離子色譜法測(cè)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(xué) 現(xiàn)代分析測(cè)試中心，安徽 馬鞍山 243002）

離子色譜法測(cè)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(xué) 現(xiàn)代分析測(cè)試中心，安徽 馬鞍山 243002）

建立了電導(dǎo)檢測(cè)離子色譜法測(cè)定白砂糖中亞硫酸鹽的方法.以3.0mmol/L（添加8%色譜級(jí)甲醇）Na2CO3為淋洗液，分析柱Shodex IC SI-52 4E，檢測(cè)器為抑制型電導(dǎo)檢測(cè)器.此方法的線(xiàn)性相關(guān)性好，相關(guān)系數(shù)為0.9998，檢出限為0.04mg/L，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.25～2.03%，加標(biāo)回收率為98%～100.1%.

白砂糖；亞硫酸鹽；離子色譜；測(cè)定

食品中的亞硫酸鹽(SO32-)主要來(lái)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(jìn)行反應(yīng)，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(huì)轉(zhuǎn)化成硫酸鹽，隨著尿液排出，但攝入過(guò)多的亞硫酸鹽，若無(wú)法將其轉(zhuǎn)化成硫酸鹽，可能會(huì)產(chǎn)生不同程度的過(guò)敏反應(yīng)，引起氣喘或呼吸困難.亞硫酸鹽會(huì)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(huì)對(duì)染色體和DNA造成損傷.

研究表明，二氧化硫在制糖過(guò)程中可以抑制細(xì)菌和酶的活動(dòng)，減少色澤的加深，減少鐵化合物的顏色.國(guó)內(nèi)絕大部分糖廠應(yīng)用亞硫酸法實(shí)行硫熏，造成亞硫酸鹽超標(biāo)，嚴(yán)重危害人體健康[4].亞硫酸鹽(以SO2計(jì))含量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)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(shí)驗(yàn)室污染.利用離子色譜法測(cè)量食品中亞硫酸鹽含量具有測(cè)量精度高，操作簡(jiǎn)便、快捷，單個(gè)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(dǎo)檢測(cè)器對(duì)白糖中的亞硫酸鹽進(jìn)行分析檢測(cè)，得到了滿(mǎn)意的結(jié)果.

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與設(shè)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(hù)柱；suppressor cartridge anion自動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)溶液，碳酸鈉（基準(zhǔn)試劑），甲醇（色譜級(jí)）實(shí)驗(yàn)室用水為18.2MΩ的去離子水；樣品為市售白砂糖.

1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

稱(chēng)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(chǔ)存.使用前用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定SO32-的含量.

1.4 樣品預(yù)處理

稱(chēng)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(jìn)樣前用0.45um過(guò)濾頭過(guò)濾，進(jìn)樣量25uL.

1.5 色譜條件

分離柱：Shodex IC SI-52 4E；保護(hù)柱：IC SI-52G；淋洗液：3.0mmol/L（添加8%色譜級(jí)甲醇）Na2CO3，流速0.8mL/min，抑制電導(dǎo)檢測(cè)器，進(jìn)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(shí)間與SO32-相差較遠(yuǎn)，不會(huì)影響SO32-的測(cè)定；SO32-和SO42-均為二價(jià)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(cè)S和SO.

2.1.2 流動(dòng)相濃度、流速及柱溫的選擇

碳酸鈉溶液時(shí)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(jí)甲醇）時(shí)各種離子能達(dá)到很好的分離.以3.0mmol/L（添加8%色譜級(jí)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(shí)分離時(shí)間較長(zhǎng)；流速大于0.8mL/min時(shí)，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(shí)間和柱壓的影響，實(shí)驗(yàn)中選擇流速為0.8mL/min.在試驗(yàn)中，柱溫從40℃,45℃, 50℃,55℃的改變對(duì)離子的分離度沒(méi)有明顯的影響，本文實(shí)驗(yàn)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(biāo)定好的儲(chǔ)備液配制含量分別為0、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0ug/mL的標(biāo)準(zhǔn)使用液.在設(shè)定的色譜條件下進(jìn)樣分析，以標(biāo)準(zhǔn)系列濃度為縱坐標(biāo)，峰面積為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn).結(jié)果表明，SO含量在0.5～10ug/mL時(shí)與其峰面積呈良好的線(xiàn)性關(guān)系，其標(biāo)準(zhǔn)工作曲線(xiàn)方程為Y=0.0001X+0.0021（r=0.9998）.見(jiàn)圖1.檢出限是取信噪比為3時(shí)的最低響應(yīng)值得到的，測(cè)得SO檢出限為0.04g/mL.

圖1 亞硫酸鹽的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線(xiàn)

2.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖

標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖見(jiàn)圖2.以3.0mmol/L（添加8%色譜級(jí)甲醇）Na2CO3為淋洗液能將SO和S完全分開(kāi)，也不會(huì)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(jìn)行樣品處理，每樣進(jìn)6次，計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果見(jiàn)表1.

圖2 標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖

表1 精密度測(cè)定結(jié)果（n=6）

2.5 回收率試驗(yàn)

取3份不同廠家生產(chǎn)的白砂糖樣品，按1.4進(jìn)行樣品處理，加入一定量的標(biāo)準(zhǔn)溶液，測(cè)定其含量并計(jì)算回收率，結(jié)果見(jiàn)表2.

表2 回收率計(jì)算結(jié)果

3 討論

離子色譜法避開(kāi)了國(guó)標(biāo)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(jiǎn)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(cè)定.

〔1〕黎永杰，趙美萍，常文保.食品中亞硫酸鹽的檢測(cè)方法研究進(jìn)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(cè)及其控制措施[J].檢驗(yàn)檢疫科學(xué)，2006,16(4)：38-40.

〔3〕馮濱超，代茹，盧家炯,等.離子色譜法檢測(cè)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(wèn)題[J].廣西蔗糖，2004(4)：31-33.

〔5〕中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部.GB/T5009.34-2003食品中亞硫酸鹽的測(cè)定[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2003.

O657.7

A

1673-260X（2014）03-0007-02

國(guó)家自然科學(xué)基金（21101003）