CN102590193B - 一种测定食品中二氧化硫含量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及二氧化硫的检测方法，具体是利用鲁米诺化学发光原理检测食品中二氧化硫含量的方法。本方法以鲁米诺作为发光剂，空气中的氧气作为氧化剂，亚硫酸根作为敏化剂，硫酸钴作为鲁米诺-空气-亚硫酸根离子化学发光体系的催化剂，通过测定加入亚硫酸盐溶液前后体系的发光总强度的变化，与标准系列比较，可确定亚硫酸盐的浓度，进而确定食品中二氧化硫含量。该方法稳定性好、测定结果可靠，试剂用量少、简便快捷、成本低廉。应用该方法可准确测定干果、干菜、粉丝等食品中二氧化硫残留量。

Description

一种测定食品中二氧化硫含量的方法

技术领域

本发明涉及二氧化硫的检测方法，具体是利用鲁米诺化学发光原理检测食品中二氧化硫含量的方法。

背景技术

二氧化硫作为一种食品添加剂，被广泛地用于食品的漂白、脱色、抗氧化及防腐处理，以改善外观品质，延长保质期。常用的二氧化硫添加剂有亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、低亚硫酸钠和焦亚硫酸钠等，食品加工工艺中还常使用硫磺作为漂白熏蒸剂。它们与食品中的糖、蛋白、色素、酶、维生素、醛、酮等作用后，以游离型和结合型的二氧化硫形式残留在食品中。

二氧化硫及其衍生物对人体的各种系统、器官、组织都会产生不利的影响。损害支气管和肺，进而可以诱发各种呼吸道炎症。二氧化硫及其衍生物不仅对呼吸器官有毒理作用，而且对其他多种器官(如脑、心、肝、胃、肠、脾、胸腺、肾、睾丸及骨髓细胞)均有毒理作用，它通过血液吸收，对全身产生毒副作用，通过破坏酶的活力，从而明显地影响碳水化合物及蛋白质的代谢，对胃肠道及肝、肾等器官组织有一定的损害，尤其对心脏的损害作用日益引起广大学者的关注，甚至有间接的致癌作用。

国标GB/T5009.34-2003中第一法，规定用盐酸副玫瑰苯胺法检测食品中二氧化硫含量，其主要原理是利用亚硫酸盐与四氯汞钠的反应生成稳定的络合物，再与甲醛及盐酸副玫瑰苯胺作用生成紫红色络合物，在波长550nm处测定溶液吸光度，与标准系列比较定量。但此法测量时易受食品本身颜色干扰，造成测定结果误差大。

国标GB/T5009.34-2003中第二法为蒸馏法，在密闭容器中对试样进行酸化并加热蒸馏，以释放出其中的二氧化硫，释放物用乙酸铅溶液吸收，吸收后用浓酸酸化，再以碘标准溶液滴定。蒸馏滴定法作为测定食品中微量二氧化硫的主要方法，具有灵敏度高、再现性好的优点，是实际检测中最常用方法。但是该方法耗时，一份样品测定一次需要一个小时以上。

另外离子色谱测定方法缺点是设备昂贵、操作复杂，一般的化学发光测定方法缺点是需要流动注射设备以及强氧化剂。还有一些快速检测方法，大多属于定性和半定量方法，只能作为初步判断的参考。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测定食品中二氧化硫含量的方法，该方法稳定性好、测定结果可靠、试剂用量少、简便快捷、成本低廉。

本发明提供的一种测定食品中二氧化硫含量的方法，其步骤为：

1.试剂的配制

鲁米诺溶液：用pH值为12.5的NaOH溶液配置成0.02mol/L的鲁米诺溶液，放置于冰箱中4℃条件下避光保存；

四氯汞钠吸收液：13.6g氯化高汞及6.0g氯化钠溶于水中并稀释至1000mL，放置过夜，过滤后备用；

二氧化硫标准液：将亚硫酸氢钠溶于四氯汞钠吸收液中，配置成0.01mol/L二氧化硫溶液，放置过夜，上层清液用定量滤纸过滤后采用碘量法准确标定其浓度，用时将二氧化硫溶液用四氯汞钠吸收液稀释成2mg/L二氧化硫标准液；

硫酸钴溶液：配置成0.1mol/L的硫酸钴溶液；

缓冲溶液：用0.05mol/L硼砂溶液，0.2mol/L氢氧化钠溶液，配置成pH为10.2的缓冲溶液；

2.建立标准曲线

每次在测量杯中依次放入pH＝10.2缓冲溶液5000μL，0.1mol/L硫酸钴溶液200μL，0.02mol/L鲁米诺溶液200μL，摇匀后放入化学发光测量仪暗室，设定每隔1秒记录化学发光强度、负高压1000V，启动发光测量仪；等待基线走稳后，用微量注射器自发光仪顶部注射孔分别注入100μL、200μL、300μL、400μL、500μL、600μL、700μL、800μL、900μL二氧化硫标准液，分别相当于2.0×10^-4mg、4.0×10^-4mg、6.0×10^-4mg、8.0×10-⁴mg、1.0×10^-3mg、1.2×10^-3mg、1.4×10^-3mg、1.6×10^-3mg、1.8×10^-3mg二氧化硫，检测发光信号，绘制标准工作曲线，得回归方程：ΔI＝4839182.1A+14.9；

3.样品处理

称取5.0～10.0g(以m表示)粉碎均匀的食品样品(样品量可视含量高低而定)，以少量水湿润并转移至100mL容量瓶中，然后加入20mL四氯汞钠吸收液，浸泡4h以上，最后用水稀释至100mL，过滤得样品液；

4、测定

在测量杯中依次放入pH＝10.2缓冲溶液5000μL，0.1mol/L硫酸钴溶液200μL，0.02mol/L鲁米诺溶液200μL，摇匀后放入测量仪暗室，设定每隔1秒记录化学发光强度、负高压1000V，启动发光测量仪，等待基线走稳后，用微量注射器自发光仪顶部注射孔注入100μL～900μL(以V表示)样品液，检测发光信号，经回归方程计算样品液中二氧化硫的质量(以A表示)；

5.按下式计算样品中二氧化硫的含量：

$X=\frac{A\×1000}{m\×V/(100\×1000)}$

式中：

X——样品中二氧化硫的含量，单位为毫克每千克(mg·kg-1)

A——样品液中二氧化硫的质量，单位为毫克(mg)

m——样品质量，单位为克(g)

V——样品液的体积，单位为微升(μL)。

本发明以鲁米诺作为发光剂，空气中的氧气作为氧化剂，亚硫酸根作为敏化剂，硫酸钴作为鲁米诺-空气-亚硫酸根离子化学发光体系的催化剂，通过测定加入亚硫酸盐溶液前后体系的发光总强度的变化，可确定亚硫酸盐的浓度。本方法测定时是以亚硫酸根的量同发光的总强度(相当于发光曲线的面积)为定量关系，因此测量结果不受进样速度的影响，从测定结果的相对标准偏差看符合方法精密度的要求。

本发明克服了国标GB/T5009.34-2003第一法(分光光度法)测量时易受食品本身颜色干扰的缺点，克服了国标GB/T5009.34-2003第二法(蒸馏滴定法)测量操作烦琐、消耗时间长的缺点，克服了离子色谱法设备昂贵操作复杂、一般的化学发光法需要流动注射设备以及强氧化剂的弱点。采用此方法可准确测定干果、干菜、粉丝等食品中二氧化硫的残留量。

具体实施方式

实施例1

测定粉丝中二氧化硫的含量，步骤为：

1、试剂的配制

鲁米诺溶液：用pH值为12.5的NaOH溶液配置成0.02mol/L的鲁米诺溶液，放置于冰箱中4℃条件下避光保存；

四氯汞钠吸收液：13.6g氯化高汞及6.0g氯化钠溶于水中并稀释至1000mL，放置过夜，过滤后备用；

二氧化硫标准液：将亚硫酸氢钠溶于四氯汞钠吸收液中，配置成0.01mol/L二氧化硫溶液，放置过夜，上层清液用定量滤纸过滤后采用碘量法准确标定其浓度，用时将二氧化硫溶液用四氯汞钠吸收液稀释成2mg/L二氧化硫标准液；

硫酸钴溶液：配置成0.1mol/L的硫酸钴溶液；

缓冲溶液：用0.05mol/L硼砂溶液，0.2mol/L氢氧化钠溶液，配置成pH为10.2的缓冲溶液；

2、建立标准曲线

每次在测量杯中依次放入pH＝10.2缓冲溶液5000μL，0.1mol/L硫酸钴溶液200μL，0.02mol/L鲁米诺溶液200μL，摇匀后放入化学发光测量仪暗室，设定每隔1秒记录化学发光强度、负高压1000V，启动发光测量仪，等待基线走稳后，用微量注射器自发光仪顶部注射孔分别注入100μL、200μL、300μL、400μL、500μL、600μL、700μL、800μL、900μL二氧化硫标准液，分别相当于2.0×10^-4mg、4.0×10^-4mg、6.0×10^-4mg、8.0×10-⁴mg、1.0×10^-3mg、1.2×10^-3mg、1.4×10^-3mg、1.6×10^-3mg、1.8×10^-3mg二氧化硫，检测发光信号，绘制标准工作曲线，得回归方程为：ΔI＝4839182.1A+14.9，(r＝0.998)，其中A为二氧化硫的质量，单位mg，ΔI为化学发光总强度扣除空白以后的值；

3、样品处理

称取6.172g粉碎均匀的粉丝样品，以少量水湿润并转移至100mL容量瓶中，然后加入20mL四氯汞钠吸收液，浸泡5h，最后用水稀释至100mL，过滤得样品液；

4、测定

在测量杯中依次放入pH＝10.2缓冲溶液5000μL，0.1mol/L硫酸钴溶液200μL，0.02mol/L鲁米诺溶液200μL，摇匀后放入测量仪暗室，设定每隔1秒记录化学发光强度、负高压1000V，启动发光测量仪，等待基线走稳后，用微量注射器自发光仪顶部注射孔注入200μL样品液，检测发光信号ΔI为3623，经回归方程：ΔI＝4839182.1A+14.9，计算A为7.46×10^-4mg；

5、计算样品中二氧化硫的含量：

$X=\frac{A\×1000}{m\×V/(100\×1000)}=\frac{7.46\×{10}^{-4}\×1000}{6.172\×200/(100\×1000)}=60.4(\mathrm{mg}/\mathrm{kg})$

平行测定五次，结果见表1；

实施例2

测定银耳中二氧化硫的含量，步骤为：

称取5.982g粉碎均匀的银耳样品，样品处理及其他操作同实施例1，用微量注射器自发光仪顶部注射孔注入200μL样品液，检测发光信号ΔI为7031，经回归方程：

ΔI＝4839182.1A+14.9，计算A为1.45×10^-3mg；

计算样品中二氧化硫的含量：

$X=\frac{A\×1000}{m\×V/(100\×1000)}=\frac{1.45\×{10}^{-3}\×1000}{5.982\×200/(100\×1000)}=121.2(\mathrm{mg}/\mathrm{kg})$

平行测定五次，结果见表1；

实施例3

测定饼干中二氧化硫的含量，步骤为：

称取7.862g粉碎均匀的饼干样品，样品处理及其他操作同实施例1，用微量注射器自发光仪顶部注射孔注入200μL样品液，检测发光信号ΔI为7370，经回归方程：ΔI＝4839182.1A+14.9，计算A为1.52×10^-3mg；

计算样品中二氧化硫的含量：

$X=\frac{A\×1000}{m\×V/(100\×1000)}=\frac{1.52\×{10}^{-3}\×1000}{7.862\×200/(100\×1000)}=96.7(\mathrm{mg}/\mathrm{kg})$

平行测定五次，结果见表1；

实施例4

测定干蘑菇中二氧化硫的含量，步骤为：

称取6.259g粉碎均匀的干蘑菇样品，样品处理及其他操作同实施例1，用微量注射器自发光仪顶部注射孔注入200μL样品液，检测发光信号ΔI为6886，经过回归方程：

ΔI＝4839182.1A+14.9，计算A为1.42×10^-3mg；

计算样品中二氧化硫的含量：

$X=\frac{A\×1000}{m\×V/(100\×1000)}=\frac{1.42\×{10}^{-3}\×1000}{6.259\×200/(100\×1000)}=113.4(\mathrm{mg}/\mathrm{kg})$

平行测定五次，结果见表1

表1本发明实施例与国标法(第二法：蒸馏滴定法)测定结果比较及回收率试验结果

Claims (1)

1.一种测定食品中二氧化硫含量的方法，其步骤为：

1）试剂的配制

鲁米诺溶液：用pH值为12.5的NaOH溶液配置成0.02mol/L的鲁米诺溶液，放置于冰箱中4℃条件下避光保存；

四氯汞钠吸收液：13.6g氯化高汞及6.0g氯化钠溶于水中并稀释至1000mL，放置过夜，过滤后备用；

二氧化硫标准液：将亚硫酸氢钠溶于四氯汞钠吸收液中，配置成0.01mol/L二氧化硫溶液，放置过夜，上层清液用定量滤纸过滤后采用碘量法准确标定其浓度，用时将二氧化硫溶液用四氯汞钠吸收液稀释成2mg/L二氧化硫标准液；

硫酸钴溶液：配置成0.1mol/L的硫酸钴溶液；

缓冲溶液：用0.05mol/L硼砂溶液，0.2mol/L氢氧化钠溶液，配置成pH为10.2的缓冲溶液；

2）建立标准曲线

每次在测量杯中依次放入pH=10.2缓冲溶液5000μL，0.1mol/L硫酸钴溶液200μL，0.02mol/L鲁米诺溶液200μL，摇匀后放入化学发光测量仪暗室，设定每隔1秒记录化学发光强度、负高压1000V，启动发光测量仪；等待基线走稳后，用微量注射器自发光仪顶部注射孔分别注入100μL、200μL、300μL、400μL、500μL、600μL、700μL、800μL、900μL二氧化硫标准液，分别相当于2.0×10^-4mg、4.0×10^-4mg、6.0×10^-4mg、8.0×10^-4mg、1.0×10^-3mg、1.2×10^-3mg、1.4×10^-3mg、1.6×10^-3mg、1.8×10^-3mg二氧化硫，检测发光信号，绘制标准工作曲线，得回归方程：ΔI=4839182.1A+14.9；

3）样品处理

称取5.0～10.0g粉碎均匀的食品样品，以少量水湿润并转移至100mL容量瓶中，然后加入20mL四氯汞钠吸收液，浸泡4h以上，最后用水稀释至100mL，过滤得样品液；

4）测定

在测量杯中依次放入pH=10.2缓冲溶液5000μL，0.1mol/L硫酸钴溶液200μL，0.02mol/L鲁米诺溶液200μL，摇匀后放入测量仪暗室，设定每隔1秒记录化学发光强度、负高压1000V，启动发光测量仪，等待基线走稳后，用微量注射器自发光仪顶部注射孔注入100μL～900μL样品液，检测发光信号，经回归方程计算样品液中二氧化硫的质量；

5）按下式计算样品中二氧化硫的含量：

$X=\frac{A\×1000}{m\×V/(100\×1000)}$

式中：

X——样品中二氧化硫的含量，单位为毫克每千克；

A——样品液中二氧化硫的质量，单位为毫克；

m——样品质量，单位为克；

V——样品液的体积，单位为微升。