電位滴定法在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用

徐嘉澴

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，食品安全問題引起了公眾的廣泛關(guān)注，在此背景下，食品安全檢測(cè)技術(shù)成為食品科學(xué)工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。電位滴定法憑借使用方便、靈敏度高、自動(dòng)化水平高等優(yōu)點(diǎn)，在食品安全檢測(cè)領(lǐng)域中的被廣泛應(yīng)用。本文分析了電位滴定法的基本原理，介紹了電位滴定法在碘、二氧化硫殘留、過氧化值、酸價(jià)、含糖量、脂肪酸值測(cè)定中的應(yīng)用，旨在促進(jìn)電位滴定法在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電位滴定;食品安全;食品檢測(cè);過氧化值;酸價(jià)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和大眾生活水平的持續(xù)提升，食品消費(fèi)作為大眾最基本，最重要的需求正逐步從數(shù)量為重轉(zhuǎn)向以質(zhì)量為重，食品安全成為社會(huì)大眾普遍關(guān)注的問題[1]。為了提高食品質(zhì)量，確保食品安全，最大限度地提高食品質(zhì)量安全檢驗(yàn)檢測(cè)效率，需要持續(xù)改進(jìn)食品分析方法，豐富食品檢測(cè)手段，不斷提升食品安全檢測(cè)效率，有效保障食品安全。

1 電位滴定法基本原理

電位滴定法的基本原理是在根據(jù)滴定過程中電位的變化來檢測(cè)食品中的各種成分，其數(shù)據(jù)分析原理主要基于能斯特方程，該方程將物質(zhì)及其含量的檢測(cè)轉(zhuǎn)化為電位測(cè)量，食品檢測(cè)人員通過持續(xù)監(jiān)測(cè)電位的變化來確定檢測(cè)到的物質(zhì)含量。電位滴定法對(duì)外界環(huán)境因素，如溫度、濕度要求不高，可用于多種環(huán)境下的食品檢測(cè)，而且電位滴定法檢測(cè)食品不需要指示劑，不受溶液顏色或渾濁度的影響，因此，電位滴定在食品安全檢測(cè)方面適用性更強(qiáng)、檢測(cè)結(jié)果更準(zhǔn)確[2]。例如，食鹽中的NaCl含量可以通過電位滴定法測(cè)定，通常使用銀電極、飽和甘汞電極構(gòu)建原電池，并用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Cl離子至最終電位。本文重點(diǎn)介紹了電位滴定法在食品安全檢測(cè)中的具體應(yīng)用。

2 電位滴定法在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用

2.1 電位滴定法在食品碘含量檢測(cè)中的應(yīng)用

由于碘是人體維持健康不可缺少的微量元素，而目前在食品中添加碘鹽可以滿足人體對(duì)碘的攝入。因此，需要按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)食鹽中的碘離子含量進(jìn)行檢測(cè)，確保食鹽中的碘含量符合標(biāo)準(zhǔn)。常規(guī)的指示劑滴定法檢測(cè)結(jié)果精度不足，利用電位滴定法只需在電位終點(diǎn)附近記錄兩個(gè)滴定數(shù)據(jù)，然后使用兩點(diǎn)公式就可以計(jì)算出滴定終點(diǎn)，而且自動(dòng)電位滴定法可以大大提高碘含量檢測(cè)效率。在實(shí)踐中電位滴定法檢測(cè)食鹽中碘含量常用到的樣品溶解液為水、磷酸溶液、KI溶液;滴定液為次亞硫酸鈉Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液;電極為鉑電極、飽和甘汞電極[3]。

2.2 電位滴定法在食品二氧化硫殘留檢測(cè)中的應(yīng)用

有些不法商販為了讓食品長(zhǎng)久保持鮮艷的色澤，延長(zhǎng)食品保質(zhì)期，違法使用過量的二氧化硫添加劑，導(dǎo)致食品中二氧化硫殘留嚴(yán)重超標(biāo)。而人們?nèi)绻秤煤羞^量二氧化硫殘留物的食物會(huì)引發(fā)胃腸道反應(yīng)，例如喉嚨痛、惡心嘔吐，甚至誘發(fā)肝臟疾病，因此，需要檢測(cè)食品中的二氧化硫殘留量。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.34—2016明確規(guī)定，采用蒸餾滴定法檢測(cè)食品中二氧化硫殘留量，但是這種方法通過電爐加熱玻璃蒸餾裝置， 單次檢測(cè)耗時(shí)長(zhǎng)，無法滿足大規(guī)模的食品檢測(cè)，同時(shí)根據(jù)淀粉指示劑顏色變化得到的測(cè)定結(jié)果，無法確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。利用電位滴定法檢測(cè)食品中二氧化硫殘留量，單次檢測(cè)耗時(shí)只需6～8 s，檢測(cè)效率高。例如，食用菌中二氧化硫殘留量電位滴定法檢測(cè)用到的樣品溶解液為乙酸鉛溶液、鹽酸溶液，滴定液為碘標(biāo)準(zhǔn)溶液[4]。

2.3 電位滴定法在食品過氧化值檢測(cè)中的應(yīng)用

過氧化值是脂肪和脂肪酸氧化狀態(tài)的量度指標(biāo)，可以根據(jù)過氧化值判斷食物是否氧化變質(zhì)。檢測(cè)主要成分為脂肪的食品的過氧化值可以評(píng)估食品變質(zhì)程度。長(zhǎng)時(shí)間食用過氧化值含量高的食物是誘發(fā)胃癌、肝癌、心臟病等疾病的重要因素。實(shí)踐中檢測(cè)食品中過氧化值的方法主要包括色譜法、指示劑滴定法、電化學(xué)法、電位滴定法。例如，利用滴定法測(cè)定蛋糕中的過氧化值，結(jié)果顯示電位滴定法與手動(dòng)滴定法檢測(cè)結(jié)果差異不顯著，檢測(cè)結(jié)果重現(xiàn)性好。但手動(dòng)空白滴定會(huì)產(chǎn)生一定的檢測(cè)誤差。因此，如果樣品數(shù)量少可使用手動(dòng)滴定法。如果樣品量大可采用自動(dòng)電位滴定法測(cè)定電動(dòng)滴定法的過氧化值[5]。例如，食用菌中二氧化硫殘留量電位滴定法檢測(cè)用到的樣品溶解液為三氯甲烷-冰醋酸混合液、飽和KI溶液、三級(jí)水，滴定液為碘標(biāo)準(zhǔn)溶液，滴定液為次亞硫酸鈉Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液。

2.4 電位滴定法在食品酸價(jià)檢測(cè)中的應(yīng)用

酸價(jià)也稱為酸值或酸度，表示中和1 g化學(xué)物質(zhì)消耗的氫氧化鉀的量，一般單位為mg，這是衡量脂肪中游離脂肪酸含量的關(guān)鍵指標(biāo)，用于衡量食物中油脂的變質(zhì)程度。酸價(jià)越低，油脂新鮮度越好，反之，油脂變質(zhì)程度越大。過高的酸價(jià)會(huì)誘發(fā)和加劇胃腸道問題，導(dǎo)致腹瀉和肝損傷。目前，檢測(cè)食品酸價(jià)的方法主要有電位滴定法、光譜法、指示劑滴定法等。國(guó)標(biāo)GB 5009.229—2016的提出的低溫溶劑自動(dòng)電位滴定法相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差最低，準(zhǔn)確度最高。該方法將自動(dòng)電位滴定法引入食品酸價(jià)檢測(cè)中可以顯著提高酸價(jià)檢測(cè)效率，同時(shí)不斷改進(jìn)檢測(cè)方法提供新的思路。例如，利用低溫溶劑自動(dòng)電位滴定法檢測(cè)番茄紅素保健品的酸價(jià)時(shí) 用到的樣品溶解液為石油，滴定液為氫氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定液。

2.5 電位滴定法在食品含糖量檢測(cè)中的應(yīng)用

食物中常見的糖分是指果糖、葡萄糖、乳糖等。食品中的糖分不僅是原料的糖分，也是食品在加工過程中分解形成的糖分。食物中不同糖分的含量不同，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也大不相同。電位滴定法可用于測(cè)定食物中的糖含量。目前的食品檢驗(yàn)操作通常使用電位滴定法來確定食品的總糖含量。例如，利用電位滴定法檢測(cè)醬油中的還原糖時(shí) 用到的樣品溶解液為斐林氏甲液、斐林氏乙液;滴定液為0.1%葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液;電極為復(fù)合鉑環(huán)電極。

2.6 電位滴定法在食品脂肪酸值檢測(cè)中的應(yīng)用

脂肪酸值可以衡量谷物中游離脂肪酸含量，以中和每100 g谷物中游離脂肪酸所需的氫氧化鉀量表示，脂肪酸數(shù)量反映了谷物質(zhì)量。但是，單純根據(jù)脂肪酸含量來判斷貯藏谷物的質(zhì)量往往不可靠，如果同時(shí)測(cè)定脂肪酸值、氨基酸態(tài)氮值，采用等電位間隔在測(cè)量點(diǎn)記錄2到6個(gè)數(shù)據(jù)集并計(jì)算滴定終點(diǎn)值。對(duì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)提供的手動(dòng)滴定方法與自動(dòng)電位滴定法進(jìn)行比較，檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度、重現(xiàn)性、提取物穩(wěn)定性等操作參數(shù)均符合要求，現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求電位滴定法需要仔細(xì)選擇合適的滴定速率，滴定速度過低會(huì)影響滴定效率，滴定速度過低過快，電極的響應(yīng)速度會(huì)變慢。

3 結(jié)語

綜上所述，食品安全是每個(gè)人都關(guān)心的問題，人們的健康生活與食品安全息息相關(guān)。近年來，地球生態(tài)系統(tǒng)失去平衡，食物污染加劇，食物中的營(yíng)養(yǎng)成分受到嚴(yán)重破壞。 因此，食品安全檢驗(yàn)工作也應(yīng)突出這一課題，加強(qiáng)食品檢測(cè)技術(shù)研究，明確各項(xiàng)檢驗(yàn)方法的優(yōu)劣，將各項(xiàng)檢驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用到日常食品安全檢測(cè)中，為食品安全管理工作創(chuàng)造有利條件。

參考文獻(xiàn)

[1]趙東江，馬松艷.電化學(xué)分析法在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用[J].綏化學(xué)院學(xué)報(bào)，2016（2）：141-144.

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[3]柳鑫，董礪節(jié).基于全自動(dòng)電位滴定儀的食品中過氧化值測(cè)定方法[J].食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào)，2016，7（3）：1289-1297.

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