应用凯氏定氮仪检测杏脯中二氧化硫方法探讨

李 静 马 磊 朱婧蓉 孙 涛 李 凯

(新疆农业科学院农业质量标准与检测技术研究所，农业部农产品质量安全风险评估实验室(乌鲁木齐)，新疆农产品质量安全实验室，乌鲁木齐 830091)

二氧化硫作为国内外允许使用的一种食品添加剂，通常以焦亚硫酸钾、亚硫酸钠、低亚硫酸钠等多种形式的亚硫酸盐添加于食品中，或采用燃烧硫磺、硫磺熏蒸等方法对食品进行处理，不但可以对食品进行干燥，同时可以防止褐变作用，最终食品成色有所提高，延长贮存期，进而达到干燥、漂白、防腐的目的[1，2]。二氧化硫在食品工业中作为添加剂发挥的护色、防腐、漂白和抗氧化作用，使一些生产商、摊点商贩等违规添加二氧化硫[3]。添加剂一旦使用过量，后序的二氧化硫清除技术工作没有保障，必然导致添加食品中二氧化硫残留超标。二氧化硫残留量超标，不仅会破坏食品的品质，人体摄入过量的亚硫酸盐，不但会影响对钙的吸收，同时还会破坏B族维生素，长期摄入则会对肝脏造成损害[4]。因为食品基质存在一定的差异性，并且检测原理也各不相同，故二氧化硫残留量的检测需要采用不同的方法。目前，食品中二氧化硫常用的检测方法有比色法、滴定法(如直接滴定、蒸馏-碘量、蒸馏-碱滴定)和色谱法(如气相色谱、离子色谱)[5-7]，以及其他的检测方法(如化学发光法、电化学法及传感器、酶光度分析法、半微量蒸馏—半导体制冷技术[8]、流动注射[9]、毛细管电泳等。目前，国标采用的传统检测方法，不仅操作过程耗时较长且中间环节不易控制；而目前在国内外科学研究中使用的比较前沿的分析方法，虽然具有很大的研究价值，但在实际检测工作推广使用往往需要较长的时间。

最新版国家标准GB 5009.34-2016将原有的国标中第一法删除，原第二法蒸馏法改为滴定法。该国标是利用全玻璃蒸馏器进行蒸馏的滴定法，具体操作过程是利用手动开启蒸馏瓶塞，添加试样、迅速添加试剂，然后立刻盖紧瓶塞，操作中不容易控制，中间环节较繁琐，且耗时较长[10]，不适宜用于批量样品的检测。本试验选取杏脯试样，利用凯氏定氮仪中蒸馏系统对杏脯中二氧化硫的检测方法改进。

1 方法原理

在密闭容器中对样品进行酸化、蒸馏,蒸馏物用乙酸铅溶液吸收。吸收后的溶液用盐酸酸化，碘标准溶液滴定，根据所消耗的碘标准溶液量计算出样品中的二氧化硫含量[11]。

2 测定方法2.1 试剂

盐酸溶液(1+1)、 硫酸溶液(1+9) 、淀粉指示剂(10 g/L)、乙酸铅溶液(20g/L) ，具体配置方法参见《GB5009.34-2016 食品安全标准 食品中亚硫酸盐的测定》。

2.2 标准品

2.3 标准溶液

重铬酸钾标准溶液[c(1/6K2Cr2O7)=0.1000mol/L]、硫代硫酸钠标准溶液(0.1mol/L)、碘标准溶液[c(1/2I2)=0.10mol/L]、碘标准溶液[c(1/2 I2)=0.010 mol/L] (置于棕色瓶中，存放在暗处)、二氧化硫标准溶液(10 g/L)。具体配制方法参见《GB5009.34-2016 食品安全标准 食品中亚硫酸盐的测定》。

2.4 仪器和设备

全玻璃蒸馏器(500mL)；凯氏定氮仪(型号：福斯8100)；蒸馏管；碘量瓶；酸式滴定管(10mL、25mL)；剪切式粉碎机

2.5 测定步骤

2.5.1样品制备

用四分法分取不同杏脯试样，然后用剪刀将杏脯剪成小块，再用剪切式粉碎机将试样均匀剪碎，备用。

2.5.2蒸馏

准确称取5.00 g经前期处理好的均匀样品，置于250mL凯氏定氮蒸馏管中，在管中加入50mL左右蒸馏水对试样进行浸泡，将凯氏定氮仪蒸馏系统中冷凝管下端，插入预先备有乙酸铅吸收液(25mL)的碘量瓶的液面下。在经过充分浸泡的试样蒸馏管中加入预先配置盐酸(1+1)10 mL，随后迅速将蒸馏管安装在凯氏定氮仪上，使其完全密封，关闭安全门，选择设定好的蒸馏程序，对试样进行加热蒸馏。当碘量瓶中乙酸铅接收液含量约有150 m L时，停止蒸馏。在进行上述实验操作的同时，进行空白试验 。

2.5.3滴定

将蒸馏结束的碘量瓶取下，向其中依次加入浓盐酸10 m L、淀粉指示液(10 g/L) 1 mL，充分摇匀，用碘标准溶液(0.010 mol/L)对接收液进行滴定，溶液变蓝色且在30 s内不褪色为滴定终点，记录滴定终点消耗碘标准滴定溶液体积。

释意理论诞生于口译实践初期，解决的是尚不成熟的口译实践首先要面临的最基础也是最核心的问题：意义的理解与传递。彼时少量的口译工作，仅需要少数在双语/多语言环境中生活的译员即可完成。随着口译实践的丰富，人们对口译效果的要求日益提高，需要更好地理解与传递意义，同时，对口译量上的需求增加，又要求培养更多专业的口译译员，这两方面需求都最终指向技术层面对语言形式的重视。

2.5.4结果计算

试样中二氧化硫的含量按下式计算：

X=(V1-V0)×0.032×1000÷m

式中：X—试样中的二氧化硫总含量，g/kg)；

V1—滴定杏脯试样所消耗碘标准溶液(0.010 mol /L)的体积毫升(m L)数；

V0—滴定试剂空白所消耗碘标准溶液(0.010 mol/L)的体积毫升(mL)数；

c—滴定时所消耗碘标准溶液的浓度，mol/L；m-杏脯试样质量，g；

0.032～1 mL碘标准溶液[C(1/2I2)=1.0mol/L]相当于二氧化硫的质量，g；

3 结果与分析

3.1 优化确定凯氏定氮仪系统蒸馏接收液含量

采用全玻璃蒸馏器测定过程是首先在玻璃蒸馏瓶中加入200mL左右的水，再将酸加入蒸馏瓶中盖上盖进行加热蒸馏，而运用凯氏定氮仪进行蒸馏，是先加入少量水将试样浸泡，然后迅速在试样中加入盐酸，试样不被大量的水稀释，同时在充分浸泡后，反应更彻底、更迅速，结果更加准确、可靠。选择250mL碘量瓶接收蒸馏液，当碘量瓶中乙酸铅接收液约100 mL左右时，另取一个装有10mL乙酸铅(20 g/ L)的碘量瓶接收，接收液约50 mL时，停止蒸馏，并对这50mL蒸馏吸收液进行滴定，溶液滴定一滴后立刻变蓝，证明试样蒸馏管中已无二氧化硫存在。因此，将两次蒸馏结束后蒸馏完全的接收液总体积确定为后期实验蒸馏液接收液体积即150 mL左右，该体积适用于大部分试样。

3.2 蒸馏时间的确定

称取5.0g同一杏脯试样进行测定，将蒸馏时间分别设定为2min、3min、4min、5min、6min、7min ，分别对试样进行不同时间蒸馏，停止蒸馏后，用碘标准滴定溶液(0.010 mol / L)对不同时间蒸馏后试样进行滴定，结果如表1所示。

表1 不同蒸馏时间凯氏定氮仪消耗0.010mol/L碘液的体积(未扣除空白)

由表1可以看出，利用凯氏定氮仪对空白试验进行蒸馏时间的确定，当蒸馏时间确定为2min时，由于蒸馏时间较短，滴定时所消耗碘标准溶液的体积较小，说明蒸馏不完全；当蒸馏时间超过5min，滴定所消耗碘标准溶液的体积保持不变。因此，将蒸馏时间设定在5min较好。

3.3 空白比对试验

分别进行全玻璃蒸馏器和凯氏定氮仪进行空白比对试验，各重复5次，同时选用用0.010 mol/ L碘标准滴定溶液对蒸馏后接收液进行滴定。具体实验结果见表2。

表2 空白试验比对

从表2看出，5组重复实验中，凯氏定氮仪的空白滴定体积与全玻璃蒸馏器空白滴定体积无差异，二者相对标准偏差无差异，说明在实验分析过程中，利用凯氏定氮仪系统进行测定时，参与反应的试剂比较稳定，仪器分析系统对检测过程没有干扰，说明采用凯氏定氮仪的蒸馏系统可以对食品中二氧化硫残留量进行检测分析。

3.4 称样量的确定试验

对3种试样分别称取0.50 g、1.00 g、5.00 g、10.00g的进行试验，确定不同试样中二氧化硫残留量称样量的选择，记录滴定体积，结果见表3。

表3 不同称样量碘标准滴定溶液(0.010 mol/L)滴定体积(mL)

通过以上杏脯的试验，分别称取同一杏脯不同质量(0.5g、1.0g、5.0g、10.0g)进行检测，试验结果显示：当试样量较少时，消耗的碘标准溶液体积较小，由于取5g固体样品时，方法的检出限(LOD)为3.0mg/kg，定量限为10.0mg/kg，蒸馏结果较低，计算结果误差较大；而当试样量较大时，试样会溶解不完全，极易导致蒸馏不完全，无法准确测定试样中二氧化硫残留量。因此，对不含二氧化硫添加剂或二氧化硫残留量较少的杏脯试样称样量确定在5.00～ 10.00 g范围较适合；二氧化硫残留量较高的的杏脯试样称样量确定在0.50～ 1.00 g范围内较适合。

3.5 滴定结果比对试验

分别用全玻璃蒸馏器和凯氏定氮仪对试样进行滴定试验，各3次重复，用碘标准滴定溶液(0.010 mol/ L)进行滴定结果如表4。

表4 二氧化硫的测定结果 g/kg

由表4可知，两种测定方法对样品中二氧化硫残留量的测定结果无明显差异，从标准偏差的结果来看，利用凯氏定氮仪测定的偏差结果与全玻璃蒸馏器的差异不大，说明凯氏定氮仪可以对二氧化硫残留量进行测定，并且准确性、重复性也满足测定要求。

3.6 凯氏定氮仪测定二氧化硫回收率试验

称取3份杏脯试样2015-0298，，在其中均加入10 mL 10g/ L二氧化硫标准溶液(相当于添加二氧化硫0.100 g)，用凯氏定氮仪对添加准确浓度的二氧化硫样品进行加标回收实验的蒸馏测定，结果见表5。

表5 加标测定二氧化硫的结果

通过添加浓度0.100 g二氧化硫标准实验与样品实验结果进行回收率的计算，结果显示，加标回收率是99.5%，符合凯氏定氮仪检测回收率，证明此方法测定该指标可行。

4 结论

利用凯氏定氮仪对杏脯中的二氧化硫进行蒸馏测定，与传统全玻璃蒸馏法测定几乎无差异，而凯氏定氮仪与全玻璃蒸馏器相比，Kjeltec8100凯氏定氮仪是安全的、自动高效的蒸馏设备，蒸馏能力在～40mL/分钟，重现性为1%的相对误差，回收率>99.5%；该凯氏定氮系统有一系列以安全为目的的感应器，从试管在位、安全门、试管更换、蒸汽发生器过温/过压传感器，最大程度的保证操作者的安全。该系统对馏出液直接进行温度控制，可以保证结果准确可靠；冷凝水流量自调节功能可在分析时根据温度自动调节水的流量，节约分析成本。因此，采用凯氏定氮系统对二氧化硫残留量进行蒸馏测定，更具有快速便捷、智能化、易操作等优势，同时可以减少人员操作、试剂添加、器皿等中间环节造成的误差，结果更迅速、准确，更加适用于批量样品的检测。