北方偉業(yè)計量集團有限公司
二氧化硫作為一種食品添加劑,廣泛應用于食品加工中,起到漂白、防腐、保色、抗氧化、抑菌的作用。有研究發(fā)現(xiàn)某些食品在發(fā)酵或生長過程中也會產(chǎn)生和吸收一定量的二氧化硫。二氧化硫對人體的呼吸系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)都有不同程度的損害,甚至有致癌作用。食品加工過程中過量的添加,無后續(xù)的去除工序,必然會導致二氧化硫的殘留超標。另外,在不允許添加的食品類別中添加也會造成食品添加劑的濫用。因此,必須通過有效的檢測手段對其進行監(jiān)控,避免過量攝入對消費者的身體健康造成損害。本文就目前食品二氧化硫檢測方法進行概述,望能為檢測方法的研究和開發(fā)作一定的參考和借鑒。
《食品添加劑使用衛(wèi)生標準》(GB2760-2014)中規(guī)定了各類食品中二氧化硫最大使用量,其中啤酒和麥芽飲料的最大使用量限值最低,為0.01g/kg;魔芋粉的最大使用量限值最高,為0.9g/kg。根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織食品添加劑聯(lián)合專家委員會評估結果,該物質(zhì)的每日允許攝入量不得超過0.7mg/kgbw(以二氧化硫計)。對于一個60kg的成年人,相當于每天允許攝入量不超過42mg。按照《食品安全國家標準預包裝食品標識通則》(GB7718)規(guī)定,只要在食品中使用了二氧化硫就必須在食品標簽上進行標識。
此方法為《食品衛(wèi)生理化檢驗方法》GB/T5009.34-2003第一法。采用亞硫酸鹽與四氯汞鈉反應生成穩(wěn)定絡合物,再與甲醛及鹽酸副玫瑰苯胺作用生成紫紅色絡合物,與標準系列比較測定。具有靈敏度高,再現(xiàn)性好,操作簡單方便的特點,最低檢出濃度為1mg/kg。缺點是:使用四氯汞鈉作為吸收液毒性大,污染環(huán)境;無法準確檢測本底有顏色的食品;固體樣品檢測結果受浸泡時間影響;比色時間和比色溫度也對實驗結果產(chǎn)生一定影響。不適用于含有味精的堅果食品,谷氨酸鈉中的氨基與試劑中的甲醛容易反應生成穩(wěn)定的絡合物,再與鹽酸副玫瑰苯胺顯色劑作用生成紫紅色,強力干擾SO2測定?,F(xiàn)行有效的《食品安全國家標準食品中二氧化硫的測定》GB5009.34-2016中已經(jīng)刪除了這一檢測方法。對于此法的樣品前處理方式,也有過很多的相關研究。有提出可以使用甲醛或者EDTA-2Na做為吸收液替代品;還有提出使用超聲提取可以縮短浸泡提取時間;為了消除樣品本身的顏色影響,可以用樣品浸泡色做顏色空白,扣除顏色干擾。
蒸餾比色法為日本食品檢驗標準中的方法。對涉及出口日本的國際貿(mào)易產(chǎn)品需采用此方法。此方法采用蒸餾后用氫氧化鈉吸收,再用鹽酸副玫瑰苯胺比色,可以避免樣品顏色干擾,但操作繁瑣,需對蒸餾時間、溫度、氮氣的流量進行很好的控制。檢測的擴展不確定度為0.096mg/kg。
采用連續(xù)流動分析儀法測定葡萄酒中的二氧化硫,其原理也是蒸餾后用氫氧化鈉吸收,采用鹽酸副玫瑰苯胺比色法比色測定。操作簡便,自動化程度高,重現(xiàn)性和準確性較好,方法靈敏度高,定量限為0.4mg/L。但對于固體樣品還不能用此方法達到自動化檢測。
頂空單滴微萃取法(HS-SDME)使用光學探針作為液滴夾持器,連接探針的光纖光譜儀在樣品提取過程中在線檢測吸光度,完成測定。提取過程中,F(xiàn)e(Ⅲ)還原為Fe(Ⅱ),形成的Fe(Ⅱ)與Ⅰ,10-菲羅啉反應形成有色絡合物,在510min處測定吸光度,檢測限為8μg/L。該方法可應用于葡萄酒、果醬、果汁等食品樣品的分析。
(1)滴定法是《食品安全國家標準食品中二氧化硫的測定》GB5009.34—2016采用的檢測方法。樣品加鹽酸蒸餾,并用乙酸鉛溶液吸收,再用碘標準液滴定得到結果。具有實驗儀器簡單、操作簡易,實驗成本低、安全無污染的特點,檢出限3.0mg/kg和1.5mg/L。此方法不適用于測定香辛料或含有香辛料的堅果食品,芳香類化合物經(jīng)蒸餾汽化,冷凝后導向待測液,能與碘標準溶液起氧化還原反應,干擾測定結果。
使用凱氏定氮蒸餾裝置,和數(shù)字滴定器或是和電位滴定儀聯(lián)合來進行蒸餾和滴定,能夠實現(xiàn)半自動化,提高檢測效率,適用于測定大批量的樣品檢測。并且自動電位滴定儀采用電位的突躍來判定滴定終點,檢測靈敏度高,結果重現(xiàn)性好。壺試蒸餾電位滴定法,采用專利蒸餾裝置,以氫氧化鈉為吸收液,同樣用碘標準液滴定,能夠避免一些高沸點的干擾物質(zhì)流入吸收瓶中,達到預純化蒸餾組分的作用,解決了生姜類樣品用乙酸鉛吸收時變黑,影響滴定結果判斷的問題。
《農(nóng)業(yè)行業(yè)標準水果蔬菜及其制品中二氧化硫總量的測定》NY/T1435-200采用此方法,方法檢出限為0.3mg/kg~2.8mg/kg。樣品加酸蒸餾后用過氧化氫吸收并氧化成硫酸根,再用氫氧化鈉滴定
NY/T1435-2007中提出,如果滴定用0.01moUL氫氧化鈉標液的體積超過10mL的,則需要采用附錄A的重量法進行驗證;如果滴定用0.01mol/L氫氧化鈉標液的體積小于10mL的,則需要采用附錄B的濁度法進行驗證。此方法對二氧化硫的吸收較完全,對滴定時間也沒有嚴格要求,滴定終點清晰易辨。但特殊情況還需對結果進一步驗證才能報告,使得操作起來步驟繁瑣,耗時長。
有研究采用多功能微芯片蒸餾裝置進行蒸餾后再用氫氧化鈉滴定。此微晶片由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制成,體積小巧,而且樣品消耗量低,可移植性更強,成本更低,檢測時間快。此裝置的平均蒸餾效率為90.5%。
在密閉容器中,加入過量的碘標準溶液和少許淀粉,對樣品直接進行加熱回流,釋放出來的二氧化硫直接與碘標準溶液反應,生成穩(wěn)定的硫酸根,過量的碘標準溶液用硫代硫酸鈉標準滴定,根據(jù)硫代硫酸鈉標液消耗量間接計算出試樣中二氧化硫含量。其方法在測定食品中二氧化硫殘留量時,檢出限0.30mg/kg,平均回收率在99%以上,比蒸餾法提高了15%操作步驟簡單。但VC、Fe2+、Fe3+、S203-、N02-等具有氧化還原性的物質(zhì)對測定結果存在影響。
與傳統(tǒng)化學法相比,離子色譜法的適用范圍廣,具有干擾少、準確度高,靈敏度高、精密度好的特點,檢出限為4.0mg/kg。
《出口食品中亞硫酸鹽的檢測方法-離子色譜法》SN/T2918-2011中,樣品經(jīng)過提取、凈化后,經(jīng)離子色譜檢測。此方法前處理過程比較繁瑣,一些類別的樣品要事先蒸餾后用甲醛吸收再測定;含油脂較多的食品需要用石油醚提取去除油脂;含色素類樣品需通過石墨炭黑小柱去除。且樣品和標準液在甲醛中的穩(wěn)定時間只有24h,儀器測定一個樣品需要20min。樣品量大的時候,需要控制好檢測時間。也有相關研究表明蒸餾后可以使用過氧化氫、甘露醇或三乙醇胺作為吸收液。用全自動凱氏定氮儀進行蒸餾,可以大大提高蒸餾的效率。還有研究表明,可以使用0.2mol/L的氫氧化鈉提取亞硫酸鹽,通過陰離子交換柱和電導率檢測器,用離子色譜法測定二氧化硫。該方法操作簡單,回收率為81%~105%,能有效測定干果中高含量的亞硫酸鹽。
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亞硝酸鈉是一種食品添加劑,常加到食品中,以增進食品色澤和風味,并有抑制微生物的防腐作用,有助于保持食品的營養(yǎng)價值和延長保質(zhì)期。但食用亞硝酸鹽含量較高的肉制品、腌制蔬菜等容易引起食物中毒,長期食用甚至會誘發(fā)消化系統(tǒng)癌變。在GB 2760《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》對肉制品中亞硝酸鈉的含量有明確規(guī)定。
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