朱美文 王 晶 鄭國燦 劉 毅 陳 江 龍 灣 王國民

（重慶出入境檢驗檢疫局/重慶市進(jìn)出口食品安全工程技術(shù)研究中心 重慶 400020）

1 前言

硫化鈉，俗稱硫化堿，不能作為食品添加劑。但是近年來一些不法味精生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)過程中，用硫化鈉作為除鐵劑，以提高味精的透光度，使生產(chǎn)的味精更加潔白[1]。然而，硫化鈉對口腔黏膜及胃腸黏膜有強(qiáng)烈的刺激作用，食用后在胃腸道中能分解生成硫化氫，引起硫化氫中毒。因此，全國打擊違法添加非食用物質(zhì)和濫用食品添加劑專項整治領(lǐng)導(dǎo)小組發(fā)布食品中可能違法添加的非食用物質(zhì)和易濫用的食品添加劑品種名單（第一批），硫化鈉名列其中。

目前在我國的國家標(biāo)準(zhǔn)中，尚無味精中硫化鈉含量的檢測方法。在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，已經(jīng)發(fā)布的檢驗檢疫行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對味精中硫化鈉的測定采用的是離子色譜法[2]，該法適用的基質(zhì)是味精和增鮮味精。在文獻(xiàn)研究中，關(guān)于味精中硫化鈉的檢測方法除離子色譜法[3]外，還有紫外可見分光光度法[4-5]、碘量法[6]。然而，離子色譜法需要使用具有選擇性的安培檢測器，儀器通用性較差；碘量法檢測靈敏度低, 僅適用于高含量硫化鈉檢測, 且樣品中共存的還原性物質(zhì)會明顯干擾測定[3]；紫外可見分光光度法是測定水體中硫化物含量比較常用的方法[7-8]，具有儀器價格便宜、易于普及、操作簡單、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，近年來也被應(yīng)用到味精中硫化鈉的檢測中，薛峰等[4]在未將硫化鈉與基體進(jìn)行分離的情況下采用紫外可見分光光度法直接測定了味精中硫化鈉的含量。然而紫外可見分光光度法的原理是利用硫化物與N,N-二甲基對苯二胺和硫酸鐵銨反應(yīng)生成藍(lán)色絡(luò)合物亞甲基藍(lán)進(jìn)行測定，樣品中含有的亞硝酸根等離子對測定結(jié)果有較大影響[9]，此外，顯色反應(yīng)在酸性條件下進(jìn)行，此時谷氨酸鈉會生成谷氨酸結(jié)晶析出從而影響測定。在水質(zhì)硫化物測定的方法[7-8]中，常將水樣酸化使硫化物轉(zhuǎn)化成硫化氫, 用氮氣帶出, 再用吸收液進(jìn)行吸收，以此來避免基質(zhì)的干擾。李東明等[5]在水質(zhì)硫化物測定方法的基礎(chǔ)上，研究了測定味精中硫化鈉的便攜式光譜儀方法，但是該方法由于受現(xiàn)場檢測條件的限制，檢出限較高，并且未對增鮮味精和加鹽味精的適用性進(jìn)行探討。為此，本研究建立了在實驗室中檢測味精中硫化鈉的紫外可見分光光度法，對樣品前處理過程，包括吹氣流量、時間、溫度以及吸收液的選擇進(jìn)行了優(yōu)化，并對標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍以及干擾離子進(jìn)行了考察。

2 材料與方法

2.1 材料

2.1.1 儀器

Lambda 35紫外可見分光光度計：美國Perkin Elmer 公司；TTL-HS水質(zhì)硫化物酸化吹氣儀：北京同泰聯(lián)科技發(fā)展有限公司；Agilent 720-ES型等離子體發(fā)射光譜儀：美國Agilent 公司；ICS-3000型離子色譜儀：美國Thermo公司；Thermo Diamond TΠ+Nanopur超純水成套設(shè)備：美國Thermo公司。

2.1.2 試劑

濃H2SO4（優(yōu)級純）、濃H3PO4（分析純）、NaOH（分析純）、三乙醇胺（分析純）、乙酸鈉（分析純）：重慶川東化工有限公司；EDTA（分析純）、抗壞血酸（分析純）：成都市科龍化工試劑廠；N,N-二甲基對苯二胺：純度98%，西亞試劑；硫酸鐵（Ⅲ）銨：分析純，上海試四赫維化工有限公司；；乙酸鋅：分析純，重慶博藝化學(xué)試劑有限公司；硫化物標(biāo)準(zhǔn)溶液（GBW08630編號1209）：144.2μg/mL；實驗用水為GB/T 6682 規(guī)定的一級水。

2.2 方法

2.2.1 試劑配制

（1）N,N-二甲基對苯二胺溶液：稱取2g N,N-二甲基對苯二胺，用100mL水溶解，緩慢加入100mL濃H2SO4，冷卻后用水定容至500mL棕色容量瓶內(nèi)。

（2）硫酸鐵（Ⅲ）銨溶液：稱取10g硫酸鐵（Ⅲ）銨，用少量水溶解，加入2mL濃H2SO4，用水定容至100mL。

（3）抗氧化溶液：稱取2 g抗壞血酸、0.1gEDTA、0.5gNaOH，用水溶解并定容至100mL棕色容量瓶內(nèi)。

（4）吸收液：稱取4gNaOH、0.5gEDTA，用少量水溶解，加入5mL三乙醇胺，再用水定容至500mL。

（5）乙酸鋅-乙酸鈉溶液：稱取25g乙酸鋅、6.25g乙酸鈉，用水溶解并定容至500mL。

2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

（1）標(biāo)準(zhǔn)儲備液：取80mL用4%NaOH調(diào)節(jié)pH=11的超純水于100mL棕色容量瓶內(nèi)，加入0.3mL乙酸鋅-乙酸鈉溶液，搖勻后再移取7mL硫化物標(biāo)準(zhǔn)溶液，邊振蕩邊成滴狀加入棕色容量瓶內(nèi)，用pH=11的超純水定容至刻度，即配成含硫離子濃度為10μg/mL的硫化鋅懸濁液作為標(biāo)準(zhǔn)儲備液，該溶液在室溫下可保存半年[7]。

（2）標(biāo)準(zhǔn)使用液：每次檢測前用超純水將硫離子標(biāo)準(zhǔn)儲備液稀釋10倍配制成濃度為1μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)使用液。

（3）系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液：

移取10mL吸收液于25mL容量瓶內(nèi)，分別準(zhǔn)確移取0mL、0.25mL、0.5mL、1.25mL、2.5mL、5mL、12.5mL標(biāo)準(zhǔn)使用液于含有吸收液的容量瓶內(nèi)，搖勻后分別加入2.5mL N,N-二甲基對苯二胺溶液和0.25mL硫酸鐵（Ⅲ）銨溶液，搖勻后靜置一段時間再用超純水定容，得到硫離子濃度為0μg/mL、0.01μg/mL、0.02μg/mL、0.05μg/mL、0.1μg/mL、0.2μg/mL、0.5μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。

2.2.3 樣品前處理方法

調(diào)節(jié)水質(zhì)硫化物酸化吹氣儀的水浴溫度為40℃。稱取5.0g（精確至0.1g）味精于500mL反應(yīng)瓶中，用400mL水溶解，加入5mL抗氧化溶液，搖勻。移取10mL吸收液至吸收顯色管內(nèi)，用導(dǎo)管連接樣品瓶與吸收顯色管，打開加酸通氮管活塞，以200mL/min的速度預(yù)吹氣10min；關(guān)閉氮氣，關(guān)閉加酸通氮管活塞并向其中加入20mL磷酸溶液（1+1）；再打開加酸通氮管活塞，以300mL/min的速度吹氮氣20min；關(guān)閉氮氣，立即向吸收顯色管中加入2.5mL N,N-二甲基對苯二胺溶液和0.25mL硫酸鐵（Ⅲ）銨溶液進(jìn)行顯色，然后再將溶液轉(zhuǎn)移至25mL容量瓶內(nèi)，用一級水定容，搖勻后靜置一段時間再進(jìn)行分光光度測定。

2.2.4 硫化鈉含量檢測

使用1cm比色皿，以標(biāo)準(zhǔn)溶液的零點作為參比和空白，在665nm處測量標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，再在相同條件下對樣品溶液進(jìn)行測定，得到樣品溶液中硫離子濃度。

3 結(jié)果與討論

亞甲基藍(lán)分光光度法測定硫化物為經(jīng)典方法，已有GB/T 16489-1996 水質(zhì) 硫化物的測定 亞甲基藍(lán)分光光度法[7]。由于味精與水質(zhì)樣品基質(zhì)上的不同，因此本研究在GB/T 16489-1996及相關(guān)文獻(xiàn)報道的基礎(chǔ)上，選擇標(biāo)準(zhǔn)中顯色反應(yīng)時間及測定波長等測定條件，重點對吸收液的選擇、吹氣流速、吹氣時間及吹氣溫度等樣品前處理條件及標(biāo)準(zhǔn)溶液的線性范圍進(jìn)行研究。

3.1 吸收液的選擇

GB/T 16489-1996選擇乙酸鋅-乙酸鈉溶液作為吸收液，利用硫化氫與鋅離子反應(yīng)生成硫化鋅沉淀從而實現(xiàn)對硫化氫氣體的吸收。然而，本研究發(fā)現(xiàn)使用乙酸鋅-乙酸鈉溶液作為吸收液時，樣品的回收率很低，不能滿足檢測要求。將吸收液改變?yōu)镹aOH溶液后，樣品的回收率明顯提高，究其原因可能是因為硫化氫與鋅離子發(fā)生沉淀反應(yīng)的速率不及其與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)的速率快，導(dǎo)致用乙酸鋅-乙酸鈉溶液作為吸收液時，硫化氫沒有被完全吸收。因此，本研究選擇NaOH作為吸收液。

3.2 吹氣流速的優(yōu)化

在水浴溫度40℃，吹氣時間40min的條件下，研究了吹氣流速分別為50mL/min、100 mL/min、200 mL/min、300 mL/min時樣品的回收率（加標(biāo)量為10μg），結(jié)果見表1。

表1 不同吹氣流速下樣品的回收率

從表1可以看出，當(dāng)吹氣流速大于200 mL/min時，硫離子在樣品中的回收率接近100%。在保證回收率能滿足要求的情況下，選擇較大的吹氣流速可以使吹氣時間縮短，因此本研究選擇吹氣流速為300 mL/min，這與GB/T 16489-1996 水質(zhì)硫化物的測定 亞甲基藍(lán)分光光度法[7]吹氣流速一致。

3.3 吹氣時間的優(yōu)化

吹氣時間對樣品的檢測結(jié)果有較大影響，吹氣時間過短，硫化氫不能完全被氮氣帶出。因此，在水浴溫度40℃，吹氣流速300 mL/min的條件下，分別研究了吹氣時間為10min、20min、3 0 m i n、4 0 m i n時樣品的回收率（加標(biāo)量為10μg），結(jié)果見表2。

表2 不同吹氣時間下樣品的回收率

從表2可以看出，當(dāng)吹氣時間大于20min時，硫離子在樣品中的回收率就已經(jīng)接近100%，因此本研究選擇吹氣時間為20min，較GB/T 16489-1996 水質(zhì) 硫化物的測定 亞甲基藍(lán)分光光度法[7]吹氣30min節(jié)省10min。

3.4 吹氣溫度的優(yōu)化

溫度對硫化氫氣體在水中的溶解度有一定的影響，溫度越高，溶解度越小，但目前關(guān)于溫度對硫化物酸化吹氣實驗影響的研究還鮮有報道。因此，本研究在吹氣流速300 mL/min，吹氣時間20min的條件下，分別考察了在室溫（20℃）和水浴加熱至40℃進(jìn)行吹氣實驗時樣品的回收率（加標(biāo)量為10μg），結(jié)果見表3。

表3 不同吹氣溫度下樣品的回收率

從表3可以看出，吹氣溫度為40℃時硫離子在樣品中的回收率接近100%，明顯高于20℃時的回收率，因此本研究選擇吹氣溫度為40℃。GB/T 16489-1996 水質(zhì) 硫化物的測定亞甲基藍(lán)分光光度法[7]前處理過程中未加熱。

3.5 干擾離子的考察

亞甲基藍(lán)分光光度法測定水質(zhì)中硫化物的主要干擾物有SCN-、NO2-和部分重金屬離子（包括Cu2+、Pb2+、Hg2+），在檢測溶液中，當(dāng)硫化物含量為0.5mg/L時，干擾物質(zhì)的最高允許含量分別為400mg/L（SCN-）、65mg/L（NO2-）、2mg/L（Cu2+）、25mg/L（Pb2+）和4mg/L（Hg2+）[7]。因此，本研究考察了各種市售味精中上述離子的本底含量，以確定其是否會對味精中硫化鈉含量的測定產(chǎn)生影響。其中，Cu2+、Pb2+、Hg2+的測定采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法，SCN-和的測定采用離子色譜法。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，味精中Cu2+、Pb2+、Hg2+和SCN-的本底含量均在1.0mg/kg以下，的本底含量均在0.2mg/kg以下，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于各自的最高允許含量，不會對味精中硫化鈉的測定產(chǎn)生影響。

3.6 硫離子顯色溶液的線性范圍

用吸收液分別配制硫離子濃度為0.01μg/mL、0.02μg/mL、0.05μg/mL、0.1μg/mL、0.2μg/mL、0.5μg/mL、1.0μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)顯色溶液，測量吸光度并繪制溶液濃度-吸光度圖，結(jié)果顯示，溶液中硫離子濃度大于0.5μg/mL時曲線開始出現(xiàn)彎曲，故刪掉最后一個點繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線（見圖1）。

圖1 硫離子溶液的標(biāo)準(zhǔn)曲線

從圖1可見，在0.01μg/mL-0.5μg/mL濃度范圍內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)R2=0.9996，因此本研究確定硫離子濃度的線性范圍為0.01μg/mL-0.5μg/mL。該線性范圍最低點的濃度低于已有研究報道的0.04μg/mL[4]。GB/T 16489-1996 水質(zhì) 硫化物的測定 亞甲基藍(lán)分光光度法中標(biāo)準(zhǔn)曲線的最高點濃度為0.7μg/mL。

3.7 方法檢出限和定量限

對空白樣品進(jìn)行7次平行測定，取檢測結(jié)果的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差作為方法檢出限，10倍標(biāo)準(zhǔn)偏差作為方法定量限。經(jīng)計算，本研究的方法檢出限（以硫離子計）為0.003mg/kg，定量限（以硫離子計）為0.01mg/kg，該定量限低于便攜式紫外可見分光光度法[5]，與離子色譜法[2,3]相當(dāng)，具有較高的靈敏度。

3.8 回收率和精密度

選取空白味精樣品，分別在定量限附近的濃度水平（2倍定量限、5倍定量限、10倍定量限）和高濃度水平（2mg/kg）下進(jìn)行了添加回收實驗，并計算了精密度，每一實驗平行測定7次，結(jié)果見表4。在0.02-2mg/kg的添加水平下，樣品的回收率范圍為90%-118%，7次平行測定結(jié)果的RSD在3.4%-9.9%之間，說明本方法具有較高的準(zhǔn)確性。

表4 不同濃度水平下的回收率和精密度

由于味精分為味精、加鹽味精和增鮮味精[10]，其中，加鹽味精是在味精中定量添加了精制鹽，增鮮味精是在味精中定量添加了核苷酸二鈉等增鮮劑，三種味精的成分含量有所不同，對檢測方法的干擾也不盡相同。如SN/T 3936-2014采用離子色譜法測定味精中硫化鈉含量，由于受加鹽味精中高含量氯離子的干擾，該方法不適用于加鹽味精中硫化鈉的檢測。基于此，本研究還考察了硫離子在加鹽味精和增鮮味精中的回收率，以明確本方法的適用性。所選取的樣品均為空白樣品，加標(biāo)的濃度為2 mg/kg。經(jīng)檢測，加鹽味精和增鮮味精樣品的回收率分別為104%、105%，這一結(jié)果表明，本方法同樣適用于加鹽味精和增鮮味精中硫化鈉的檢測。

3.9 實際樣品檢測

按照上述方法，分別對從市場上購買的幾種商品味精進(jìn)行了檢測，均未檢出硫化鈉，結(jié)果見表5。

表5 幾種品牌味精檢測結(jié)果

4 結(jié)論

本研究通過改變GB/T 16489-1996中的吸收液，優(yōu)化吹氣流速、吹氣時間及吹氣溫度等樣品前處理條件，建立了亞甲基藍(lán)分光光度法測定味精中硫化鈉含量的方法。該方法的準(zhǔn)確性好、靈敏度高、操作簡單、儀器價格便宜、易于普及，適用于味精、增鮮味精和加鹽味精中硫化鈉的檢測。

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