固相萃取-離子色譜法測(cè)定葡萄酒中二氧化硫

李 良，王 晴

（1.南昌市疾病預(yù)防控制中心，江西南昌330038;2.江西青年職業(yè)學(xué)院，江西南昌 330033）

固相萃取-離子色譜法測(cè)定葡萄酒中二氧化硫

李 良1，王 晴2

（1.南昌市疾病預(yù)防控制中心，江西南昌330038;2.江西青年職業(yè)學(xué)院，江西南昌 330033）

［目的］探索較為簡便易行的葡萄酒中二氧化硫測(cè)定的方法。［方法］準(zhǔn)確稱取一定量的葡萄酒，過C18柱分離除去部分非極性有機(jī)物質(zhì)后經(jīng)濾膜過濾加入Na2CO3水溶液定容，進(jìn)樣后使用9mmol/L Na2CO3作為淋洗液，用離子色譜法測(cè)定葡萄酒中二氧化硫。［結(jié)果］二氧化硫呈現(xiàn)出較好的峰形且與其他離子能較好的分離。RSD均小于5%，回收率在93%～105%之間。［結(jié)論］葡萄酒中二氧化硫離子色譜測(cè)定方法的建立將為離子色譜測(cè)定液體食品中二氧化硫納入國家標(biāo)準(zhǔn)提供了依據(jù)。

固相萃取，離子色譜，葡萄酒，二氧化硫

二氧化硫是一種無色、有刺激性氣味的氣體，對(duì)食品有漂白和防腐作用，是食品加工中常用的漂白劑和防腐劑。一般來講，二氧化硫隨著食品進(jìn)入人體后生成亞硫酸鹽，并由組織細(xì)胞中的亞硫酸氧化酶將其氧化為硫酸鹽，通過正常解毒后最終由尿排出體外。因此，少量的二氧化硫進(jìn)入機(jī)體可以認(rèn)為是安全無害的。但超量則會(huì)對(duì)人體健康造成危害。為此國家標(biāo)準(zhǔn)［1］GB/T 5009.34－2003規(guī)定了食品中亞硫酸鹽的檢驗(yàn)方法，有鹽酸副玫瑰苯胺分光光度法和蒸餾法，這些方法均為化學(xué)法，已延用許多年，試劑和標(biāo)準(zhǔn)液配制繁瑣，試劑和標(biāo)準(zhǔn)放置一段時(shí)間后結(jié)果重現(xiàn)性差;作為液相色譜法的分支－離子色譜技術(shù)近些年來在食品、空氣、水質(zhì)檢測(cè)方面的研究越來越廣泛，國內(nèi)外［2－16］在前處理方面多以蒸餾或吹掃捕集后以碳酸鈉、氫氧化鈉、雙氧水或碳酸鈉與碳酸氫鈉混合液進(jìn)行吸收二氧化硫，之后進(jìn)行離子色譜測(cè)定，前處理也較為繁瑣且由于二氧化硫易揮發(fā)導(dǎo)致樣品回收率不高。本研究以碳酸鈉為淋洗液，用C18柱分離后經(jīng)0.45μm濾膜過濾并定容后直接進(jìn)樣，用離子色譜法測(cè)定葡萄酒中二氧化硫，方法簡便易行，操作時(shí)間大為縮短，目前此方法用于葡萄酒中二氧化硫測(cè)定還未見有文獻(xiàn)報(bào)道。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

二氧化硫標(biāo)準(zhǔn) 國家環(huán)?？偩謽?biāo)準(zhǔn)樣品研究所，濃度為100μg/mL;葡萄酒 南昌市工商局抽檢樣品;Na2CO3天津化學(xué)試劑研究所，基準(zhǔn);H2SO4國藥化學(xué)試劑有限公司，分析純;實(shí)驗(yàn)用水 電阻為18MΩ的高純水。

Dionex ICS－90離子色譜儀 配有DS5電導(dǎo)檢測(cè)器;膜抑制器 Dionex AMMS? III－4mm;Peknet色譜工作站、Ionpac? AS9－HC分離柱、Ionpac?AG9－HC保護(hù)柱 美國戴安公司;GL Science固相萃取裝置 島津技邇科技公司;Variant C18分離柱 規(guī)格:100MG 1ML，美國瓦里安公司。

1.2 色譜條件

表3 固相萃取－離子色譜法與國標(biāo)法測(cè)葡萄酒中二氧化硫結(jié)果比照Table 3 Solid－phase extraction－Ion Chromatography differ with the national standard method to measure sulfur dioxide in wine

采用等濃度淋洗法，淋洗液為9mmol/L Na2CO3水溶液，再生液濃度C（1/2 H2SO4）20mmol/L，流速為1mL/min，進(jìn)樣量為10μL，柱溫為室溫，進(jìn)樣時(shí)間間隔為30min，以保留時(shí)間定性，峰面積定量。

1.3 樣品測(cè)定

準(zhǔn)確稱取1g（精確至0.01g）葡萄酒，過C18固相萃取柱（樣品可先過柱后再加入少量9mmol/L Na2CO3水溶液洗脫樣品）分離除去部分非極性有機(jī)物質(zhì)后，經(jīng)0.45μm濾膜過濾，加入9mmol/L Na2CO3水溶液定容至10mL，進(jìn)樣。

1.4 計(jì)算公式

注:X:葡萄酒中二氧化硫的含量，mg/kg;C:測(cè)得的二氧化硫濃度，mg/L;V:溶液定容體積，mL;m:葡萄酒的稱樣量，g。

2 結(jié)果與討論

2.1 樣品前處理方式的選擇

在應(yīng)用固相萃取方法前，筆者曾采用活性炭來吸附葡萄酒中的部分色素后過濾測(cè)定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明雖能除去部分色素但是與國標(biāo)方法相比測(cè)定值明顯偏小，即用活性炭吸附色素和有機(jī)物質(zhì)的同時(shí)，也將葡萄酒中的部分二氧化硫吸附了，此法不可取。C18柱能有效除去葡萄酒中的部分色素和醇類、脂類等有機(jī)物質(zhì)且前處理方便，但樣品量不宜過大，經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn)表明，取1g左右葡萄酒時(shí)測(cè)得的二氧化硫回收率較高。由于二氧化硫容易揮發(fā)，定容時(shí)不宜用國標(biāo)方法中的四氯汞鈉，此物質(zhì)會(huì)造成柱子“中毒”，可參考文獻(xiàn)［3－16］的方法用堿性溶液如KOH進(jìn)行吸收。本實(shí)驗(yàn)中使用的是碳酸柱，不宜用堿性溶液作吸收液，因此選擇用與淋洗液相同濃度的Na2CO3溶液作本次實(shí)驗(yàn)吸收液，其有一定堿性，可以起到暫時(shí)保存二氧化硫的作用，同時(shí)對(duì)出峰干擾小。

2.2 工作曲線和最低檢出限

用逐步稀釋法配制出不同濃度的二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)溶液，在選定的色譜條件下測(cè)量峰面積，以峰面積S為橫坐標(biāo)，質(zhì)量濃度C為縱坐標(biāo)進(jìn)行回歸分析，標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖1所示，3倍的信噪比計(jì)算出最低檢出限，回歸方程為 C=36.641S+0.0775，相關(guān)系數(shù)為0.9997，測(cè)定范圍為 1.0～10.0mg/L，最低檢出限為0.0390mg/kg，方法的靈敏度比國標(biāo)方法提高了20多倍（國標(biāo)方法二氧化硫最低檢出限為1mg/kg）。

圖1 二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)曲線圖Fig.1 Sulfur dioxide standard curve

2.3 精密度實(shí)驗(yàn)

取7份葡萄酒作為平行樣，分別測(cè)定二氧化硫含量，以峰面積進(jìn)行定量，計(jì)算出 RSD（如表1所示）。結(jié)果表明RSD為3.13%，小于5%，因此這種方法是可行的。

表1 精密度實(shí)驗(yàn)Table 1 Precision test

2.4 樣品加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)

稱取一定量的葡萄酒樣品，按與本底平均值相比的低、中、高加入一定量內(nèi)標(biāo)（即二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)）按上述處理方法同樣操作，如表2所示，測(cè)得這兩種物質(zhì)的回收率均在93%～105%之間。

表2 三種加標(biāo)回收率測(cè)試結(jié)果Table 2 Three kinds of spike recovery test

2.5 與國標(biāo)方法的對(duì)照實(shí)驗(yàn)

運(yùn)用固相萃?。x子色譜法進(jìn)行五個(gè)樣品的測(cè)定，每個(gè)樣品作三個(gè)平行樣并與國標(biāo)方法進(jìn)行對(duì)照，結(jié)果與國標(biāo)方法相比偏差不大（表3）。

2.6 色譜圖分析

圖2和圖3分別為10μg/mL亞硫酸根標(biāo)準(zhǔn)和葡萄酒樣品中亞硫酸根的測(cè)定離子色譜圖，發(fā)現(xiàn)其呈現(xiàn)出較好的峰形且與其他離子能較好分離。

圖2 10μg/mL亞硫酸根的標(biāo)準(zhǔn)離子色譜圖Fig.2 The sulfite 10μg/mL standard ion chromatogram

圖3 葡萄酒中亞硫酸根的測(cè)定離子色譜圖Fig.3 Determination of sulfite in wine ion chromatogram

3 結(jié)論

在國內(nèi)外研究報(bào)道中多用碳酸鈉、氫氧化鈉、雙氧水或碳酸鈉與碳酸氫鈉混合液吸收二氧化硫后進(jìn)行離子色譜測(cè)定，雖用氫氧化鈉吸收效果較好，但由于本實(shí)驗(yàn)中采用碳酸柱不宜用氫氧化鈉作吸收液;采用雙氧水氧化二氧化硫法本質(zhì)是測(cè)定生成的硫酸根含量，葡萄酒在配制工藝中本底有一定量的硫酸根，故測(cè)定結(jié)果不夠準(zhǔn)確。

本文以9mmol/L Na2CO3作為淋洗液，用固相萃?。x子色譜法測(cè)定了葡萄酒中二氧化硫含量，方法較國標(biāo)簡便，省去了試劑配制和標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)定，提高了工作效率。并且采用了國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和儀器進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)定方法靈敏度和準(zhǔn)確度大為提高，檢出限比國標(biāo)低近20倍。本方法僅用常見的C18柱前處理即可完成，前處理液不僅可以測(cè)定葡萄酒中二氧化硫，而且其他飲料類物質(zhì)中二氧化硫和硝酸鹽、亞硝酸鹽類物質(zhì)也可進(jìn)行類似同時(shí)測(cè)定，此方法為將離子色譜測(cè)定液體食品中二氧化硫納入國家標(biāo)準(zhǔn)提供了依據(jù)。

［1］中華人民共和國衛(wèi)生部.GB/T 5009.34－2003食品衛(wèi)生檢驗(yàn)方法 理化部分（一）［M］.北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004.

［2］謝曉峰，姚永青，李培，等.離子色譜法測(cè)定葡萄酒檸檬酸含量［J］.科技資訊，2011（2）:96－97.

［3］郭蒙京，溫雅，趙丹瑩.紅葡萄酒中甜蜜素的固相萃取離子色譜測(cè)定法［J］.職業(yè)與健康，2010，26（2）:161－162.

［4］王偉，吳應(yīng)淼，張玉，等.基于離子色譜法的香菇中總SO2－3的檢測(cè)方法［J］.浙江農(nóng)業(yè)學(xué)院，2010，22（6）:790－794.

［5］胡雙球.水中二氧化硫離子色譜測(cè)定法的研究［J］.實(shí)用預(yù)防醫(yī)學(xué)，2006（4）:445－446.

［6］陳秀娟，譚紅，洪濤，等.Filter badge SO2捕集離子色譜法測(cè)定空氣中二氧化硫［J］.中國環(huán)境監(jiān)測(cè)，2009，25（5）:45－46.

［7］馬云云，譚金峰，李志勇，等.離子色譜法測(cè)定空氣和廢氣中 NO2、SO2的可行性研究［J］.化學(xué)分析計(jì)量，2011，20（2）:39－42.

［8］雒麗麗，王海波，劉漢霞，等.離子色譜法測(cè)定食品中的二氧化硫［J］.食品科技，2011，36（8）:297－299.

［9］王安群，歐陽文，李倦生.離子色譜法同時(shí)測(cè)定大氣中二氧化硫和氮氧化物［J］.中國環(huán)境監(jiān)測(cè)，2008，24（2）:21－24.

［10］柴振林，祝新明，吳翠蓉.鹽酸酸化－蒸餾－離子色譜法測(cè)定香菇亞硫酸鹽含量研究［J］.江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2010，22（9）:123－125.

［11］Alaa A Salem，Ahmed A Soliman，Ismail A El－ Haty.Determination of nitrogen dioxide，sulfur dioxide，ozone，and ammonia in ambient air using the passive sampling method associated with ion chromatographic and potentiometric analyses［J］.Air Quality，Atmosphere ＆ Health，2009（3）:133－145.

［12］余季金，侯倩慧，王曉東.紅葡萄皮色素的離子色譜分析法研究［J］.實(shí)驗(yàn)研究，2004（1）:14－16.

［13］LesterMR.Sulfite sensitivity－significance in human health［J］.Journal of the American College of Nutrition，1995，14（3）:229－232.

［14］鄒月利.離子色譜法測(cè)定腌制大蒜中亞硫酸鹽含量［J］.食品工業(yè)科技，2006（8）:172－175.

［15］朱國英，管健.離子色譜法測(cè)定一次性筷子中二氧化硫的含量［J］.中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2007，12（12）:2209－2210.

［16］莫海濤，郭麗萍.離子色譜法測(cè)定蔗糖中的微量SO2［J］.食品與發(fā)酵工業(yè)，2006，32（2）:93－95.

Determination of sulfur dioxide in wine
by solid phase extraction－ion chromatography

LI Liang1，WANG Qing2（1.Nanchang Municipal Center of Disease Prevention and Control，Nanchang 330038，China;2.Jiangxi Youth Vocational College，Nanchang 330033，China）

［Objective］To explore a more easily－used method for determination of the sulfur dioxide in wine.［Method］Accurately weighed a certain amount of wine，over C18column separation to remove part of the nonpolar organic material then adding Na2CO3aqueous solution by membrane filtration，after injection with 9 mmol/L Na2CO3as eluent，ion chromatography determination of sulfur dioxide in wine.［Results］It showed a good peak shape and good separation from other ions in solution.RSD was less than 5%，recovery between 93%～105%.［Conclusion］Determination of sulfur dioxide in wine by ion chromatography method provides a way to establish national standards for the determination of sulfur dioxide in foods.

solid phase extraction;ion chromatography;wine;sulfur dioxide

TS252.7

A

1002－0306（2012）17－0330－03

2012－02－01

李良（1975－），男，碩士，副主任技師，研究方向:理化檢驗(yàn)。

南昌市指導(dǎo)性科技計(jì)劃項(xiàng)目。