离子色谱法测定白砂糖中亚硫酸盐的含量

辛志峰，申克静

（安徽工业大学 现代分析测试中心，安徽 马鞍山 243002）

离子色谱法测定白砂糖中亚硫酸盐的含量

辛志峰，申克静

（安徽工业大学 现代分析测试中心，安徽 马鞍山 243002）

建立了电导检测离子色谱法测定白砂糖中亚硫酸盐的方法.以3.0mmol/L（添加8%色谱级甲醇）Na2CO3为淋洗液，分析柱Shodex IC SI-52 4E，检测器为抑制型电导检测器.此方法的线性相关性好，相关系数为0.9998，检出限为0.04mg/L，相对标准偏差为1.25～2.03%，加标回收率为98%～100.1%.

白砂糖；亚硫酸盐；离子色谱；测定

食品中的亚硫酸盐(SO32-)主要来源于食品生产工艺中用于漂白、防腐、脱色、抗氧化作用和防止酶变及非酶褐变的添加剂，常用的有亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、低亚硫酸钠、焦亚硫酸钠[1,2].亚硫酸盐具有一定的毒性，可与蛋白质的巯基进行反应，刺激消化道粘膜[3]，出现恶心、呕吐、腹泻等症状；人体食入亚硫酸盐后，多数会转化成硫酸盐，随着尿液排出，但摄入过多的亚硫酸盐，若无法将其转化成硫酸盐，可能会产生不同程度的过敏反应，引起气喘或呼吸困难.亚硫酸盐会与人体的钙结合，造成骨质流失的可能，并破坏B族维生素；还会对染色体和DNA造成损伤.

研究表明，二氧化硫在制糖过程中可以抑制细菌和酶的活动，减少色泽的加深，减少铁化合物的颜色.国内绝大部分糖厂应用亚硫酸法实行硫熏，造成亚硫酸盐超标，严重危害人体健康[4].亚硫酸盐(以SO2计)含量国家标准测定方法为盐酸—副玫瑰苯胺法和碘量法[5].两法的吸收液分别含汞和铅，毒性较大且易造成实验室污染.利用离子色谱法测量食品中亚硫酸盐含量具有测量精度高，操作简便、快捷，单个样品废液产生量少且不含有毒物质.本文采用离子色谱法,抑制电导检测器对白糖中的亚硫酸盐进行分析检测，得到了满意的结果.

1 实验部分

1.1 仪器与设备

日本岛津LC-2010PLUS离子色谱仪；Shodex IC SI-52 4E（250mm×4.0mm）离子色谱柱，IC SI-52G保护柱；suppressor cartridge anion自动再生抑制器；超纯水仪；电子天平；0.22um微孔滤膜.

1.2 试剂

亚硫酸氢钠（NaHSO3），甲醛，硫代硫酸钠标准溶液，碳酸钠（基准试剂），甲醇（色谱级）实验室用水为18.2MΩ的去离子水；样品为市售白砂糖.

1.3 标准溶液的配制

称取0.5g亚硫酸氢钠，用少量超纯水溶解后，加入0.5mL甲醛稳定剂定容至200mL，冰箱储存.使用前用硫代硫酸钠标准溶液标定SO32-的含量.

1.4 样品预处理

称取1g白砂糖的样品，用超纯水溶解，加入1%甲醛定容到10mL，摇匀.进样前用0.45um过滤头过滤，进样量25uL.

1.5 色谱条件

分离柱：Shodex IC SI-52 4E；保护柱：IC SI-52G；淋洗液：3.0mmol/L（添加8%色谱级甲醇）Na2CO3，流速0.8mL/min，抑制电导检测器，进样量25uL，柱温：45℃.

2 结果与讨论

2.1 仪器条件的选择和优化

2.1.1 色谱柱的选择

糖液中所含的阴离子主要有：Cl-、SO32-、SO42-、PO43-等.Cl-和PO43-的出峰时间与SO32-相差较远，不会影响SO32-的测定；SO32-和SO42-均为二价离子，要想使SO32-和SO42-得到很好的分离，必须采用大容量、分离度好的阴离子交换柱.常规的阴离子交换柱有Shim-pack IC-SA2，Shodex IC SI-52 4E色谱柱.相比较，Shodex IC SI-52 4E可以很好的检测S和SO.

2.1.2 流动相浓度、流速及柱温的选择

碳酸钠溶液时Shodex IC SI-52 4E最常用的淋洗液，比较了不同浓度条件下Shodex IC SI-52 4E的分离效果，发现其浓度为3.0mmol/L（添加8%色谱级甲醇）时各种离子能达到很好的分离.以3.0mmol/L（添加8%色谱级甲醇）Na2CO3为淋洗液，考察了流速的影响，结果发现，流速小于0.8mL/min时分离时间较长；流速大于0.8mL/min时，出峰提前，分离度变小，峰面积减小，灵敏度下降，柱压升高，综合考虑分离时间和柱压的影响，实验中选择流速为0.8mL/min.在试验中，柱温从40℃,45℃, 50℃,55℃的改变对离子的分离度没有明显的影响，本文实验中采用Shodex IC SI-52 4E色谱柱的常用温度45℃.

2.2 回归方程和检出限

将标定好的储备液配制含量分别为0、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0ug/mL的标准使用液.在设定的色谱条件下进样分析，以标准系列浓度为纵坐标，峰面积为横坐标，绘制标准曲线.结果表明，SO含量在0.5～10ug/mL时与其峰面积呈良好的线性关系，其标准工作曲线方程为Y=0.0001X+0.0021（r=0.9998）.见图1.检出限是取信噪比为3时的最低响应值得到的，测得SO检出限为0.04g/mL.

图1 亚硫酸盐的标准工作曲线

2.3 标准溶液色谱图

标准溶液色谱图见图2.以3.0mmol/L（添加8%色谱级甲醇）Na2CO3为淋洗液能将SO和S完全分开，也不会受其他共存离子的影响.

2.4 精密度

取3份不同厂家生产的白砂糖样品，按1.4进行样品处理，每样进6次，计算相对标准偏差，结果见表1.

图2 标准溶液色谱图

表1 精密度测定结果（n=6）

2.5 回收率试验

取3份不同厂家生产的白砂糖样品，按1.4进行样品处理，加入一定量的标准溶液，测定其含量并计算回收率，结果见表2.

表2 回收率计算结果

3 讨论

离子色谱法避开了国标法盐酸副玫瑰苯胺法中试剂氯化高汞和蒸馏法中试剂乙酸铅溶液，减少了汞和铅的污染.离子色谱法样品处理方法简单，所用试剂少，方法检出限低，精密度高，重现性好，回收率高，初步确定可用于白砂糖中亚硫酸盐的测定.

〔1〕黎永杰，赵美萍，常文保.食品中亚硫酸盐的检测方法研究进展 [J].食品与发酵工业，2004,30 (5)：99-105.

〔2〕黄惠玲，陶文庆.食品中亚硫酸盐的检测及其控制措施[J].检验检疫科学，2006,16(4)：38-40.

〔3〕冯滨超，代茹，卢家炯,等.离子色谱法检测银耳中亚硫酸盐含量的研究 [J].四川食品与发酵，2008,44(5)：69-71.

〔4〕霍汉镇.白砂糖残留二氧化硫问题[J].广西蔗糖，2004(4)：31-33.

〔5〕中华人民共和国卫生部.GB/T5009.34-2003食品中亚硫酸盐的测定[S].北京:中国标准出版社，2003.

O657.7

A

1673-260X（2014）03-0007-02

国家自然科学基金（21101003）