的線(xiàn)性、線(xiàn)性范圍、檢出限、定量限、精密度及準(zhǔn)確度6個(gè)參數(shù)。

1 材料與方法

1.1 原理

樣品直接用甲醛緩沖吸收液浸泡或加酸充氮蒸餾，使其中的二氧化硫釋放被甲醛溶液吸收，生成穩(wěn)定的羥甲基磺酸加成化合物，酸性條件下與鹽酸副玫瑰苯胺生成藍(lán)紫色絡(luò)合物，該絡(luò)合物的吸光值與二氧化硫的濃度成正比[4]。

1.2 適用范圍

《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中二氧化硫的測(cè)定》（GB 5009.34—2022）第二法分光光度法中，直接提取法適用于白糖及白糖制品、淀粉及淀粉制品、生濕面制品等無(wú)油脂且無(wú)顏色干擾試樣中總二氧化硫的測(cè)定；充氮蒸餾提取法適用于葡萄酒、赤砂糖等有顏色試樣中總二氧化硫的測(cè)定。

1.3 試劑與材料

1.3.1 試劑與標(biāo)準(zhǔn)品

氨基磺酸銨（H6N2O3S）；乙二胺四乙酸二鈉（C10H14N2Na2O8）；甲醛（CH2O）；鄰苯二甲酸氫鉀（KHC8H4O4）；0.2%鹽酸副玫瑰苯胺（C20H20ClN3）溶液；冰乙酸（C2H4O2）；磷酸（H3PO4）；二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)溶液（100 μg·mL-1），具有國(guó)家認(rèn)證并授予標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書(shū)。

1.3.2 儀器和設(shè)備

UV-2600紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（日本島津公司）；電子天平，感量為0.01 g；玻璃充氮蒸餾器。

1.3.3 試劑配制

氫氧化鈉溶液（1.5 mol·L-1）：稱(chēng)取6.0 g NaOH， 溶于水并稀釋至100 mL。

乙二胺四乙酸二鈉溶液（0.05 mol·L-1）：稱(chēng)取 1.86 g乙二胺四乙酸二鈉（簡(jiǎn)稱(chēng)EDTA-2Na），溶于水并稀釋至100 mL。

甲醛緩沖吸收儲(chǔ)備液：稱(chēng)取2.04 g鄰苯二甲酸氫鉀，溶于少量水中，加入36%～38%的甲醛溶液5.5 mL，0.05 mol·L-1EDTA-2Na溶液20.0 mL，混勻，加水稀釋并定容至100 mL，貯于冰箱中冷藏保存。

甲醛緩沖吸收液：量取甲醛緩沖吸收儲(chǔ)備液適量，用水稀釋100倍，臨用時(shí)現(xiàn)配。

鹽酸副玫瑰苯胺溶液（0.5 g·L-1）：量取0.2%鹽酸副玫瑰苯胺溶液25.0 mL，分別加入磷酸30 mL和鹽酸12 mL，用水稀釋至100 mL，搖勻，放置24 h，備用（避光密封保存）。

氨基磺酸銨溶液（3 g·L-1）：稱(chēng)取0.30 g氨基磺酸銨（H6N2O3S）溶于水并稀釋至100 mL。

鹽酸溶液（6 mol·L-1）：量取鹽酸50 mL，緩緩傾入50 mL水中邊加邊攪拌。

1.4 方法

參照（GB 5009.34—2022）《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中二氧化硫的測(cè)定》第二法分光光度法進(jìn)行測(cè)定。

2 方法驗(yàn)證參數(shù)

2.1 線(xiàn)性和線(xiàn)性范圍

二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)使用液濃度為10 μg·mL-1。吸取 0 mL、0.20 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.00 mL和 3.00 mL的二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)使用液用甲醛緩沖吸收液定容至10.00 mL。經(jīng)過(guò)計(jì)算，該系列標(biāo)準(zhǔn)溶液中二氧化硫的質(zhì)量分別為0 μg、2.0 μg、5.0 μg、10.0 μg、20.0 μg和30.0 μg。標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的制作按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，以質(zhì)量為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。標(biāo)準(zhǔn)工作曲線(xiàn)為y=0.0266x+0.0395，R2=0.9998。

根據(jù)《合格評(píng)定 化學(xué)分析方法確認(rèn)和驗(yàn)證指南》（GB/T 27417—2017）規(guī)定準(zhǔn)確定量的方法，線(xiàn)性回歸方程的相關(guān)系數(shù)不低于0.99，本實(shí)驗(yàn)按照《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中二氧化硫的測(cè)定》 （GB 5009.34—2022）規(guī)定的測(cè)試條件進(jìn)行測(cè)試，其線(xiàn)性回歸方程為y=0.0266x+0.0395，相關(guān)系數(shù)為0.9998， 線(xiàn)性范圍為0～30.0 μg，符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。

2.2 檢出限和定量限

檢出限采用空白標(biāo)準(zhǔn)偏差法評(píng)估，即通過(guò)分析大量（n≥10）樣品空白確定檢出限（LOD）。本次實(shí)驗(yàn)通過(guò)10次樣品空白獨(dú)立測(cè)試，計(jì)算出檢測(cè)結(jié)果的算數(shù)平均值（X）和標(biāo)準(zhǔn)偏差（S）確定檢出限（LOD），計(jì)算公式為L(zhǎng)OD=X+3S；為增加數(shù)據(jù)的可信性，本實(shí)驗(yàn)以10倍檢出限作為定量限[5]。具體結(jié)果見(jiàn)表1和表2。

表1 固體或半流體樣品的方法檢出限及定量限實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

表2 液體樣品的方法檢出限及定量限實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

由表1可知，當(dāng)固體或半流體稱(chēng)樣量為10 g，定容體積為100 mL，取樣體積為10 mL時(shí)，該方法的檢出限為0.346 mg·kg-1，定量限為3.46 mg·kg-1， 均低于GB 5009.34—2022規(guī)定的檢出限1 mg·kg-1，定量限6 mg·kg-1，符合要求，本次實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)偏 差0.0486 mg·kg-1；由 表2可 知，當(dāng) 液 體 取 樣量為10 mL，定容體積為100 mL，取樣體積為 10 mL時(shí)，該方法的檢出限為0.558 mg·L-1，定量限為 5.58 mg·L-1，均低于GB 5009.34—2022規(guī)定的檢出限1 mg·kg-1，定量限6 mg·kg-1，符合要求，本次實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.0526 mg·L-1。

2.3 精密度

精密度的測(cè)量通常需要自由度至少為6，故選取一個(gè)樣品進(jìn)行7次重復(fù)性測(cè)定，得到的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.36%，結(jié)果見(jiàn)表3，符合 GB/T 27417—2017的要求。

2.4 準(zhǔn)確度

通過(guò)已知濃度的二氧化硫標(biāo)液加入樣品中，使加標(biāo)后的樣品二氧化硫的濃度分別處于標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的低、中、高3個(gè)濃度，進(jìn)行3水平6平行共計(jì)18個(gè)加標(biāo)實(shí)驗(yàn)，按照標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)計(jì)算結(jié)果在90.4%～97.1%，均符合《合格評(píng)定 化學(xué)分析方法確認(rèn)和驗(yàn)證指南》（GB/T 27417—2017）規(guī)定，當(dāng)濃度水平為1～100 mg·kg-1時(shí)，回收率為90%～110%，符合要求[6]。其結(jié)果見(jiàn)表4。

表3 精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

表4 樣品加標(biāo)回收結(jié)果表

3 結(jié)論

按照《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中二氧化硫的測(cè)定》（GB 5009.34—2022）第二法分光光度法方法規(guī)定，通過(guò)對(duì)二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)工作曲線(xiàn)的線(xiàn)性和線(xiàn)性范圍、檢出限、定量限、精密度及準(zhǔn)確度進(jìn)行方法驗(yàn)證，各項(xiàng)指標(biāo)均符合要求，表明本實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的設(shè)備、環(huán)境、人員等條件能滿(mǎn)足《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中二氧化硫的測(cè)定》（GB 5009.34—2022）第二法分光光度法規(guī)定的方法，能展開(kāi)此方法的檢測(cè)。