食品测定中残留二氧化硫含量的检测与研究.doc

1、食品测定中残留二氧化硫含量的检测与研究摘要：随着食品分析科学新方法和新技术的不断发展，食品中二氧化硫和亚硫酸盐的检测方法已趋于多样化，本文提出了用离子色谱法食品中二氧化硫残留量检测方法。该方法不仅科学有效的监测食品中的二氧化硫，也为二氧化硫的科学控制提供理论依据。 关键词：离子色谱 食品检测 二氧化硫 亚硫酸盐 残留控制 1、食品中二氧化硫残留物的控制 1.1 二氧化硫的性质以危害 二氧化硫在通常情况下是一种无色有刺激性气味的气体，有毒，易溶于水，且溶解后和水发生化学反应生成亚硫酸。二氧化硫及亚硫酸盐具有漂白性，它能与有色物质发生反应生成无色的化合物，但这种反应是可逆的，在受热后物质又会变为原

2、来的颜色。 由于二氧化硫及亚硫酸盐的 S 原子的化合价为正四价，所以其既有氧化性也有还原性，在常温下就可以和许多的氧化性物质发生氧化还原反应。 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。二氧化硫进入呼吸道后，因其易溶于水，所以大部分被阻塞在上呼吸道，在湿润的黏膜上生成具有腐蚀性的亚硫酸、硫酸和硫酸盐，使刺激作用增强，损害支气管和肺，进而可以诱发各种呼吸道炎症。 另外，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，可谓是一种全身性毒物。它通过血液吸收，对全身产生毒副作用，通过破坏生物酶的活

3、力，影响碳水化合物及蛋白质的代谢。尤其对心脏的损害作用日益引起广大学者的关注。 1.2 二氧化硫残留物的来源 作为食品添加剂外源性，添加二氧化硫作为一种食品添加剂，被广泛地用于食品加工中，些不法商贩在利益的驱使下，在食品中大量地添加二氧化硫及其盐类是导致二氧化硫超标的主要来源。 二氧化硫和亚硫酸盐添加到食品中有以下用途：在食品加工过程中，利用二氧化硫和亚硫酸盐类的氧化性，能有效地抑制食品加工过程中的非酶褐变：利用四价 S 的还原性和漂白性，也可作为防腐剂，抑制霉菌和细菌的生长。 所以在食品的生产加工过程中，经常加入二氧化硫、亚硫酸盐等，使食品褪色和免于褐变，改善外观品质，延长保质期。但是，二氧

4、化硫易与食品中的糖、蛋白质、色素、酶、酮等发生作用，并以游离型和结合型的二氧化硫残留在食品中。 一旦这些添加剂使用过量，并且无后序的二氧化硫清除技术，必然会导致二氧化硫残留超标。这不仅会破坏食品的品质，而且会严重影响消费者的健康。食品内源性生成，食品自身产生的二氧化硫也是不可忽视的另一重要来源。 研究发现，人为未添加任何亚硫酸盐等添加剂的情况下，某些食品在发酵过程中也会产生亚硫酸盐。葡萄酒和果酒类发酵过程自然产生的亚硫酸盐含量最高可达到 300mg，kg，即使在一般情况下也会达到40mg/kg，这一指标也远远超出了美国 FDA 规定的食品中亚硫酸盐含量的安全范围要求。 另外，食品中有相大部分是

5、植物体，其生长过程中也会吸收部分二氧化硫，这些很容易和植物体内的醛酮类化合物特别是糖类化合物等发生反应生成结合态的亚硫酸，所以植物体内都有一定含量的游离态的和结合态的二氧化硫；动物在生长过程中，由于进食植物，体内也会积累一定量的二氧化硫；所以动物食品和植物食品都含有一定量的天然来源的二氧化硫。 1.3 二氧化硫残留物的控制 食品中超量使用及滥用二氧化硫的现象非常严重，导致二氧化硫残留物严重超标，严重影响食品的安全食用，影响人身健康。因此，加强对食品中二氧化硫及亚硫酸盐的监督和检测已成为食品安全的重中之重，研究与应用二氧化硫及亚硫酸盐含量的快速测定技术，是实现监督管理的有效措施之一。 食品安全的

6、保障依赖于可靠的质量监控，迫切需要一种操作简单、检测快速且适于现场检测的试剂仪器。该仪器具有携带方便、操作简单、检测速度快等特点，必将成为食品中二氧化硫现场快速检测的主流技术，是当前和今后一段时期内食品中二氧化硫快速检测的首选方法，为食品生产厂家的自我监控和市场监督提供有力的技术保障。 另外，国家应出台相应的法律规范，约束和限制二氧化硫等食品添加剂、防腐剂的滥用，加强其市场监管力度，利用多种快速、准确的监测手段，对食品中的二氧化硫进行科学准确的监测，严厉打击各种违规违法使用食品添加剂的行为，维护二氧化硫市场的有序进行，保证食品的卫生、安全。 2、材料与方法 2.1 原理 食品中二氧化硫经蒸馏后

7、，用 3% 双氧水 20 ml 氧化吸收后，亚硫酸根被氧化成硫酸根，离子色谱法直接进样测定硫酸根，将硫酸根与亚硫酸根的量均折算成二氧化硫后计算。反应式如下： 2.2 仪器与试剂 DionexICS-3000 离子色谱仪：美国戴安公司；电导检测器；Chromeleon 色谱工作站；淋洗液发生器（KOH 系统） ；Millipore 纯水机；氮气（99.999%） ；三口瓶；球型冷凝管；接收管。 淋洗液：去离子水（超声脱气） ，15mmol/LKOH 由淋洗液发生器产生，实验用水去离子水 18.2M，双氧水（MOS 级） ，盐酸（分析纯） ，乙醇（分析纯） 。盐酸水溶液（1：2） ，双氧水吸收液（

8、1：9） 。硫酸根标准品（1000g/mL） 、亚硫酸钠标准品：中国计量院，4冰箱保存 12 个月；亚硫酸钠配制时，用碘量法进行标定。 2.3 色谱条件 分离柱 IonPacAS11-HC（250mm4mm）色谱柱、IonPacAG11-HC 保护柱（50mm4mm） ；抑制器 ASRS3004-mm；流速：1.0mL/min；柱温：30；检测池温度：35；进样量：50L。 2.4 样品前处理 称取样品 50g，用 5%的乙醇溶液溶解并充分搅拌 15min，倒入三口瓶中，再加 400mL 水（分多次转移） ，通氮气 15min。同时接收瓶接收并缓慢加入 90mL 盐酸水溶液，同时通电加热。待溶

9、液沸腾时，将温度降低，保持沸腾，继续加热 100min，滤膜过滤待分析。 3、结果与分析 3.1 样品前处理的选择 硫酸根和亚硫酸根相比，亚硫酸根不稳定，在空气中很容易氧化，加保护剂稳定性也很差，超过 24h 样品需重新处理。本方法将亚硫酸盐在酸性条件下转化成二氧化硫，双氧水氧化成硫酸根。通过测定硫酸根的值计算亚硫酸盐或二氧化硫的残留量，稳定性好。 3.2 色谱柱的选择 实验选择 IonPacAS11-HC 色谱柱作为分离色谱柱，IonPacAS11-HC 柱容量较大，是一根常用的阴离子色谱柱，用于分离常规阴离子效果较好，分离硫酸根和其他杂质。 3.3 淋洗液条件的选择 流动相浓度、流速分析效果都起着决定性作用。OH-是强亲水性离子，易进入树脂亲水区，能同时分离与树脂亲合能力不同的无机阴离子，且抑制产物是水，背景电导比较低。故选择不同浓度和流速的 KOH。 实验了 5、10、15、20mmol/LKOH 溶液作为淋洗液，20mmol/LKOH 溶液作为淋洗浓度时，硫酸根与杂质的分离效果差，影响硫酸根的分析。5、10、15mmol/LKOH 溶液的分离效果都比较好。考虑分析效率，选用15mmol/LKOH 溶液。 实验了 0.800、1.000、1.200mL/min 的流