吕攀盛,徐 军,田艺阁,周晓荣*,王海滨*
(1.武汉轻工大学 化学与环境工程学院,湖北 武汉 430023;
2.武汉轻工大学 食品科学与工程学院,湖北 武汉 430023)
随着人们生活质量的提高,人们越来越追求健康的生活品质。风味食品中所含有的各种营养成分是十分丰富的,其中食盐是食品制作过程中不可或缺的一种调味品,食盐在食品中除了调味以外,还有防腐等作用[1]。相关研究表明:食盐摄入量过多,易导致高血压、心力衰竭、骨质疏松等疾病。中国营养学会建议每人平均每天最好吃盐不要超过6 g[2]。食物中的食盐含量过高会造成造成人们摄入量偏高,所以标注食品的含盐量很有意义,可以帮助消费者合理安排膳食。目前,各种食物中食盐含量的测定依据国标GB 5009.44-2016《食品安全国家标准食品中氯化物的测定》的滴定法,在测试过程中存在前处理过程繁琐,使用试剂品种较多(佛尔哈德法、莫尔法)或者数据处理过程复杂(电位滴定法)的问题。本文提出一种新的测试食品中食盐含量的方法—电导法,具有快捷、数据处理简单、使用试剂少的优点。通过在风味型肉制品中应用,并和国标法比较,发现有可能成为替代国标法测试食盐含量的新方法,且具有推广意义。
材料:卤鸭肉(肉鸭)、纱布。
试剂:氯化钠(NaCl)、硝酸(HNO3)、硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·12H2O]、硝酸银(AgNO3)、硫氰酸钾(KSCN)。试验中所用试剂均为分析纯,用水均为蒸馏水。
试剂配制:0.1 mol/L硝酸银标准溶液和0.1 mol/L硫氰酸钾标准溶液按国标(GB 5009.44-2016)配制与标定;饱和硫酸铁铵溶液:50 g硫酸铁铵溶于100 mL水中;硝酸溶液(1+3):将1体积的硝酸加入3体积的水中,摇匀。
强电解质纯组分体系的稀溶液中,恒温时,组分的浓度(C)与电导率(κ)呈线性关系,可以通过绘制电导率-浓度的标准曲线,获得由电导率换算浓度的公式。测试样品处理后的溶液的电导率,通过计算获得样品中的食盐含量。
通过测试氯化钠标准溶液的电导率获得标准曲线。将样品粉碎,加入超纯水浸出食盐,用纱布过滤,得到浸出食盐的样品溶液,然后测定溶液的电导率,通过计算,获得样品中的食盐含量。
2.1.1 最佳浓度范围的确定
选择浓度范围为 0.0001 ~0.001 mol/L、0.001 ~0.01 mol/L、0.01~0.1 mol/L的氯化钠标准溶液作为测试对象,恒温25℃,测试电导率,绘制标准曲线,如图1(a、b、c)所示。从图1可知,浓度范围为0.00~0.01 mol/L时的标准曲线的线性相关系数最接近1,R2达到0.9999,说明此浓度范围为最佳。电导率与浓度的换算公式为:κ(μs/cm) = 115739C(mol/L)+3.5962。
图1 25℃时各浓度范围电导率与浓度的标准曲线Fig.1 Standard curve of conductivity and concentration for each concentration range at25 ℃
2.1.2 最佳测试温度范围的确定
选择0.001~0.01 mol/L的浓度范围,在20~34℃的温度范围,测试氯化钠标准溶液的电导率,绘制标准曲线,进行线性拟合。结果表明,在25~31℃的温度范围,标准曲线的线性相关系数均达到0.9998以上。温度高于31℃或者低于25℃时,线性相关系数下降。因此,最佳温度测试范围为25~31℃。且25℃、28℃和31℃三个恒定温度得到的换算公式分别为:
a)25℃:κ(μs/cm)=115739C(mol/L)+3.6 ,R2=0.9999;
b)28℃:κ (μs/cm)=126711C(mol/L)+23.8,R2=0.9999;
c)31℃:κ (μs/cm)=131956.7C(mol/L)+23.7,R2=0.9998。
平行取5份卤鸭肉样品用于测试,每一份样品的质量为1 g左右(精确至0.0001 g)。其中,每一份样品的处理溶液平行测定三次电导率,取平均值计算食盐含量。对测试结果进行整理和计算,得到样品中食盐含量W(NaCl)为1.26%(以质量分数计,扣除空白样品值),平行测定的相对标准偏差为1.74%。
对卤鸭肉样品进行处理后,恒定在31℃以电导法进行加标回收测试,测试步骤与2.2中一致,加入一定的氯化钠标准样品后测试电导率,换算成食盐含量后,再计算加标回收率。结果表明,卤鸭肉样品食盐含量的加标回收率在100.10% ~104.48%,平均值达到了101.91% 。
表1 电导法与滴定法的比较Table 1 Comparison of Conductometric and Titration Methods
分别使用电导法和福尔哈德滴定法平行测定5次卤鸭肉样品中的食盐含量,测定结果列于表1中。从表1可以看出,电导法和滴定法测试的结果非常接近。电导法测试的相对标准偏差值为1.74%,略大于滴定法测试的相对标准偏差。对电导法和滴定法的测试结果用Microsoft Office Excel软件对其进行t-检验分析。结果显示,卤鸭肉样品的两种测试方法之间没有显著性差异(|t|=2.079354<t双尾临界 =2.306004,P(T< =t) 双尾 =0.071187 >0.05)。
本实验研究的电导法可快速测定食品中氯化钠的含量,在检测精密度上与传统方法滴定法无显著性差异,可节省试剂和简化数据处理,具有一定的应用前景。