氫氧化鈉提取-離子色譜法檢測(cè)蘑菇中的二氧化硫

毛黎娟，吳筱丹，袁京群，李士敏

(浙江大學(xué) 農(nóng)生環(huán)測(cè)試中心，浙江 杭州 310058)

氫氧化鈉提取-離子色譜法檢測(cè)蘑菇中的二氧化硫

毛黎娟，吳筱丹，袁京群，李士敏

(浙江大學(xué) 農(nóng)生環(huán)測(cè)試中心，浙江 杭州 310058)

基于堿性溶液可以提取樣品中的二氧化硫及其可逆結(jié)合亞硫酸鹽的原理，建立1種測(cè)定蘑菇中二氧化硫殘留的氫氧化鈉提取-離子色譜法。以0.04 mol·L-1的氫氧化鈉為提取溶劑、1.48%甲醛為保護(hù)劑提取蘑菇中的二氧化硫，通過(guò)RP小柱凈化和0.074%甲醛稀釋提取液，提高樣品溶液中亞硫酸鈉的穩(wěn)定性及離子色譜檢測(cè)的靈敏度和分離度。對(duì)蘑菇樣品中二氧化硫殘留量檢測(cè)的線性范圍為0.1～1.0 μg·mL-1，檢測(cè)限為0.5 mg·kg-1，對(duì)2.5 g蘑菇樣品測(cè)定的回收率為84.4%～100.4%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差為0.34%～1.58%，滿足日常蘑菇樣品中二氧化硫殘留的測(cè)定要求。

蘑菇； 二氧化硫； 離子色譜法

二氧化硫作為一種食品添加劑，被廣泛用于食品漂白劑、防腐劑、抗氧化劑和防褐變劑。在食品加工中，通常用燃燒硫磺的方法，一方面可以干燥食品，另一方面防止酶促褐變和非酶促褐變作用，提高食品成色，延長(zhǎng)存放時(shí)間，從而達(dá)到干燥、漂白、防腐的目的[1-2]。

二氧化硫進(jìn)入人體內(nèi)后先生成亞硫酸鹽，亞硫酸鹽被氧化成為硫酸鹽，最終由尿排出體外，因此，人體攝入少量的二氧化硫被認(rèn)為是安全無(wú)害的。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 2760—2011《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)二氧化硫在干制的食用菌和藻類(lèi)中的最大使用量為0.05 g·kg-1[3]，但食品中二氧化硫及亞硫酸鹽超標(biāo)情況十分嚴(yán)重，食品中二氧化硫及其衍生物超標(biāo)將對(duì)人體器官組織產(chǎn)生不利的影響，如二氧化硫進(jìn)入呼吸道后，在上呼吸道濕潤(rùn)的粘膜上生成具有腐蝕性的亞硫酸、硫酸和硫酸鹽，損害支氣管和肺，進(jìn)而可以誘發(fā)各種呼吸道炎癥，且對(duì)其他多種器官均具有多種毒性作用[4-5]。

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5009.34—2003《食品中亞硫酸鹽的測(cè)定》規(guī)定的二氧化硫殘留量的測(cè)定方法是鹽酸副玫瑰苯胺法和蒸餾后碘量法，檢出濃度1 mg·kg-1[6]。國(guó)標(biāo)規(guī)定的這兩種測(cè)定方法成熟可靠，但是分別用到毒性較大的含有汞和鉛的試劑作為吸收液，容易造成環(huán)境污染[7]。離子色譜方法操作簡(jiǎn)便、靈敏度高、專屬性強(qiáng)，能夠比較準(zhǔn)確的測(cè)定食品中二氧化硫的殘留量，已被應(yīng)用在食品分析領(lǐng)域[8-10]，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SN/T 2918—2011《出口食品中亞硫酸鹽的檢測(cè)方法-離子色譜法》規(guī)定了出口食品中亞硫酸鹽殘留量的離子色譜檢測(cè)方法，適用于白砂糖等中亞硫酸鹽殘留量的檢測(cè)[11]。應(yīng)用氫氧化鈉或碳酸鈉提取后離子色譜法[12-13]、鹽酸酸化蒸餾提取后離子色譜法[14]測(cè)定了香菇中的亞硫酸鹽含量。本試驗(yàn)優(yōu)化建立了蘑菇中二氧化硫殘留的氫氧化鈉提取后離子色譜法，并應(yīng)用于實(shí)際樣品的檢測(cè)。

1 材料與方法

1.1 試材

供試材料為蘑菇(市售)。儀器有ICS-2000離子色譜儀(DIONEX, USA)；高速萬(wàn)能粉碎機(jī)(天津市泰斯特儀器有限公司)；分析天平(上海梅特勒—托利多儀器有限公司)；超聲波清洗器(上?？茖?dǎo)超聲儀器有限公司)。試劑有氫氧化鈉、甲醛及亞硫酸鈉，均為分析純(上海國(guó)藥集團(tuán))，試驗(yàn)用水為Milli-Q超純水。

1.2 方法

1.2.1 對(duì)照品儲(chǔ)備液制備

準(zhǔn)確稱取0.196 9 g亞硫酸鈉置100 mL容量瓶中，加水50 mL溶解，并吸取2.0 mL 37%甲醛水溶液于容量瓶中，加水定容至100 mL，即得對(duì)照品儲(chǔ)備液(含二氧化硫1.0 mg·mL-1)。

1.2.2 供試品處理

取蘑菇500 g，去蒂。將可食用部分切碎，用組織粉碎機(jī)將樣品加工成漿狀，均勻分成若干份，分裝入潔凈盛樣袋內(nèi)，密閉并標(biāo)識(shí)。準(zhǔn)確稱取2.5 g均勻試樣置于50 mL的具塞刻度塑料離心管中，以少量水潤(rùn)濕，加入1.0 mol·L-1氫氧化鈉溶液1.0 mL，搖勻，加入1.0 mL 37%甲醛溶液，以水稀釋至25 mL。超聲提取5 min，以10 000 r·min-1離心30 min，上清液待凈化。取RP固相萃取柱(希波氏，1.0 mL，Tianjin Fuji Science & Technology Co.，Ltd)，以10 mL甲醇、15 mL水活化，取樣品上清液過(guò)RP小柱，棄去前面3 mL樣品流出液，收集后10 mL樣品溶液，0.22 μm濾膜過(guò)濾，棄去初濾液3 mL，取續(xù)濾液1.0 mL，加0.074%甲醛水溶液稀釋至10.0 mL，即得供試品溶液。

1.3 離子色譜條件

保護(hù)柱RFICTM IonPac AG11-HC guard(4 mm×50 mm)，分析柱IonPac AS11-HC Analytical(4 mm×250 mm)，柱溫30 ℃，淋洗液為T(mén)hermo Dionex EGC Ⅲ KOH Eluent Generator Cartridge Potassium Hydroxide RFICTM，KOH溶液濃度10～30 mmol·L-1，流速1.0 mL·min-1，進(jìn)樣體積50 μL。檢測(cè)器名稱和型號(hào)為DS6 HEATED CONDUCTIVITY CELL(電導(dǎo)檢測(cè)器，DS6)，溫度35 ℃，抑制器為DIONEX?ASRS?300 4 mm，電流50 mA。梯度洗脫程序見(jiàn)下表1。

表1 梯度洗脫程序

1.4 測(cè)定方法

取對(duì)照品溶液及供試品溶液50 μL進(jìn)行離子色譜分析，記錄色譜圖。采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法計(jì)算樣品中二氧化硫的含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 保護(hù)劑

由于亞硫酸根離子不穩(wěn)定，很容易被氧化，因此試驗(yàn)中分別加入甲醛和抗壞血酸作為保護(hù)劑進(jìn)行篩選。結(jié)果顯示，在相同濃度的二氧化硫溶液中加入抗壞血酸保護(hù)劑后，干擾二氧化硫的檢測(cè)。加入1.48%甲醛水溶液作為保護(hù)劑，結(jié)果甲醛超載，色譜峰拖尾，與二氧化硫色譜峰未能達(dá)到基線分離，影響檢測(cè)的靈敏度；將該樣品溶液用0.074%甲醛水溶液稀釋，結(jié)果峰型有改善，顯示兩者分離度達(dá)到要求。因此本試驗(yàn)采用1.48%甲醛作為保護(hù)劑進(jìn)行二氧化硫提取，確保提取液中亞硫酸鈉的穩(wěn)定性，并以0.074%甲醛水溶液作為稀釋劑，稀釋進(jìn)樣，改善色譜條件，提高檢測(cè)靈敏度。

2.2 色譜條件

淋洗液由氫氧化鉀組成，隨淋洗液濃度的增加，亞硫酸根保留時(shí)間減小，如果濃度太大，與雜質(zhì)峰未能達(dá)到基線分離，如果濃度太低，峰寬變大。本試驗(yàn)對(duì)淋洗液的濃度、流速等條件進(jìn)行篩選，最終采取梯度洗脫的方法。在該梯度條件下，雜質(zhì)峰和二氧化硫色譜分離良好，且可減少數(shù)據(jù)采集時(shí)間，保護(hù)色譜柱。

2.3 專屬性

在上述試驗(yàn)條件下，經(jīng)預(yù)處理的蘑菇樣品中其他物質(zhì)不干擾二氧化硫的測(cè)定(圖1)，可見(jiàn)該方法專屬性良好。

2.4 線性關(guān)系

分別精密移取對(duì)照品儲(chǔ)備液適量，于100 mL容量瓶中，加0.074%甲醛水溶液定容至刻度，制備成濃度分別為0.05、0.10、0.20、0.50、0.80、1.00 μg·mL-1系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，進(jìn)行離子色譜分析。以峰面積為縱坐標(biāo)，對(duì)照品溶液濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得線性回歸方程為Y=7.539 3X+0.067 6，R2=0.998 2。結(jié)果表明，亞硫酸根離子濃度(以二氧化硫濃度計(jì))在0.1～1.0 μg·mL-1線性關(guān)系良好。

2.5 檢測(cè)限和定量限

以3倍信噪比所對(duì)應(yīng)的濃度作為檢測(cè)限，以10倍信噪比所對(duì)應(yīng)的濃度作為定量限，本試驗(yàn)方法的檢測(cè)限與定量限分別為0.05和0.10 μg·mL-1，相當(dāng)于取樣量為2.5 g時(shí)樣品中二氧化硫含量為0.5和1.0 mg·kg-1。

2.6 精密度

取對(duì)照品溶液按照上述色譜條件連續(xù)進(jìn)樣，測(cè)定8次，峰面積分別為0.067 4、0.066 1、0.064 6、0.064 1、0.064 5、0.068 5、0.067 9、0.066 9 μS×min，計(jì)算峰面積的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差為2.54%，表明亞硫酸根離子測(cè)定精密度良好。

A，B，C，D分別為空白、對(duì)照、樣品和樣品加標(biāo)圖1 離子色譜法檢測(cè)蘑菇中的二氧化硫

2.7 穩(wěn)定性

取新制備的供試品溶液，分別在0、2、4、12、18、24 h進(jìn)樣，測(cè)定結(jié)果分別為0.448 5、0.450 1、0.436 8、0.444 3、0.403 6、0.395 3 μg·mL-1，計(jì)算濃度的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差為5.60%，表明亞硫酸鹽溶液穩(wěn)定性良好，但盡快進(jìn)樣的測(cè)定結(jié)果更可靠。

2.8 重復(fù)性

分別稱取同批號(hào)蘑菇約2.5 g，按1.2.2的方法平行制備6份供試品溶液，按照1.4的色譜條件進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定的二氧化硫含量分別為180、180、178、185、183、181 mg·kg-1，計(jì)算樣品二氧化硫含量的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差為1.29%。

2.9 回收率

取無(wú)二氧化硫殘留的蘑菇空白樣品各2.5 g，分別加入亞硫酸鈉對(duì)照品溶液(相當(dāng)于二氧化硫濃度為100 μg·mL-1)0.50、1.25、2.50 mL制成含低中高3種濃度的樣品，每個(gè)濃度樣品平行3份，按照上述方法測(cè)定，計(jì)算回收率。

蘑菇中二氧化硫的平均回收率分別為100.4%、84.9%和84.4%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差分別為1.44%、1.58%和0.34%(表2)，表明在2.5 g蘑菇樣品中加入相當(dāng)于50、125、250 μg二氧化硫的回收率均符合檢測(cè)要求，滿足蘑菇樣品中含低中高二氧化硫殘留量的檢測(cè)要求。

表2 蘑菇樣品中二氧化硫加標(biāo)回收率及精密度

3 討論

試驗(yàn)建立了蘑菇中二氧化硫的氫氧化鈉提取-離子色譜法測(cè)定方法，與國(guó)標(biāo)的鹽酸副玫瑰苯胺法和蒸餾后碘量法相比，操作簡(jiǎn)便、靈敏度高、專屬性強(qiáng)，能較準(zhǔn)確的測(cè)定食品中二氧化硫殘留量。與王偉等[12]測(cè)定香菇的氫氧化鈉提取-離子色譜法測(cè)定方法相比，本試驗(yàn)通過(guò)RP小柱凈化和0.074%甲醛稀釋提取液，提高供試品溶液亞硫酸鈉的穩(wěn)定性。本試驗(yàn)方法測(cè)定蘑菇中二氧化硫含量的線性范圍為0.1～1.0 μg·mL-1，檢測(cè)限為0.5 mg·kg-1，回收率84.4%～100.4%，對(duì)2.5 g蘑菇樣品測(cè)定的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差為0.34%～1.58%，可用于蘑菇樣品中二氧化硫殘留量的檢測(cè)。

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(責(zé)任編輯：張瑞麟)

2016-09-09

浙江大學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究項(xiàng)目(SYB201611)

毛黎娟(1974—)，女，浙江江山人，工程師，碩士，從事分析檢測(cè)工作，E-mail: mlj105@163.com。

10.16178/j.issn.0528-9017.20170228

TS207.5

A

0528-9017(2017)02-0271-04

文獻(xiàn)著錄格式：毛黎娟，吳筱丹，袁京群，等. 氫氧化鈉提取-離子色譜法檢測(cè)蘑菇中的二氧化硫[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，58(2)：271-274.