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食品中二氧化硫残留量检测研究进展(一)

来源:时间:2025-04-22 02:55:58

二氧化硫作為一種食品添加劑,食品廣泛應用於食品加工中,中氧展起到漂白、化硫防腐、残留测研保色、量检抗氧化、究进抑菌的食品作用。有研究發現某些食品在發酵或生長過程中也會產生和吸收一定量的中氧展二氧化硫。二氧化硫對人體的化硫呼吸係統、生殖係統、残留测研消化係統、量检循環係統、究进神經係統、食品免疫係統都有不同程度的中氧展損害,甚至有致癌作用。化硫食品加工過程中過量的添加,無後續的去除工序,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作一定的參考和借鑒。

一、食品中二氧化硫的限量標準

《食品添加劑使用衛生標準》(GB2760-2014)中規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。根據聯合國糧農組織/世界衛生組織食品添加劑聯合專家委員會評估結果,該物質的每日允許攝入量不得超過0.7mg/kgbw(以二氧化硫計)。對於一個60kg的成年人,相當於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)規定,隻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。

二、食品中二氧化硫的檢測方法

1、比色法

(1)鹽酸附玫瑰苯胺比色法

此方法為《食品衛生理化檢驗方法》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,與標準係列比較測定。具有靈敏度高,再現性好,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,汙染環境;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生一定影響。不適用於含有味精的堅果食品,穀氨酸鈉中的氨基與試劑中的甲醛容易反應生成穩定的絡合物,再與鹽酸副玫瑰苯胺顯色劑作用生成紫紅色,強力幹擾SO2測定。現行有效的《食品安全國家標準食品中二氧化硫的測定》GB5009.34-2016中已經刪除了這一檢測方法。對於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,扣除顏色幹擾。

(2)蒸餾比色法

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易產品需采用此方法。此方法采用蒸餾後用氫氧化鈉吸收,再用鹽酸副玫瑰苯胺比色,可以避免樣品顏色幹擾,但操作繁瑣,需對蒸餾時間、溫度、氮氣的流量進行很好的控製。檢測的擴展不確定度為0.096mg/kg。

(3)連續流動分析儀法

采用連續流動分析儀法測定葡萄酒中的二氧化硫,其原理也是蒸餾後用氫氧化鈉吸收,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,重現性和準確性較好,方法靈敏度高,定量限為0.4mg/L。但對於固體樣品還不能用此方法達到自動化檢測。

(4)頂空單滴微萃取法

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,Fe(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。該方法可應用於葡萄酒、果醬、果汁等食品樣品的分析。

2、滴定法

(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,並用乙酸鉛溶液吸收,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、安全無汙染的特點,檢出限3.0mg/kg和1.5mg/L。此方法不適用於測定香辛料或含有香辛料的堅果食品,芳香類化合物經蒸餾汽化,冷凝後導向待測液,能與碘標準溶液起氧化還原反應,幹擾測定結果。
使用凱氏定氮蒸餾裝置,和數字滴定器或是和電位滴定儀聯合來進行蒸餾和滴定,能夠實現半自動化,提高檢測效率,適用於測定大批量的樣品檢測。並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幹擾物質流入吸收瓶中,達到預純化蒸餾組分的作用,解決了生薑類樣品用乙酸鉛吸收時變黑,影響滴定結果判斷的問題。

(2)酸堿滴定法

《農業行業標準水果蔬菜及其製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。樣品加酸蒸餾後用過氧化氫吸收並氧化成硫酸根,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於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後再用氫氧化鈉滴定。此微晶片由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)製成,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%。

(3)回流滴定法

在密閉容器中,加入過量的碘標準溶液和少許澱粉,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對測定結果存在影響。

3、色譜法

(1)離子色譜法

與傳統化學法相比,離子色譜法的適用範圍廣,具有幹擾少、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,樣品經過提取、淨化後,經離子色譜檢測。此方法前處理過程比較繁瑣,一些類別的樣品要事先蒸餾後用甲醛吸收再測定;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定時間隻有24h,儀器測定一個樣品需要20min。樣品量大的時候,需要控製好檢測時間。也有相關研究表明蒸餾後可以使用過氧化氫、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%,能有效測定幹果中高含量的亞硫酸鹽。

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