□ 高迎利 朱 虎 刘 渊 陕西省咸阳市乾县靖庄路东侧检测中心
在食品行业食品生产企业往往利用二氧化硫作为食品护色、漂白、防腐和抗氧化的作用[1],通常在食品中以硫化物的形式添加,如焦亚硫酸钾、焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、低亚硫酸钠,二氧化硫的添加会影响人们的身体健康,带来各种隐患的疾病,甚至是致癌的风险。需寻找科学安全有效的方法检测食品中二氧化硫的含量,使二氧化硫形式的添加剂合理使用,杜绝超标现象的发生。
日本二氧化硫检测的标准方法为蒸馏比色法。一般日本出口的食品会用到此方法对食品中二氧化硫进行检测。此方法的优势是可避免颜色的干扰,操作方法是先蒸馏,用氢氧化钠吸收,再用盐酸副玫瑰苯胺比色,但此方法需要控制好蒸馏的温度、氮气和蒸馏的时间,操作烦琐而且不确定性因素导致的测定结果偏差比较大[2]。
滴定法的处理方式是将样品先加盐酸蒸馏,用乙酸铅溶液吸收后再用碘标准液滴定得到结果。此方法的优势是无污染、实验操作简单、成本低。此方法对含有芳香类或芳香类食品中二氧化硫的检测不适用。芳香类化合物经蒸馏汽化,冷凝后导向待测液,能与碘标准溶液起氧化还原反应,干扰测定结果[3]。
酸碱滴定法的操作是将被测样品加酸蒸馏,用过氧化氢吸收并氧化成硫酸根,再用氢氧化钠滴定。此种方法的优势是滴定终点易判断,对滴定时间没有要求,操作比较简单而且二氧化硫的吸收比较完全,测定结果准确。此方法的改进方法是采用由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制成多功能微芯片蒸馏装置进行蒸馏后再用氢氧化钠滴定。此方法的优势是耗时短对样品的消耗量低成本也比较低。
连续流动分析仪法与蒸馏比色法的测定原理一样,主要用来测定液体葡萄酒中的二氧化硫,具有减少人工操作、自动化程度比较高,但对固体样品的测定还不能达到自动化测定,测定结果也比较准确,重复测定数值的重现性比较高[4]。
回流滴定法的原理是二氧化硫直接与碘标准溶液反应,生成硫酸根稳定物质,再用滴定的方法进行滴定,此操作的方式是先在密闭容器中加入过量碘标准溶液和少许淀粉,加热将二氧化硫释放出来。此方法的优势是回收率高,操作简单,但具有氧化还原特性的物质对测定结果有影响[5]。
食品中游离亚硫酸和总亚硫酸的测定是指将食品用酒石酸提取液提取后将提取后的物质置于密闭容器中,待物质挥发吸取上层的挥发性亚硫酸,注入气相色谱进行定量检测。此方法的优势是操作简便、快速、准确、灵敏度高等。
离子色谱法一直是食品中二氧化硫检测的研究热点。其操作原理是将食品样品在90 ℃水浴中在20%磷酸酸性条件下通氮气分离,分离后的物质收集在三乙醇胺溶液中,然后用离子色谱进行测定。此方法的优势是操作简单、反应灵敏适合于食品中残留亚硫酸盐和天然亚硫酸盐的测定。此方法的缺点是食品成分比较复杂,食品中往往含有油脂、色素、蛋白质、纤维等大分子物质,在进样后这些组分与填充柱很难分离,会影响填充柱的使用性能和使用寿命。
快速检测法是对目前比较常用的方法,也是比较急需的方法,此方法的优势是操作简单,实地操作性强;缺点是检出限不准确,在检测过程中对二氧化硫含量比较低的产品容易出现假阴性的检测现象。目前市面上主要的快速检测方式是检测试剂盒、试纸,淀粉—碘酸钾试纸只需1 min左右显色,乙酸铅试纸法常温下反应15 min显色。
此方法的原理是将提取出的标准物质固定在电极表面,在参比电极的基础上,测定二氧化硫的含量。其中用于测定果汁和酒精中亚硫酸盐含量的电极方法是将提取出的亚硫酸盐氧化酶固定在电极上,再在参比电极的参与下测定二氧化硫含量。制成的酶电极在冷藏状态下可以保存3个月,且可以用来重复测定300次。此外还有与蒸馏—流动注射分析技术联用用来检测腌制食品中的亚硫酸盐,具有检出限低,检出结果稳定,检出范围广的优点。
荧光光度法的原理是二氧化硫与荧光物质反应,利用反应的强度来测定二氧化硫的含量,主要利用食品中的二氧化硫与奎宁反应生成具有荧光的荧光物质,再应用分光光度法进行测定,再计算二氧化硫的含量。
此项技术操作简单、绿色无污染,是目前比较新颖的一项检测技术。此技术是利用智能手机与薄膜微萃取技术相结合来进行农药检测的一项检测技术,其原理是先将样品中的亚硫酸盐酸化,使亚硫酸盐转变为二氧化硫,用经过Fe3+、1,10—菲罗啉和pH=5.5的乙酸缓冲液处理的纤维纸萃取样品中的二氧化硫。利用二氧化硫的氧化还原特性,可以使Fe3+还原为Fe2+,Fe2+和1,10—菲罗啉反应生成红色的复合物,再用RGB软件分析手机拍摄的红色复合物的照片,从而检测出二氧化硫的残留量。该方法易于操作,检测设备可以随身携带,可以随时检测,方法易于普遍推广。
利用具有对二氧化硫具有特异性的探针,检测糖类、红酒类食品中的二氧化硫,根据荧光强度的变化,来检测二氧化硫的含量。此方法目前有很大的发展空间,有利于广泛推广,基于其操作简单、检测结果准确性高、可以实时检测,避免了一些大型仪器外出携带不方便的弊端、灵敏度高、检出限低,更重要的是成本低、无污染。
此方法主要用来检测葡萄酒中的二氧化硫,此方法的原理是先将样品中的分析物通过可渗透气体扩散膜分离出来,这样就可以避免其他物质的干扰,再用pH传感器进行检测,检测准确率高,检测效率高。
人们对食品安全越来越关注,检测方法也在持续更新,安全、快捷、有效的方法越来越广泛的应用在二氧化硫的检测中。目前比较普及的还是传统的比色法和滴定法。对于一些检测要求高,传统检测方法不能检出的食品,色谱法应用比较普遍,此方法具有适用范围广、检测灵敏度高的优点。此外还有一些检测方法,比如探针法、电极法、试剂盒法也在二氧化硫检测上有广泛的应用。但目前还在探索一种能使用于多种食品且可以快速、简便、快捷的测定食品中的二氧化硫,为食品中的亚硫酸盐监控提供有力的检测技术支持,加强食品安全保障。