醬腌菜中二氧化硫殘留量的檢測(cè)方法探討

◎ 宋金麗，高全利，馮 亮，彭 偉，黃玉英

（成都市食品檢驗(yàn)研究院，四川 成都 611130）

醬腌菜是以蘿卜、青菜、辣椒等蔬菜為原料，經(jīng)鹽漬、醬漬、糖漬、醋漬、脫水、脫鹽等食品加工工藝而制成的蔬菜制品，是我國(guó)傳統(tǒng)的調(diào)味副食品之一。醬腌菜因具有鮮脆、酸甜、咸鮮或辛辣等獨(dú)特風(fēng)味，且具有一定的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，深受我國(guó)各族人民的喜愛(ài)。二氧化硫是一種食品添加劑，因具有防腐和護(hù)色的作用，在食品生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常被使用。在醬腌菜中添加焦亞硫酸鈉、亞硫酸鈉等，不僅可以保持食品良好色澤，而且還可以起到殺菌防腐防蟲(chóng)的功效[1-3]。但過(guò)量使用二氧化硫，會(huì)產(chǎn)生一些毒副作用。有研究表明，如果人體長(zhǎng)期且經(jīng)常食用二氧化硫含量嚴(yán)重超標(biāo)的食物，會(huì)給人體眾多器官帶來(lái)中毒的風(fēng)險(xiǎn)，中毒對(duì)器官的損傷將是不可逆的[4,5]。若二氧化硫進(jìn)入人體呼吸系統(tǒng)，與水生成亞硫酸鹽會(huì)刺激、破壞人體的呼吸道黏膜，進(jìn)而引起呼吸道炎癥等問(wèn)題[6]。二氧化硫與其他物質(zhì)的反應(yīng)也會(huì)影響人體健康，產(chǎn)生的有毒物質(zhì)進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，破壞人體中生物酶的活性，降低器官的代謝能力。因此，標(biāo)準(zhǔn)GB 2760—2014明確規(guī)定，腌漬的蔬菜中二氧化硫殘留量不得超過(guò)0.1 g·kg-1。

食品中二氧化硫殘留量的檢測(cè)，通常采用酸堿滴定法、分光光度法和離子色譜法。酸堿滴定法是樣品先蒸餾再滴定，通常是樣品先加酸化處理，蒸餾出的二氧化硫經(jīng)過(guò)氧化氫溶液吸收反應(yīng)生成硫酸根，再用氫氧化鈉溶液滴定。分光光度法是樣品直接用甲醛吸收液浸泡或是充氮蒸餾出的二氧化硫被甲醛吸收，生成穩(wěn)定的化合物，再與鹽酸副玫瑰苯胺生成玫瑰紫色絡(luò)合物，進(jìn)行比色法測(cè)定。離子色譜法測(cè)定二氧化硫是樣品經(jīng)水蒸氣蒸餾后與過(guò)氧化氫生成的硫酸根，經(jīng)離子色譜儀測(cè)定，此法靈敏度高，準(zhǔn)確度好。本文根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)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》第一法（酸堿滴定法）和第三法（離子色譜法）對(duì)醬腌菜中二氧化硫含量進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)于同一樣品酸堿滴定法結(jié)果高于離子色譜法，通過(guò)研究分析和實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，醬腌菜產(chǎn)品中較高含量揮發(fā)性酸性添加劑影響了酸堿滴定法測(cè)定二氧化硫的結(jié)果。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與材料

離子色譜儀：ICS-5000，賽默飛世爾科技公司；離子色譜柱：Dionex IonPac AS19 4×250 mm(保護(hù)柱Dionex IonPac AG19 4×50 mm)；淋洗液：氫氧化鉀溶液（由KOH淋洗罐自動(dòng)生成需要的濃度）。

二氧化硫蒸餾儀：德合創(chuàng)睿DH 4600Pro蒸餾儀，德合創(chuàng)?？茖W(xué)儀器（青島）股份有限公司。益源環(huán)保智能水蒸氣蒸餾儀SEHB-1000D，山東益源環(huán)?？萍加邢薰?。

標(biāo)準(zhǔn)溶液：硫酸根標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液：1 000 mg·L-1，國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心；氫氧化鈉：重慶萬(wàn)盛川東化工有限公司，按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 601—2016配制并標(biāo)定濃度；過(guò)氧化氫溶液：30%，分析純，成都市科隆化學(xué)品有限公司；鹽酸：分析純，重慶萬(wàn)盛川東化工有限公司；甲基紅：崇明縣裕安裕西試劑廠。焦亞硫酸鈉：含量≥96%，成都市科隆化學(xué)品有限公司。

主要器皿：容量瓶A級(jí)，錐形瓶，無(wú)塞滴定管10 mL，天津市天玻玻璃儀器有限公司。移液槍：量程為(100~1 000) μL，量程為(1~10) mL，品牌：sartorius。進(jìn)樣瓶：2 mL，安捷倫科技有限公司。微孔濾膜：0.45 μm。

材料：醬腌菜均購(gòu)于當(dāng)?shù)馗鞒屑稗r(nóng)貿(mào)市場(chǎng)。

實(shí)驗(yàn)室用水為去離子水。

1.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

1.2.1 樣品制備

分別取大于600 g的醬腌菜樣品，充分粉碎混合均勻，分別貯存于潔凈的盛樣袋中，密閉并標(biāo)示，供檢測(cè)用。

1.2.2 GB 5009.34—2022第一法（酸堿滴定法）實(shí)驗(yàn)方案

試樣蒸餾及滴定。取適量樣品于圓底燒瓶中，加水250 mL，安裝好裝置后，打開(kāi)回流冷凝開(kāi)關(guān)給水（冷凝水溫度＜15 ℃），將冷凝管上端出口的導(dǎo)管置于錐形瓶底部，錐形瓶?jī)?nèi)加入50 mL3%過(guò)氧化氫溶液作為吸收液，在吸收液中加入3滴2.5 g·L-1甲基紅乙醇溶液指示劑，并用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至黃色，開(kāi)通氮?dú)?，調(diào)節(jié)氮?dú)饬髁坑?jì)至1.0 L·min-1，迅速加入10 mL 鹽酸溶液至蒸餾瓶中，加熱使蒸餾瓶?jī)?nèi)液體沸騰，并保持微沸1.5 h，停止加熱。將吸收液放冷后搖勻，用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至黃色且20 s不褪，同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)。

1.2.3 GB 5009.34—2022第三法（離子色譜法）實(shí)驗(yàn)方案

（1）蒸餾過(guò)程。稱取適量樣品于蒸餾瓶中，加入50 mL水，振搖，使其分散均勻。吸收瓶中加入20 mL3%過(guò)氧化氫溶液，吸收管下端插入液面以下。取10 mL鹽酸溶液（6 mol·L-1）沿蒸餾管壁加入蒸餾管中，迅速安裝好蒸餾管，開(kāi)啟氮?dú)?，調(diào)節(jié)氣體流量為1.0 L·min-1，開(kāi)始蒸餾。蒸餾至接收管體積約95 mL時(shí)，停止蒸餾。用水洗滌尾接管并轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中，用水定容至刻度，搖勻，放置1 h后，用微孔濾膜過(guò)濾，濾液供離子色譜測(cè)定。

（2）儀器條件。流動(dòng)相：20 mmol·L-1氫氧化鉀溶液（氫氧化鉀淋洗罐自動(dòng)生成），抑制器電流50 mA，流速：1.0 ml·min-1，柱溫：30 ℃，進(jìn)樣量：50 μL。

1.2.4 試驗(yàn)方法

將市售醬腌菜分別按照1.2.2和1.2.3處理，并對(duì)測(cè)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 酸堿滴定法和離子色譜法檢測(cè)數(shù)據(jù)比較

20組市售醬腌菜按照GB 5009.34—2022第一法（酸堿滴定法）和第三法（離子色譜法）的檢測(cè)數(shù)據(jù)如下表1。

表1 酸堿滴定法與離子色譜法測(cè)定數(shù)據(jù)比較表

通過(guò)表1可知，對(duì)于醬腌菜產(chǎn)品中二氧化硫殘留量的檢測(cè)結(jié)果，酸堿滴定法測(cè)得結(jié)果均高于離子色譜法，分析表中20組醬腌菜產(chǎn)品的類(lèi)型，種類(lèi)包括泡椒味香筍、魚(yú)酸菜、泡蘿卜、泡豇豆、泡辣椒、泡姜等。

2.2 醬腌菜配料表分析

醬腌菜產(chǎn)品的配料除了蔬菜、食鹽、食用香精香料，還含有各種添加劑，如5’-呈味核苷酸二鈉、檸檬酸、D-抗壞血酸鈉、山梨酸鉀、乙二胺四乙酸二鈉、脫氫乙酸、乳酸、冰乙酸、安賽蜜等，添加劑里檸檬酸、冰乙酸、乳酸等都具有酸性，且冰乙酸具有揮發(fā)性。醬腌菜產(chǎn)品中常見(jiàn)配料及添加劑如表2。

表2 醬腌菜產(chǎn)品中常見(jiàn)配料表

2.3 酸堿滴定法和離子色譜法檢測(cè)方法原理分析

酸堿滴定法是采用充氮蒸餾法處理試樣，試樣在鹽酸酸化下亞硫酸鹽系列物質(zhì)釋放二氧化硫，釋放出的二氧化硫被過(guò)氧化氫溶液吸收，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成硫酸鹽，生成的硫酸鹽采用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，根據(jù)氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量來(lái)計(jì)算二氧化硫的含量。

離子色譜法的原理是試樣中亞硫酸鹽經(jīng)鹽酸溶液酸化轉(zhuǎn)換為二氧化硫，通過(guò)充氮-水蒸氣蒸餾法隨水蒸氣餾出，餾出液與過(guò)氧化氫溶液反應(yīng)生成硫酸，溶液中硫酸根離子由離子色譜儀測(cè)定。

由兩種方法原理分析可知，離子色譜法最終測(cè)定的是蒸餾液中硫酸根離子的濃度，根據(jù)硫酸根離子的濃度來(lái)計(jì)算二氧化硫的含量。酸堿滴定法是用氫氧化鈉溶液（堿）滴定餾出液中的硫酸（酸），通過(guò)堿液的體積消耗來(lái)計(jì)算二氧化硫的含量。通過(guò)上述分析醬腌菜的配料表，發(fā)現(xiàn)醬腌菜產(chǎn)品里通常含有多種酸性添加劑，如冰乙酸、乳酸、脫氫乙酸、檸檬酸等，因此，酸堿滴定法可用于測(cè)定二氧化硫影響結(jié)果。

2.4 單因子變量實(shí)驗(yàn)

通過(guò)上述醬腌菜配料的分析，選取可能添加到食品中的7種添加劑進(jìn)行單因子實(shí)驗(yàn)。分別取1%濃度的甲酸、冰乙酸等添加劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不添加醬腌菜試樣，分別按照1.2.2和1.2.3進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)定，測(cè)得的二氧化硫含量結(jié)果如下表3。

表3 7種添加劑的酸堿滴定法和離子色譜法的測(cè)定結(jié)果比較表

由表3可知，上述分別含有7種添加劑的實(shí)驗(yàn)對(duì)象經(jīng)過(guò)水蒸氣蒸餾，再用離子色譜法對(duì)餾出物進(jìn)行檢測(cè)，二氧化硫檢測(cè)結(jié)果均是未檢出，說(shuō)明在醬腌菜配料里添加冰乙酸等添加劑，采用離子色譜法檢測(cè)二氧化硫殘留量，冰乙酸等添加劑對(duì)檢測(cè)結(jié)果無(wú)影響。分別對(duì)上述含有7種添加劑的實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行常規(guī)充氮蒸餾后進(jìn)行酸堿滴定，發(fā)現(xiàn)甲酸、冰乙酸、丙酸鈣、雙乙酸鈉有檢出二氧化硫殘留量，說(shuō)明在醬腌菜產(chǎn)品中添加較高含量的冰乙酸等添加劑會(huì)影響二氧化硫含量的檢測(cè)結(jié)果，會(huì)使試樣二氧化硫檢測(cè)結(jié)果偏高。

2.5 離子色譜法加標(biāo)回收率試驗(yàn)

選取空白泡蘿卜為加標(biāo)試驗(yàn)對(duì)象，準(zhǔn)確稱取18份樣品，每份10 g，添加二氧化硫含量水平分別為6 mg·kg-1、50 mg·kg-1、100 mg·kg-1，進(jìn)行三組回收率試驗(yàn)，每組6份，按照1.2.3處理后進(jìn)行測(cè)定，計(jì)算不同添加水平的二氧化硫的回收率，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 回收率試驗(yàn)結(jié)果表

由表4可知，二氧化硫三個(gè)添加水平的范圍在1~100 mg·kg-1，回收率范圍均為90.0%~93.2%，符合GB/T 27404—2008《實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制范圍 食品理化檢測(cè)》中回收率要求，即被測(cè)組分含量在1~100 mg ·kg-1，回收率范圍90~110%。二氧化硫三個(gè)添加濃度的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.60%~1.3%，符合GB/T 27404—2008《實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制范圍 食品理化檢測(cè)》中精密度要求，即被測(cè)組分含量為1 mg·kg-1~10 mg·kg-1范圍內(nèi)，RSD＜7.5%；被測(cè)組分含量在10 mg·kg-1~100 mg·kg-1范圍內(nèi)，RSD＜5.3%。

3 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)采用GB 5009.34—2022第一法（酸堿滴定法）和第三法（離子色譜法）對(duì)醬腌菜產(chǎn)品中二氧化硫殘留量進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)酸堿滴定法測(cè)定的結(jié)果偏高。通過(guò)研究醬腌菜配料，發(fā)現(xiàn)大多醬腌菜配料中含有冰乙酸、乳酸等添加劑，開(kāi)展單因子變量實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)在酸堿滴定法的條件下，冰乙酸等添加劑能被蒸餾出與氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液發(fā)生反應(yīng)，說(shuō)明醬腌菜產(chǎn)品中含有冰乙酸會(huì)影響二氧化硫殘留量的測(cè)定結(jié)果。通過(guò)對(duì)離子色譜法測(cè)定醬腌菜中的二氧化硫進(jìn)行方法驗(yàn)證，二氧化硫回收率和精密度均滿足GB/T 27404—2008《實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制范圍 食品理化檢測(cè)》的要求，因此，離子色譜法更適合測(cè)定醬腌菜中的二氧化硫殘留量。