CN105021601A - 食品中二氧化硫含量的测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种食品检测技术方法，特别涉及一种食品中二氧化硫的定量测定的改进型盐酸副玫瑰苯胺法。本发明以食品为试材，原料经粉碎后，加入三乙醇胺混合吸收液，经超声波提取法直接提取样品中二氧化硫，对有色食品用石墨化碳黑小柱脱色提取液以消除颜色干扰，样品中的二氧化硫与三乙醇胺形成稳定的络合物，再与盐酸副玫瑰苯胺混合显色液作用，生成玫瑰紫色化合物，于波长579nm处测定吸光值，据此计算食品中二氧化硫含量。本发明用三乙醇胺无毒吸收试剂代替了剧毒试剂四氯汞钠吸收液或重金属污染试剂乙酸铅吸收试液，可减少对环境的污染和对检测人员身体的危害。本发明具有快速、准确、简便、大批量测定样品中二氧化硫的优点。

Description

食品中二氧化硫含量的测定方法

技术领域

本发明属于检测方法领域，涉及食品检测技术领域，具体涉及食品中二氧化硫定量测定的改进型盐酸副玫瑰苯胺法。

背景技术

二氧化硫作为重要的防腐剂、漂白剂和抗氧化剂，广泛应用于食品保藏中以达到抗氧化、抑制微生物生长、控制酶促褐变和非酶褐变的目的。但是，近几年由于个人和企业在利益的驱动下，二氧化硫添加量超标及滥用的问题越发严重。二氧化硫具有一定的毒性，能危害人的身体健康，世界各个国家对其在食品中的残留量都有严格限制。因此，各国都在加强对食品中二氧化硫及亚硫酸盐的检测工作，而开发快速、简便、可靠的测定方法来测定食品中二氧化硫含量就显得越发重要。

目前，我国国标GB/T 5009.34—2003中测定二氧化硫的方法为碘量-蒸馏法和盐酸副玫瑰苯胺法，而碘量-蒸馏法需要在密闭容器中加酸将二氧化硫蒸馏出来，以乙酸铅溶液或氢氧化钠溶液吸收，该方法不但耗时而且不适用于大批量的产品检测，同时在蒸馏过程中二氧化硫容易损失和不能保证完全蒸馏出来；盐酸副玫瑰苯胺法样品前处理至少需要4h，显色时间需要20min以上，不适宜快速检测，且吸收试剂四氯汞钠有剧毒，不仅会对人体造成伤害，还会污染环境。此外，该方法对有色食品特别是本身有红色或玫瑰色样品的检测误差较大。

发明内容

本发明目的在于解决测定食品中二氧化硫含量的过程中存在的耗时长、结果不准确、对人体有害和污染环境的问题，建立一种准确、简便、快速、灵敏度高，且有效消除部分食品颜色干扰的食品中二氧化硫定量检测方法。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

一种食品中二氧化硫的测定方法，该方法包括如下步骤：

(1)样品中二氧化硫的提取：

干制食品：取粉碎后的干制食品碎屑，用蒸馏水湿润并加入三乙醇胺混合吸收液A，超声提取，取上层液体并稀释，静置澄清，得样品待测液；

液体食品：取液体食品稀释，加入所述三乙醇胺混合吸收液A，混匀后过滤，得样品待测液；

(2)样品中二氧化硫的测定：

(a)二氧化硫标准液的制备：取二氧化硫标准储备液，用三乙醇胺混合吸收液A稀释得到二氧化硫标准液；

(b)绘制二氧化硫测定标准曲线：取显色反应混合试剂B加入所述二氧化硫标准液中，最后用所述三乙醇胺混合吸收液A稀释，混合均匀后静置；以所述三乙醇胺混合吸收液A为 空白对照，检测吸光值，绘制二氧化硫测定标准曲线，计算线性方程为y＝0.14832x-0.00151，R²＝0.9994；

(c)样品中二氧化硫的测定：取显色反应混合试剂B，并加入所述样品待测液，后用三乙醇胺混合吸收液A稀释，混合均匀后静置，测定吸光值；

(3)结果计算：按下式计算样品二氧化硫含量：

$w=\frac{m_1\×100}{m}$

式中：

w——试样中二氧化硫的含量，单位为毫克每千克；

m₁——待测液中二氧化硫的浓度，单位为微克每毫升；

m——试样质量，单位为克。

进一步的，所述的三乙醇胺混合吸收液A制备方法如下：称取6.0g三乙醇胺、6.0g氨基磺酸铵，溶于0.001mol/L EDTA溶液中并定容到1000mL，静置后放置于4℃保存。

进一步的，所述的显色反应混合试剂B制备方法如下：将0.1％甲醛溶液与0.15％盐酸副玫瑰苯胺溶液按体积比1：1混合，并立即贮存于4℃冰箱中避光保存，待混合液反应6h后备用。

进一步的，所述二氧化硫标准储备液的制备：称取0.2g亚硫酸钠用三乙醇胺吸收液A溶解并定容到200mL，放置2h后，用硫代硫酸钠标准溶液进行标定其准确浓度，即得到所述二氧化硫标准储备液。

进一步的，步骤(1)中，超声提取功率为250W，温度为20～25℃，提取时间为25min。

进一步的，步骤(1)中，为有色食品时，经所述超声法提取后的二氧化硫提取液，用石墨化碳黑小柱过滤，收集滤液为样品待测液；所述有色食品包括干制方竹笋、干制黄花菜、青椒和红椒。

进一步的，步骤(1)中，所述上层液体不澄清时加入106.0g/L的亚铁氰化钾和22.0g/L的乙酸锌溶液各2.5mL，后用蒸馏水稀释至100mL。

进一步的，步骤(a)中，所述二氧化硫标准液的浓度分别为：0.25μg/mL、0.50μg/mL、0.75μg/mL、1.0μg/mL、1.5μg/mL、2.00μg/mL、2.50μg/mL、3.50μg/mL、4.00μg/mL、4.50μg/mL、5.00μg/mL。

进一步的，所述温度条件为：15～25℃。

本发明的有益效果为：

1.用三乙醇胺无毒吸收试剂代替了剧毒试剂四氯汞钠吸收液或重金属污染试剂乙酸铅吸收试液，可减少对环境的污染和对检测人员身体的危害；

2.本发明测定步骤简便，测定时只需甲醛-盐酸副玫瑰苯胺混合显色液和三乙醇胺混合吸收液；同时本发明测定速度快，整个检测过程在35min内完成；

3.本发明更灵敏、具有更宽的线性范围和更低的检出限，本发明测定二氧化硫的线性范围为0.078μg/mL～5μg/mL，最低检出限为0.078μg/mL，加标回收率为87.82％～98.43％，测定 结果的相对偏差小于5％。

附图说明

图1是二氧化硫的标准工作曲线。

图2是不同浓度二氧化硫标准液显色后的吸收光谱图。

具体实施方式

下面通过具体实例对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。

实施例1

一种食品中二氧化硫的测定方法，该方法包括如下步骤：

(1)样品中二氧化硫的提取：

干制食品：取2～10g粉碎过40目的食品样品，用蒸馏水湿润并转移至100mL容量瓶中，然后加入30mL三乙醇胺混合吸收液A，于超声提取器中提取，取上层液体并用蒸馏水稀释至100mL，静置澄清，得样品待测液；

液体食品：取5～10mL样品，于100mL容量瓶中，用蒸馏水稀释，加入30mL三乙醇胺混合吸收液A，摇匀，最后加蒸馏水定容至100mL，混匀、过滤，得样品待测液；

(2)样品中二氧化硫的测定：

(a)二氧化硫标准液的制备：吸取二氧化硫标准储备液，用三乙醇胺混合吸收液A稀释为二氧化硫浓度为0.25、0.50、0.75、1.0、1.5、2.00、2.50、3.50、4.00、4.50、5.00μg/mL的二氧化硫标准液；

(b)绘制二氧化硫测定标准曲线：分别取1mL显色反应混合试剂B于11支试管中，再分别取1mL的0.25、0.50、0.75、1.0、1.5、2.00、2.50、3.50、4.00、4.50、5.00μg/mL的二氧化硫标准液，并分别置于所述试管中，最后用三乙醇胺混合吸收液A分别定容至10mL，混合均匀，15～25℃静置8min；并以三乙醇胺混合吸收液A为空白对照，分别检测吸光值，绘制二氧化硫测定标准曲线，计算线性方程为y＝0.14832x-0.00151，R²＝0.9994；

(c)样品中二氧化硫的测定：取所述(1)中制备的样品待测液1mL，并过0.4μm水相滤膜，取1mL显色反应混合试剂B于试管中，并加入1mL的所述样品待测液，后用三乙醇胺混合吸收液A分别定容至10mL，混合均匀，15～25℃静置8min，测定其吸光值；

(3)结果计算：按下式计算样品二氧化硫含量：

$w=\frac{m_1\×100}{m}$

式中：

w——试样中二氧化硫的含量，单位为毫克每千克；

m₁——待测液中二氧化硫的浓度，单位为微克每毫升；

m——试样质量，单位为克；

100——样品待测液的总体积，单位为毫升。

所述的三乙醇胺混合吸收液A制备方法如下：称取6.0g三乙醇胺、6.0g氨基磺酸铵，溶于0.001mol/L EDTA溶液中并定容到1000mL，静置后放置于4℃保存。

所述的显色反应混合试剂B制备方法如下：将0.1％甲醛溶液与0.15％盐酸副玫瑰苯胺溶液按体积比1：1混合，并立即贮存于4℃冰箱中避光保存，待混合液反应6h后备用，此显色反应液在4℃冰箱中避光保存可存放15d。

所述二氧化硫标准储备液的制备：称取0.2g亚硫酸钠用三乙醇胺吸收液A溶解并定容到200mL，放置2h后，用硫代硫酸钠标准溶液进行标定其准确浓度。或市售的100μg/mL二氧化硫储备液。

步骤(1)中，超声提取功率为250W，温度为20～25℃，提取时间为25min。

步骤(1)中，对于有色食品如干制方竹笋、干制黄花菜、青椒和红椒等，取上述食品经上述超声法提取的二氧化硫提取液4mL，用石墨化碳黑小柱过滤，收集滤液待测。

步骤(1)中的石墨化碳黑小柱规格如下：cucarb，500mg/6mL，美国Supelco公司生产。 

步骤(1)中，所述上层液体不澄清时加入106.0g/L的亚铁氰化钾和22.0g/L的乙酸锌溶液各2.5mL，后用蒸馏水稀释至100mL。

步骤(b)中，测定时的显色温度为15～25℃，显色时间为8min。

步骤(b)中测定波长为579nm。

本方法的检出限和线性范围：

本方法待测液中二氧化硫浓度在0～5μg/mL均呈良好的线性范围(R²＝0.9994)。本方法中所选用二氧化硫浓度为0.25、0.50、0.75、1.0、1.5、2.00、2.50、3.50、4.00、4.50、5.00μg/mL，在本方法确定的实验条件下进行测定，并绘制标准曲线，如图1所示，二氧化硫的含量与吸光值具有良好的线性关系，线性方程为y＝0.14832x-0.00151，R²＝0.9994。可满足大多数样品二氧化硫含量的检测要求。

本方法检出限为0.078μg/mL。

本方法的精密度与并行精度：

为确认本方法的准确性，选取了干银耳、干香菇、干木耳、白瓜子、竹笋罐头、发酵饼干等6种具有代表性，不同二氧化硫含量的样品进行了精密度实验。

并行精度是指在同一样品测定中，采用同一方法，在同一实验室，由同一操作者使用同一实验装置，在短时间内这一条件下，获得独立检测结果的精度。

本实验室，由同一操作者使用相同的前处理方法和设备，按相同的测试方法。在8小时内分别对同一样品(干银耳、干香菇、干木耳、白瓜子、竹笋罐头、早晨饼干)进行了9次测定，结果见表1。

表1实验室内方法的平行测定和统计结果

准确度实验验证：

由于二氧化硫易分解，无法获得二氧化硫标准物质。因此采用样品加标回收率方法来评价检测方法的准确性。本方法的加标回收率为87.82％～98.43％。(见表2)

表2样品的加标回收率

控制参数影响因素：

(1)显色波长的选择

国家环境保护标准(HJ482—2009)的测定波长为577nm，国标GB/T 5009.34—2003中测定波长为550nm。经波长扫描，最大吸收峰在579nm附近，如图2所示。本方测定波长选择579nm。

(2)显色反应混合试剂稳定性控制

甲醛-盐酸副玫瑰苯胺混合试剂贮存于4℃条件下需混合6h以上才能用于二氧化硫的测定。在4℃条件下，甲醛-盐酸副玫瑰苯胺混合试剂可贮存15d(二氧化硫标准液吸光值变化RSD<5％)，但该混合液在常温下2d即变色，即不能在常温下储存。

实施例2

一种食品中二氧化硫的测定方法，该方法还可以是如下步骤：

(1)样品中二氧化硫的超声提取：对于干香菇、干银耳、干木耳等一类吸水率高的干制食品，称取2～3.5g粉碎过40目的试样，其它固体食品称取5～10g粉碎过40目的试样，用少量蒸馏水湿润并转移至100mL容量瓶中，然后加入30mL三乙醇胺混合吸收液A，置于超声提取器中，于室温(20～25℃)条件下以250W的功率超声提取25min，提取后若上层溶液不澄清时加入106.0g/L的亚铁氰化钾和22.0g/L的乙酸锌溶液各2.5mL，最后用蒸馏水稀释至100mL，静置澄清，此溶液为二氧化硫待测液，测定时将上述待测液过0.4μm水相滤膜后进行测定。液体试样可直接吸取5～10mL试样，置于100mL容量瓶中，用少量蒸馏水稀释，加入30mL三乙醇胺混合吸收液A，摇匀，最后加蒸馏水定容至100mL，混匀，必要时过滤，此滤液为二氧化硫待测液，测定时将上述待测液过0.4μm水相滤膜后进行测定。对于有色食品如干制方竹笋、干制黄花菜、青椒和红椒等，取上述食品经上述超声法提取的二氧化硫提取液4mL，用石墨化碳黑小柱过滤，收集滤液，此滤液为二氧化硫待测液，测定时将上述待测液过0.4μm水相滤膜后进行测定；

(2)样品中二氧化硫的测定：

(a)二氧化硫标准液的制备：准确吸取二氧化硫标准储备液，用三乙醇胺混合吸收液A稀释至二氧化硫浓度为0.25、0.50、0.75、1.0、1.5、2.00、2.50、3.50、4.00、4.50、5.00μg/mL的系列二氧化硫标准液；二氧化硫标准储备液的制备：称取0.2g亚硫酸钠用三乙醇胺吸收液A溶解并定容到200mL，放置2h后，用硫代硫酸钠标准溶液进行标定其准确浓度。或市售的100μg/mL二氧化硫储备液。

(b)二氧化硫测定标准曲线的绘制：分别吸取1mL显色反应混合试剂B于15mL反应试管中，再分别吸取1mL 0.25、0.50、0.75、1.0、1.5、2.00、2.50、3.50、4.00、4.50、5.00μg/mL的系列二氧化硫标准液，并分别置于15mL反应试管中，最后用三乙醇胺混合吸收液A定容至10mL，充分混匀后，于室温(15～25℃)下静置8min。以三乙醇胺混合吸收液A为空白 对照，于579nm处，用1cm比色皿测定系列各标准溶液的吸光值。以二氧化硫浓度(μg/mL)为横坐标，对应二氧化硫标准液的吸光值为纵坐标，绘制标准曲线，其线性方程为y＝0.14832x-0.00151，R²＝0.9994，计算1mL测定液中二氧化硫质量；

(c)样品中二氧化硫的测定：取上述过0.4μm水相滤膜后的二氧化硫待测液1mL，按上述(b)同样的方法，于579nm处，用1cm比色皿测定其吸光值。

(3)结果计算：根据测定1mL待测液中二氧化硫的浓度m₁，试样质量m，按下式计算样品二氧化硫含量w：

$w=\frac{m_1\&times;100}{m}$

式中：

w——试样中二氧化硫的含量，单位为毫克每千克(mg/kg)；

m₁——待测液中二氧化硫的浓度，单位为微克每毫升(μg/mL)；

m——试样质量，单位为克(g)；

100——样品待测液的总体积(mL)。

实施例3

竹笋罐头中二氧化硫含量的测定

1、仪器与试剂 

仪器：T6型紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司)，VS-65UE型恒温超声波提取器(无锡沃信仪器有限公司)。

试剂：蒸馏水；

三乙醇胺混合吸收液A：称取6.0g三乙醇胺、6.0g氨基磺酸铵，溶于0.001mol/L EDTA溶液中并定容到1000mL。

显色反应混合试剂B：将0.1％甲醛溶液与0.15％盐酸副玫瑰苯胺溶液按体积比1：1混合，并立即贮存于4℃冰箱中避光保存，待混合液反应6h后便可使用。

二氧化硫标准液：浓度分别为0.25、0.50、0.75、1.0、1.5、2.00、2.50、3.50、4.00、4.50、5.00μg/mL的二氧化硫标准液，临用前将市售100μg/mL二氧化硫储备液用三乙醇胺混合吸收液A稀释至需要浓度。

2、样品中二氧化硫的超声提取

称取6.2374g粉碎过40目的竹笋罐头试样，用少量蒸馏水湿润并转移至100mL容量瓶中，然后加入30mL三乙醇胺混合吸收液A，置于超声提取器中，于室温(20～25℃)条件下以250W的功率超声提取25min，加入106.0g/L的亚铁氰化钾和22.0g/L的乙酸锌溶液各2.5mL，最后用蒸馏水稀释至100mL，静置澄清，此溶液为二氧化硫待测液，测定时将上述待测液过0.4μm水相滤膜后进行测定。

3、样品中二氧化硫的测定

吸取1mL显色反应混合试剂B于15mL反应试管中，再分别吸取1mL 0.25、0.50、0.75、 1.0、1.5、2.00、2.50、3.50、4.00、4.50、5.00μg/mL的系列二氧化硫标准液和待测试样的二氧化硫提取液，并分别置于15mL反应试管中，最后用三乙醇胺混合吸收液A定容至10mL，充分混匀后，于室温(15～25℃)下静置8min。以三乙醇胺混合吸收液A为空白对照，于579nm处，用1cm比色皿测定系列各标准溶液和试样待测液的吸光值。以二氧化硫浓度(μg/mL)为横坐标，对应二氧化硫标准液的吸光值为纵坐标，求得如图1所示标准曲线方程。1mL样品测定液吸光值为0.086，将其带入图1所示标准曲线方程，得出样品待测液中二氧化硫浓度m₁＝0.59μg/mL。测定用样品质量m＝6.2374g，按下式计算竹笋罐头二氧化硫含量(mg/kg)：

$w=\frac{m_1\&times;100}{m}$

得出 $w=\frac{0.59\&times;100}{6.2374}=9.46mg/kg.$

与国标法(GB/T 5009.34—2003)第一法比较，本方法灵敏度远高于国标法。本法的线性方程为y＝0.14832x-0.00151(R²＝0.9994)；国标法的线性方程为y＝0.05385x-0.00224(R²＝0.9991)，本方法线性方程斜率为国标法的2.75倍，表明其灵敏度远高于国标测定法。

本发明用三乙醇胺无毒吸收试剂代替了剧毒试剂四氯汞钠吸收液或重金属污染试剂乙酸铅吸收试液，可减少对环境的污染和对检测人员身体的危害。本发明测定步骤简便，测定时只需甲醛-盐酸副玫瑰苯胺混合显色液和三乙醇胺混合吸收液；同时本发明测定速度快，整个检测过程在35min内完成；本发明更灵敏、具有更宽的线性范围和更低的检出限。本发明测定二氧化硫的线性范围为0.078μg/mL～5μg/mL，最低检出限为0.078μg/mL，加标回收率为87.82％～98.43％，测定结果的相对偏差小于5％。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳方案，并非对本发明作任何形式上的限制，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明精神的情况下，可以对本文的实施例进行改变。在不超出权利要求所记载的技术方案前提下还有其它变体及改型。

Claims (9)

1.一种食品中二氧化硫的测定方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)样品中二氧化硫的提取：

干制食品：取粉碎后的干制食品碎屑，用蒸馏水湿润并加入三乙醇胺混合吸收液A，超声提取，取上层液体并稀释，静置澄清，得样品待测液；

液体食品：取液体食品稀释，加入所述三乙醇胺混合吸收液A，混匀后过滤，得样品待测液；

(2)样品中二氧化硫的测定：

(a)二氧化硫标准液的制备：取二氧化硫标准储备液，用三乙醇胺混合吸收液A稀释得到二氧化硫标准液；

(b)绘制二氧化硫测定标准曲线：取显色反应混合试剂B加入所述二氧化硫标准液中，最后用所述三乙醇胺混合吸收液A稀释，混合均匀后静置；以所述三乙醇胺混合吸收液A为空白对照，检测吸光值，绘制二氧化硫测定标准曲线，计算线性方程为y＝0.14832x-0.00151，R²＝0.9994；

(c)样品中二氧化硫的测定：取显色反应混合试剂B，并加入所述样品待测液，后用三乙醇胺混合吸收液A稀释，混合均匀后静置，测定吸光值；

(3)结果计算：按下式计算样品二氧化硫含量：

$w=\frac{m_1\&times;100}{m}$

式中：

w——试样中二氧化硫的含量，单位为毫克每千克；

m₁——待测液中二氧化硫的浓度，单位为微克每毫升；

m——试样质量，单位为克。

2.根据权利要求1所述食品中二氧化硫的测定方法，其特征在于，所述的三乙醇胺混合吸收液A制备方法如下：称取6.0g三乙醇胺、6.0g氨基磺酸铵，溶于0.001mol/L EDTA溶液中并定容到1000mL，静置后放置于4℃保存。

3.根据权利要求1所述食品中二氧化硫的测定方法，其特征在于，所述的显色反应混合试剂B制备方法如下：将0.1％甲醛溶液与0.15％盐酸副玫瑰苯胺溶液按体积比1：1混合，并立即贮存于4℃冰箱中避光保存，待混合液反应6h后备用。

4.根据权利要求1所述食品中二氧化硫的测定方法，其特征在于，所述二氧化硫标准储备液的制备：称取0.2g亚硫酸钠用三乙醇胺吸收液A溶解并定容到200mL，放置2h后，用硫代硫酸钠标准溶液进行标定其准确浓度，即得到所述二氧化硫标准储备液。

5.根据权利要求1所述食品中二氧化硫的测定方法，其特征在于，步骤(1)中，超声提取功率为250W，温度为20～25℃，提取时间为25min。

6.根据权利要求1所述食品中二氧化硫的测定方法，其特征在于，步骤(1)中，为有色食品时，经所述超声法提取后的二氧化硫提取液，用石墨化碳黑小柱过滤，收集滤液为样品待测液；所述有色食品包括干制方竹笋、干制黄花菜、青椒和红椒。

7.根据权利要求1所述食品中二氧化硫的测定方法，其特征在于，步骤(1)中，所述上层液体不澄清时加入106.0g/L的亚铁氰化钾和22.0g/L的乙酸锌溶液各2.5mL，后用蒸馏水稀释至100mL。

8.根据权利要求1所述食品中二氧化硫的测定方法，其特征在于，步骤(a)中，所述二氧化硫标准液的浓度分别为：0.25μg/mL、0.50μg/mL、0.75μg/mL、1.0μg/mL、1.5μg/mL、2.00μg/mL、2.50μg/mL、3.50μg/mL、4.00μg/mL、4.50μg/mL、5.00μg/mL。

9.根据权利要求1所述食品中二氧化硫的测定方法，其特征在于，所述温度条件为：15～25℃。