果脯中亚硫酸盐检测能力验证研究

王志宏 苏远科 李纯钢 罗晓

（龙口出入境检验检疫局 山东龙口 265700）

果脯中亚硫酸盐检测能力验证研究

王志宏 苏远科 李纯钢 罗晓

（龙口出入境检验检疫局 山东龙口 265700）

研究了果脯中亚硫酸盐能力验证样品的制备方法。以在制作过程中添加亚硫酸盐的方式制作杏脯样品，并通过冷冻干燥、均质粉碎、过筛、混匀、真空包装等手段进一步处理样品，制成粉状杏粉，进行均匀性和稳定性试验，样品能够满足能力验证要求。运用该样品成功开展了一次果脯中亚硫酸盐检测能力验证活动。

能力验证样品；杏脯；亚硫酸盐；均匀性；稳定性

1 前言

果脯是一种以天然水果为原料加工而成的休闲食品，酸甜可口，品种繁多，在日常生活中深受消费者的青睐。由于水果中含有较多的氨基酸、还原糖及多酚类物质，在加工过程中容易受酶、细菌和氧气作用产生褐变，影响产品的外观和储藏期，因此常使用亚硫酸盐类进行护色、杀菌［1］。

人体长期摄入二氧化硫或亚硫酸盐会破坏维生素B，影响生长发育，易患多发性神经炎，出现骨髓萎缩等症状，产生慢性毒性；长期食用硫磺熏蒸过的食品，会造成肠道功能紊乱，引发剧烈腹泻、头痛，损害肝脏。自20世纪80年代起，亚硫酸盐的安全性引起了越来越多的关注，许多国家对食品中的亚硫酸盐含量规定了最大使用量和残留限量，并且研究了各种亚硫酸盐的测定方法［2］。

能力验证是目前评价实验室检测能力的重要措施，是检测、校准报告质量控制和改进的有效手段，是计量认证和实验室认可现场评审、监督评审和复评审的重要补充形式。举办能力验证活动能够衡量、促进和提高检测机构的检验水平，国家认监委（CNCA）和中国合格评定国家认可委员会（CNAS）极力推广能力验证活动，但能力验证样品的制备是举办能力验证活动的瓶颈问题。

果脯中亚硫酸盐能力验证样品制备有较大难度，主要原因有两方面：一是亚硫酸盐在果脯中的稳定性较差。二氧化硫在通常状态下是一种无色有刺激性气味的气体，有毒，易溶于水，并且溶解后和水发生化学反应生成亚硫酸。由于二氧化硫及亚硫酸盐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氧化性物质发生氧化还原反应［3］。二是亚硫酸盐在果脯中的均匀性较差。果脯的传统制作工艺是在制作过程中采用亚硫酸盐类物质浸泡或熏硫方法进行处理，容易形成亚硫酸盐表里不均的现象；果脯中含有约10%-25%的水分、30%-65%的糖及植物纤维，样品非常黏、韧，在均质时费时费力。如能成功解决亚硫酸盐在果脯中的稳定性和均匀性问题，就能制备出较好的能力验证样品。

2 材料与方法

2.1材料

2.1.1实验样品

实验用杏：购于龙口当地果园。

2.1.2试剂

制作果脯用食品级白砂糖和焦亚硫酸钠购于市场；盐酸、乙酸铅、碘、淀粉：均为分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司；水为三级水。

2.1.3仪器

全玻璃蒸馏器、碘量瓶、酸式滴定管。

2.2方法

2.2.1能力验证样品的制备

2.2.1.1制作杏脯

实验用杏经过原料选择→清洗→割瓣、去核→清洗→护色→捞出→水煮至6-7成熟→一次浸糖→二次浸糖→烘烤的过程，制成样品；本过程参照传统果脯制作工艺流程，通过在一次浸糖和二次浸糖的糖液中添加亚硫酸盐，最后获得含有亚硫酸盐的杏脯。

2.2.1.2样品制备及分装

将制作好的杏脯放入真空冷冻干燥机内在一定条件下冷冻干燥24 h，然后将冷冻干燥后的杏脯粉碎混匀后过100目孔筛，并将过筛后的样品装入铝塑大袋中充分混匀，在最短时间内用铝塑袋进行真空分装后常温保存。每袋内果脯粉重量约30 g，共计196个样品，样品随机顺序编号，常温保存。

2.2.2样品检测

采用国家标准GB/T5009.34-2003《食品中亚硫酸盐的测定》［4］第二法蒸馏法进行检测。称取约5.00 g样品，置于500 mL圆底蒸馏烧瓶中，加入250 mL水，装上冷凝装置，下端插入装有25mL乙酸铅（20g/L）吸收液的碘量瓶中，然后在蒸馏瓶中加入10 mL盐酸（1+1），立即盖塞，加热蒸馏；当蒸馏液约200 mL时，使冷凝管下端离开液面，再蒸馏1 min。用少量蒸馏水冲洗插入乙酸铅溶液的装置部分，检测试样的同时做空白试验。

向取下的碘量瓶中一次加入10 mL浓盐酸、1 mL淀粉指示液（10 g/L）。摇匀后用碘标准溶液（0.010 mol/L）滴定至变蓝且在30 s内不褪色为止。实验室中亚硫酸的含量以二氧化硫计。

2.2.3均匀性试验

随机抽取10个独立包装样品，每个样品重复条件下测试2次，分析样品中亚硫酸盐的含量。所有样品以随机次序在重复性条件下按照上述检测方法对样品进行均匀性检测，用统计学方法按照CNASGL 03《能力验证样品均匀性和稳定性评价指南》［5］的方法进行单因素方差分析来判断样品的均匀性。

2.2.4稳定性试验

从样品制备后放置在室温环境，当月及以后每隔1、2、3、5个月随机抽取样品进行检测，用统计学的方法按照CNAS-GL 03进行评价，以判断该样品的稳定性。

3 结果与分析

3.1样品制备方式及状态选择

果脯中糖分较多，制成泥状样品需要加入一定的水，否则成粘滞状态，大量样品无法混匀，且加入水后制成的泥状样品需要罐装密封保存，以保证水分不丧失，而罐装密封成本较高，较为繁琐；粉状样品相对均匀，且容易保存。

在制备粉状样品时，先考虑用冷冻干燥的方式将鲜果脱水，制成冻干果脆片，再均质为粉后添加亚硫酸盐，二次均匀。如果要制作2 kg粉状样品，亚硫酸盐含量为500 mg/kg（以二氧化硫计），需要添加亚硫酸钠的质量约为1.97 g。固体添加的样品均匀性差，从表1单因素方差分析结果看出，F值计算结果为11.76，F临界值F0.05（9，10）=3.02，11.76＞3.02，表明在0.05显著性水平时，该方式制备的样品中亚硫酸盐的含量均匀性差。因此选择传统工艺制备，再以冷冻干燥的方式制成粉状样品。

表1　杏脯干粉直接添加亚硫酸盐制得样品均匀性检验单因素方差分析结果

由于果脯样品中的含糖量高，且样品中残存一定水分，在冻干后制样的过程中样品呈干粘状态，无法粉碎至粉状，而干粘状态的样品无法进行大量混匀。因此，在制备过程中需要控制含糖量，本能力验证干粉状样品总含糖量控制在50%左右，水分含量约为4%。

3.2均匀性检测结果

样品检测时每次称样量为5 g，样品间自由度为9，样品内自由度为10，在自由度水平α=0.05的显著水平下，计算临界值Fα（9、10），计算结果与查表得到的F临界值比较；若计算值小于F临界值，则表明在α=0.05的显著水平下，样品中亚硫酸盐均匀。具体数据及分析结果见表2、表3。

表2　杏脯中亚硫酸盐能力验证样品均匀性检验（n=2）

表3　杏脯中亚硫酸盐能力验证样品均匀性检验的单因素方差分析结果

F值计算结果为1.49，F临界值F0.05（9，10）=3.02，1.49＜3.02，表明在0.05显著性水平时，样品中亚硫酸盐的含量均匀，能够满足能力验证的要求。

3.3稳定性检测结果

采用T检验法，用当月和以后分别间隔1、2、3、5个月（在间隔5个月后测定时间为3月2日，能力验证结束后在3月28日又测定一次）的测定结果和当月的测定结果做比较，t值分别为0.523、0.654、-0.825、1.585、0.532，t（0.95，11）临界值=2.20，t值均小于t（0.95，11）临界值，表明在0.05显著性水平时，样品中亚硫酸盐的含量稳定，具体数据及统计分析见表4。

表4　杏脯中亚硫酸盐能力验证样品稳定性t检验（n=6）

另采用单因子方差统计分析进行评定，样品检测时每次称样量为5 g，样品间自由度为5，样品内自由度为30，在自由度水平α=0.05的显著水平下，计算临界值Fα（9、10），计算结果与查表得到的F临界值比较；若计算值小于F临界值，则表明在α=0.05的显著水平下，样品中亚硫酸盐含量稳定，反之，则不稳定。

F临界值F0.05（9，10）=2.53，F值计算结果为1.241＜2.53，表明在0.05显著性水平时，样品中亚硫酸盐的含量稳定，具体数据及统计分析见表5。

表5　杏脯中亚硫酸盐稳定性数据的单因素方差分析表

上述两种统计方式结果均表明该样品在5个月统计时间内稳定性良好，能够满足该项目能力验证的要求。

4 开展杏脯中亚硫酸盐检测的能力验证活动

本次能力验证邀请参加单位为部分具有果脯中亚硫酸盐检测能力的实验室。

4.1分发样品

本样品运输统一采取快递方式，运输过程中不需要进行特殊的温度控制措施。随样品附带《果脯中亚硫酸盐测定能力验证计划参试指导书》《收到样品确认函》《测试结果报告单》。

4.2统计数据

本次能力验证活动共有25个实验室参加，并均按照规定时间提交了样品中亚硫酸盐（以二氧化硫计）的检测报告。对参试实验室的名称分别进行了编号，以下的报告中均以其编号表示。

本次能力验证采用CNAS-GL02：2014《能力验证结果的统计处理和能力评价指南》［6］中的中位值和标准化四分位距法的统计方法，对每个报告的检测结果计算Z值。计算方法如下：

实验室间z比分数Z=［Si-med（Si）］÷NIQR（Si）

其中：Si为结果对的标准化和，Si=（Ai+Bi）/ 1.414；med（Si）为所有参加者Si的中位值；NIQR（Si）为所有参加者Si的标准化四分位距。

具体统计数据见表6、表7。

表6　实验室结果报告数据

表7　采用稳健统计技术的数据处理结果

4.3结果评价

本次能力验证以Z评价每个参加实验室的检测结果：

|Z|≤2为满意结果

2＜|Z|＜3为可疑结果（或称有问题结果）

|Z|≥3为离群结果（或称不满意结果）

编号为L056、L038、L027、L052、L011、L074、L054、L075、L016、L050、L036、L073、L078、L026、L098、L022、L092的17个实验室检测结果全部为满意结果；编号为L039的实验室结果为可疑结果，编号为L082、L099、L096、L034、L019、L035、L025的7实验室结果为不满意结果。检测结果正态分布图，见图1；各实验室Z值分布图见图2。

图1　检测结果正态分布图

图2　实验室Z值分布图

5 结论

通过添加亚硫酸盐制备了杏脯能力验证样品，制备的样品与日常检测样品相一致，在均匀性和稳定性均满足能力验证要求的前提下，邀请25家实验室参加能力验证活动，进行数据统计、分析，成功完成该能力验证活动。本能力验证样品的研制，能够满足果脯中亚硫酸盐残留检测质量控制和相关的科研需要，对于开展果脯中亚硫酸盐能力验证活动具有重要意义。

［1］黄凯，高俊永，奠海涛.离子色谱法检测果脯中的亚硫酸盐［J］.食品研究与开发，2009，30（9）：134-137.

［2］王丽丽，纪淑娟，李顺.食品中二氧化硫及亚硫酸盐的作用与检测方法［J］.食品与药品，2007，9（02A）：64-66.

［3］尹洁，朱军莉，励建荣.食品中二氧化硫的来源与检测方法［J］.食品科技，2009，34（11）：292-296.

［4］GB/T5009.34-2003食品中亚硫酸盐的测定［S］.

［5］CNAS-GL03：2006能力验证样品均匀性和稳定性评价指南［S］.

［6］CNAS-GL02：2014能力验证结果的统计处理和能力评价指南［S］.

Preparation and Application of Proficiency Testing Matrix for Sulfites in Preserved Fruit

Wang Zhihong，Su Yuanke，Li Chungang，Luo Xiao
（Longkou Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau，Longkou，Shandong，265700）

The preparation of proficiency testing matrix for Sulfites in preserved fruit has been studied. During the process，the preserved apricots were made by adding sulfites.The samples were dealt with through freeze-drying，homogenizing，grinding，sieving，mixing，vacuum packaging，and other techniques. The preserved apricots powder was undergone the experiments of homogeneity and stability.The results are satisfied.A successful proficiency testing activity of sulfites in preserved apricots was finished.

Proficiency Testing Matrix；Preserved Apricots；Sulfites；Homogeneity；Stability

TS201.6

E-mail：59880013@qq.com

山东出入境检验检疫局科技项目（SK201366）

2015-10-21