对进出口食品中亚硫酸盐测定方法的改进研究

廖和菁，覃文长，薛明薇，孙高英，胡礼渊，李萍，黄素萍

（广西东兴出入境检验检疫局，广西东兴538100）

亚硫酸盐常作为漂白剂、保色剂、防腐剂、还原剂应用于果脯、蜜饯、葡萄酒及薯类淀粉等进出口食品中[1]。但研究表明，过多地摄入亚硫酸盐，会导致头痛、恶心、眩晕和气喘等过敏反应[2]，同时易刺激呼吸道，损害支气管和肺[3]，对人体的呼吸系统，胃、肠等器官都会有一定的损害[4]，且食品中使用的硫磺多为纯度不高的工业硫磺，还含有砷等有害微量元素[5]；此外，亚硫酸盐在体内还能转化成一种致癌物质亚硝胺，对人体的健康造成严重危害[6]。

因此，亚硫酸盐的检测在食品工业中显得尤为重要。目前国内外测定亚硫酸盐的方法，主要有美国采用MonierWilliams法[7]，日本采用通氮蒸馏-滴定法和盐酸副玫瑰苯胺比色法[8]，AOAC法[9]，目前我国采用的是GB/T 5009.34-2003《盐酸副玫瑰苯胺比色法》[10]来检测亚硫酸盐含量，其原理是亚硫酸盐与四氯汞钠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，与标准系列比较定量。该法原理简单，可同时处理大批量样品，能够满足进出口食品快速检测的需求；但也存在一些不足，如操作繁琐、检测周期长，灵敏度低、显色体系不稳、盐酸加入量难于判断，导致重现性差，检测误差较大，因此本文对GB/T 5009.34-2003《盐酸副玫瑰苯胺比色法》进行了改进研究，通过实验缩短盐酸副玫瑰苯胺比色法的检测时间，改进SO2标准溶液的配制方法，同时研究了盐酸的最佳加入量，及有色样品中SO2含量的测定，以获得操作简捷，灵敏度高、反应速度快、重现性好，适用范围广的SO2检测方法。

1 材料与方法

1.1 主要仪器与试剂

UV-2501PC紫外可见分光光度计：日本岛津；25mL具塞比色管；100 mL容量瓶；四氯汞钠吸收液；氨基磺酸铵（12 g/L）；甲醛溶液（2 g/L）；盐酸副玫瑰苯胺；亚硫酸氢钠；0.1 mol/L硫代硫酸钠标准溶液；冰乙酸。

1.2 方法

1.2.1 样品的前处理方法的改进

GB/T 5009.34-2003《盐酸副玫瑰苯胺比色法》中样品试样，需粉碎过筛，浸泡4 h以上，以使样品中的SO2完全被吸收，整个实验周期比较长，目前超声波技术常用于药品、食品等样品的前处理，它有加速分散，助溶，加速化学反应等特点[11]。且操作方便省时省力，同时能大大提高检验效率等优点。本论文拟采用超声波处理水不溶性固体样品，并与浸泡法进行对比。

1.2.2 SO2标准溶液配制方法的改进

GB/T 5009.34-2003《盐酸副玫瑰苯胺比色法》中亚硫酸氢钠采用四氯汞钠吸收，此方法配制的标准溶液存在不稳定，容易氧化变质，每次实验前需要重新标定等缺陷。由于SO2在弱碱性溶液中能够稳定存在，本文拟先测定固体试剂NaHSO3中SO2的纯度，然后根据其已知的SO2纯度，用0.1 mol/L的NaOH溶液配制成SO2标准溶液。

SO2标准溶液配制：称取0.5 g亚硫酸氢钠（NaHSO3）于100 mL容量瓶中，加水溶解至刻度，标定方法同GB/T 5009.34-2003《盐酸副玫瑰苯胺比色法》中二氧化硫标准溶液的测定。经测定SO2的纯度为0.62mg/mg，换算成NaHSO3质量为199.7 mg，称好后置于100 mL容量瓶内用0.1 mol/L NaOH溶液溶解，并稀释至刻度，该溶液SO2浓度为1.00 mg/mL，作为储备液。用前用水将其稀释成0.1 mg/mL，最后再用四氯汞钠吸收液稀释至2.0 μg/mL作为使用液。其它试剂与GB/T 5009.34-2003《盐酸副玫瑰苯胺比色法》法相同。

1.2.3 盐酸副玫瑰苯胺中盐酸加入量的研究

在GB/T 5009.34-2003《盐酸副玫瑰苯胺法》中，盐酸的加入量没有给出具体的数值，只是通过观察溶液颜色由红变黄来判断终点，但是对于初学者来说，常常因为颜色很难判断准确而导致实验失败，本文对盐酸副玫瑰苯胺中盐酸的酸度范围进行了研究，选择合适的酸度以同时满足空白低和灵敏度高的要求。

1.2.4 有色食品中SO2含量的测定

对于颜色较深的物质，如玫瑰红色的葡萄酒，采用国标法直接测定，可能存在干扰物质产生假阳性的结果[12]，且国标法中没有说明对于此类产品怎样扣除干扰等问题[13]进行亚硫酸盐含量的测定。据报道，采用活性炭吸附色素类物质来消除干扰的效果较好[14]，因此本论文拟研究活性炭的最佳用量，并通过加标回收试验验证方法的可靠性。

2 结果与分析

2.1 对水不溶性固体样品的前处理改进结果比较

分别采用超声波法和传统的浸泡法对几种进出口食品进行前处理，测得亚硫酸盐含量如表1所示。

表1 不同前处理方法测定亚硫酸盐含量对比Table 1 The comparison of different pre-processing for colorimetric determination of sulfites mg/kg

对上述数据进行统计学分析，浸泡5 h，与超声波40 min、50 min之间的数据，经 t检验，P ＞ 0.05，说明两种方法的检测结果无显著性差异。但考虑到检测效率，采用超声波40 min来代替浸泡法对水不溶性的固体样品进行前处理，可缩短检测周期。

2.2 SO2标准溶液的配制及纯度的标定

本论文中所采用的SO2标准溶液的配制方法，可直接称取NaHSO3配置成所需浓度的SO2标准溶液，使用时不需标定。对于NaHSO3固体试剂在密封良好的情况下，对其SO2含量进行监测，其含量在一年内没有变化，按此方法配置的SO2标准溶液置于4℃冰箱中其浓度在3个星期变化不大，一个月后需要重新配制。因此本实验SO2标准溶液的配制方法的改进，为检测工作带来极大的方便。

2.3 盐酸副玫瑰苯胺中盐酸浓度的研究

盐酸浓度对盐酸副玫瑰苯胺的空白值和灵敏度的影响如表2和图1所示。

从表2和图1可以看出，盐酸浓度为0.5 mol/L、0.6 mol/L时灵敏度高，但是空白值也高（0.136、0.103）盐酸副玫瑰苯胺溶液中盐酸浓度为0.7 mol/L～1.0 mol/L之间时空白吸光度较低（0.086～0.062），并且灵敏度较高。选择盐酸浓度为0.7 mol/L。测得的SO2标准曲线数值见表3。

表2 盐酸副玫瑰苯胺法中盐酸浓度与吸光值间的联系Table 2 The connection between hydrochloric acid concentration and absorption value by hydrochloric para-rosaniline method

图1 盐酸浓度对空白值及标准吸光度值的影响Fig.1 Effect of different hydrochloric acid concentration to absorbance of blank and the standard solution deducting blank

表3 盐酸副玫瑰苯胺法测定SO2标准曲线Table 3 The standard curve of sulfur dioxide determined by hydrochloric para-rosaniline method

此标准曲线线性方程y=0.037 7x-0.002 1，相关系数R2=0.999 3。最低检出量为0.1 μg，而国标要求为1 μg，提高了方法的灵敏度。

2.4 红葡萄酒中SO2含量测定

图2 盐酸副玫瑰苯胺测定SO2标准曲线Fig.2 The standard curve of sulfur dioxide determined by hydrochloric para-rosaniline method

本实验采用活性炭对红葡萄酒脱色后，再测定其SO2含量测定。移取红葡萄酒10 mL于100 mL容量瓶中，用少量蒸馏水稀释后，加入20 mL四氯汞钠吸收液摇匀，浸泡4 h以上，用水定容至100 mL。分别取0.5、1.0、1.5 g活性炭于滤纸上，过滤滤液备用。滤液中SO2含量的测定同GB/T 5009.34《盐酸副玫瑰苯胺比色法》。每个样品做3次平行试验，实验结果见表4。

表4 活性炭用量与吸光值精密度的关系Table 4 The relationship between carbon dosage and absorbance precision

从表4可知，活性炭用量为0.5、1.0、1.5 g时，吸光度值变化不大，综合成本考虑，确定活性炭的最佳添加量为0.5 g。并同时做3组加标试验，分别加入1、2、3 μg二氧化硫标准溶液，加标回收实验结果见表5。

表5 二氧化硫加标回收实验Table 5 The test of recovery of sulfur dioxide

由表5可知，采用活性炭吸附有色物质的方法具有较高的回收率，进一步验证了方法的可行性。

3 结论

对GB/T 5009.34《盐酸副玫瑰苯胺比色法》进行了改进研究，采用超声波法代替传统的浸泡法可极大缩短检测时间，改进了SO2标准溶液的配制方法，减少了标定的频率，并延长了SO2标准溶液的贮存时间，确定了盐酸副玫瑰苯胺中盐酸的最适浓度，采用活性炭吸附法消除葡萄酒中的有色干扰避免了假阳性的出现。经改进后的盐酸副玫瑰苯胺比色法操作简单易控，重现性好、灵敏度和可信度高。但由于盐酸副玫瑰苯胺比色法中需使用的四氯汞钠是一种有毒物质，对检验人员的身体健康及环境都存在一定的威胁，因此在下一步的研究中，将重点开发安全、快速的检测技术。

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