離子色譜法測定白砂糖中亞硫酸鹽的含量

辛志峰，申克靜

（安徽工業(yè)大學 現(xiàn)代分析測試中心，安徽 馬鞍山 243002）

離子色譜法測定白砂糖中亞硫酸鹽的含量

辛志峰，申克靜

（安徽工業(yè)大學 現(xiàn)代分析測試中心，安徽 馬鞍山 243002）

建立了電導檢測離子色譜法測定白砂糖中亞硫酸鹽的方法.以3.0mmol/L（添加8%色譜級甲醇）Na2CO3為淋洗液，分析柱Shodex IC SI-52 4E，檢測器為抑制型電導檢測器.此方法的線性相關性好，相關系數(shù)為0.9998，檢出限為0.04mg/L，相對標準偏差為1.25～2.03%，加標回收率為98%～100.1%.

白砂糖；亞硫酸鹽；離子色譜；測定

食品中的亞硫酸鹽(SO32-)主要來源于食品生產(chǎn)工藝中用于漂白、防腐、脫色、抗氧化作用和防止酶變及非酶褐變的添加劑，常用的有亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、低亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉[1,2].亞硫酸鹽具有一定的毒性，可與蛋白質(zhì)的巰基進行反應，刺激消化道粘膜[3]，出現(xiàn)惡心、嘔吐、腹瀉等癥狀；人體食入亞硫酸鹽后，多數(shù)會轉(zhuǎn)化成硫酸鹽，隨著尿液排出，但攝入過多的亞硫酸鹽，若無法將其轉(zhuǎn)化成硫酸鹽，可能會產(chǎn)生不同程度的過敏反應，引起氣喘或呼吸困難.亞硫酸鹽會與人體的鈣結(jié)合，造成骨質(zhì)流失的可能，并破壞B族維生素；還會對染色體和DNA造成損傷.

研究表明，二氧化硫在制糖過程中可以抑制細菌和酶的活動，減少色澤的加深，減少鐵化合物的顏色.國內(nèi)絕大部分糖廠應用亞硫酸法實行硫熏，造成亞硫酸鹽超標，嚴重危害人體健康[4].亞硫酸鹽(以SO2計)含量國家標準測定方法為鹽酸—副玫瑰苯胺法和碘量法[5].兩法的吸收液分別含汞和鉛，毒性較大且易造成實驗室污染.利用離子色譜法測量食品中亞硫酸鹽含量具有測量精度高，操作簡便、快捷，單個樣品廢液產(chǎn)生量少且不含有毒物質(zhì).本文采用離子色譜法,抑制電導檢測器對白糖中的亞硫酸鹽進行分析檢測，得到了滿意的結(jié)果.

1 實驗部分

1.1 儀器與設備

日本島津LC-2010PLUS離子色譜儀；Shodex IC SI-52 4E（250mm×4.0mm）離子色譜柱，IC SI-52G保護柱；suppressor cartridge anion自動再生抑制器；超純水儀；電子天平；0.22um微孔濾膜.

1.2 試劑

亞硫酸氫鈉（NaHSO3），甲醛，硫代硫酸鈉標準溶液，碳酸鈉（基準試劑），甲醇（色譜級）實驗室用水為18.2MΩ的去離子水；樣品為市售白砂糖.

1.3 標準溶液的配制

稱取0.5g亞硫酸氫鈉，用少量超純水溶解后，加入0.5mL甲醛穩(wěn)定劑定容至200mL，冰箱儲存.使用前用硫代硫酸鈉標準溶液標定SO32-的含量.

1.4 樣品預處理

稱取1g白砂糖的樣品，用超純水溶解，加入1%甲醛定容到10mL，搖勻.進樣前用0.45um過濾頭過濾，進樣量25uL.

1.5 色譜條件

分離柱：Shodex IC SI-52 4E；保護柱：IC SI-52G；淋洗液：3.0mmol/L（添加8%色譜級甲醇）Na2CO3，流速0.8mL/min，抑制電導檢測器，進樣量25uL，柱溫：45℃.

2 結(jié)果與討論

2.1 儀器條件的選擇和優(yōu)化

2.1.1 色譜柱的選擇

糖液中所含的陰離子主要有：Cl-、SO32-、SO42-、PO43-等.Cl-和PO43-的出峰時間與SO32-相差較遠，不會影響SO32-的測定；SO32-和SO42-均為二價離子，要想使SO32-和SO42-得到很好的分離，必須采用大容量、分離度好的陰離子交換柱.常規(guī)的陰離子交換柱有Shim-pack IC-SA2，Shodex IC SI-52 4E色譜柱.相比較，Shodex IC SI-52 4E可以很好的檢測S和SO.

2.1.2 流動相濃度、流速及柱溫的選擇

碳酸鈉溶液時Shodex IC SI-52 4E最常用的淋洗液，比較了不同濃度條件下Shodex IC SI-52 4E的分離效果，發(fā)現(xiàn)其濃度為3.0mmol/L（添加8%色譜級甲醇）時各種離子能達到很好的分離.以3.0mmol/L（添加8%色譜級甲醇）Na2CO3為淋洗液，考察了流速的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，流速小于0.8mL/min時分離時間較長；流速大于0.8mL/min時，出峰提前，分離度變小，峰面積減小，靈敏度下降，柱壓升高，綜合考慮分離時間和柱壓的影響，實驗中選擇流速為0.8mL/min.在試驗中，柱溫從40℃,45℃, 50℃,55℃的改變對離子的分離度沒有明顯的影響，本文實驗中采用Shodex IC SI-52 4E色譜柱的常用溫度45℃.

2.2 回歸方程和檢出限

將標定好的儲備液配制含量分別為0、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0ug/mL的標準使用液.在設定的色譜條件下進樣分析，以標準系列濃度為縱坐標，峰面積為橫坐標，繪制標準曲線.結(jié)果表明，SO含量在0.5～10ug/mL時與其峰面積呈良好的線性關系，其標準工作曲線方程為Y=0.0001X+0.0021（r=0.9998）.見圖1.檢出限是取信噪比為3時的最低響應值得到的，測得SO檢出限為0.04g/mL.

圖1 亞硫酸鹽的標準工作曲線

2.3 標準溶液色譜圖

標準溶液色譜圖見圖2.以3.0mmol/L（添加8%色譜級甲醇）Na2CO3為淋洗液能將SO和S完全分開，也不會受其他共存離子的影響.

2.4 精密度

取3份不同廠家生產(chǎn)的白砂糖樣品，按1.4進行樣品處理，每樣進6次，計算相對標準偏差，結(jié)果見表1.

圖2 標準溶液色譜圖

表1 精密度測定結(jié)果（n=6）

2.5 回收率試驗

取3份不同廠家生產(chǎn)的白砂糖樣品，按1.4進行樣品處理，加入一定量的標準溶液，測定其含量并計算回收率，結(jié)果見表2.

表2 回收率計算結(jié)果

3 討論

離子色譜法避開了國標法鹽酸副玫瑰苯胺法中試劑氯化高汞和蒸餾法中試劑乙酸鉛溶液，減少了汞和鉛的污染.離子色譜法樣品處理方法簡單，所用試劑少，方法檢出限低，精密度高，重現(xiàn)性好，回收率高，初步確定可用于白砂糖中亞硫酸鹽的測定.

〔1〕黎永杰，趙美萍，常文保.食品中亞硫酸鹽的檢測方法研究進展 [J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2004,30 (5)：99-105.

〔2〕黃惠玲，陶文慶.食品中亞硫酸鹽的檢測及其控制措施[J].檢驗檢疫科學，2006,16(4)：38-40.

〔3〕馮濱超，代茹，盧家炯,等.離子色譜法檢測銀耳中亞硫酸鹽含量的研究 [J].四川食品與發(fā)酵，2008,44(5)：69-71.

〔4〕霍漢鎮(zhèn).白砂糖殘留二氧化硫問題[J].廣西蔗糖，2004(4)：31-33.

〔5〕中華人民共和國衛(wèi)生部.GB/T5009.34-2003食品中亞硫酸鹽的測定[S].北京:中國標準出版社，2003.

O657.7

A

1673-260X（2014）03-0007-02

國家自然科學基金（21101003）