呂攀盛,徐 軍,田藝閣,周曉榮*,王海濱*
(1.武漢輕工大學(xué) 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院,湖北 武漢 430023;
2.武漢輕工大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院,湖北 武漢 430023)
隨著人們生活質(zhì)量的提高,人們越來越追求健康的生活品質(zhì)。風(fēng)味食品中所含有的各種營養(yǎng)成分是十分豐富的,其中食鹽是食品制作過程中不可或缺的一種調(diào)味品,食鹽在食品中除了調(diào)味以外,還有防腐等作用[1]。相關(guān)研究表明:食鹽攝入量過多,易導(dǎo)致高血壓、心力衰竭、骨質(zhì)疏松等疾病。中國營養(yǎng)學(xué)會建議每人平均每天最好吃鹽不要超過6 g[2]。食物中的食鹽含量過高會造成造成人們攝入量偏高,所以標(biāo)注食品的含鹽量很有意義,可以幫助消費(fèi)者合理安排膳食。目前,各種食物中食鹽含量的測定依據(jù)國標(biāo)GB 5009.44-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中氯化物的測定》的滴定法,在測試過程中存在前處理過程繁瑣,使用試劑品種較多(佛爾哈德法、莫爾法)或者數(shù)據(jù)處理過程復(fù)雜(電位滴定法)的問題。本文提出一種新的測試食品中食鹽含量的方法—電導(dǎo)法,具有快捷、數(shù)據(jù)處理簡單、使用試劑少的優(yōu)點(diǎn)。通過在風(fēng)味型肉制品中應(yīng)用,并和國標(biāo)法比較,發(fā)現(xiàn)有可能成為替代國標(biāo)法測試食鹽含量的新方法,且具有推廣意義。
材料:鹵鴨肉(肉鴨)、紗布。
試劑:氯化鈉(NaCl)、硝酸(HNO3)、硫酸鐵銨[NH4Fe(SO4)2·12H2O]、硝酸銀(AgNO3)、硫氰酸鉀(KSCN)。試驗中所用試劑均為分析純,用水均為蒸餾水。
試劑配制:0.1 mol/L硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液和0.1 mol/L硫氰酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液按國標(biāo)(GB 5009.44-2016)配制與標(biāo)定;飽和硫酸鐵銨溶液:50 g硫酸鐵銨溶于100 mL水中;硝酸溶液(1+3):將1體積的硝酸加入3體積的水中,搖勻。
強(qiáng)電解質(zhì)純組分體系的稀溶液中,恒溫時,組分的濃度(C)與電導(dǎo)率(κ)呈線性關(guān)系,可以通過繪制電導(dǎo)率-濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線,獲得由電導(dǎo)率換算濃度的公式。測試樣品處理后的溶液的電導(dǎo)率,通過計算獲得樣品中的食鹽含量。
通過測試氯化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的電導(dǎo)率獲得標(biāo)準(zhǔn)曲線。將樣品粉碎,加入超純水浸出食鹽,用紗布過濾,得到浸出食鹽的樣品溶液,然后測定溶液的電導(dǎo)率,通過計算,獲得樣品中的食鹽含量。
2.1.1 最佳濃度范圍的確定
選擇濃度范圍為 0.0001 ~0.001 mol/L、0.001 ~0.01 mol/L、0.01~0.1 mol/L的氯化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液作為測試對象,恒溫25℃,測試電導(dǎo)率,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,如圖1(a、b、c)所示。從圖1可知,濃度范圍為0.00~0.01 mol/L時的標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性相關(guān)系數(shù)最接近1,R2達(dá)到0.9999,說明此濃度范圍為最佳。電導(dǎo)率與濃度的換算公式為:κ(μs/cm) = 115739C(mol/L)+3.5962。
圖1 25℃時各濃度范圍電導(dǎo)率與濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Standard curve of conductivity and concentration for each concentration range at25 ℃
2.1.2 最佳測試溫度范圍的確定
選擇0.001~0.01 mol/L的濃度范圍,在20~34℃的溫度范圍,測試氯化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的電導(dǎo)率,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,進(jìn)行線性擬合。結(jié)果表明,在25~31℃的溫度范圍,標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性相關(guān)系數(shù)均達(dá)到0.9998以上。溫度高于31℃或者低于25℃時,線性相關(guān)系數(shù)下降。因此,最佳溫度測試范圍為25~31℃。且25℃、28℃和31℃三個恒定溫度得到的換算公式分別為:
a)25℃:κ(μs/cm)=115739C(mol/L)+3.6 ,R2=0.9999;
b)28℃:κ (μs/cm)=126711C(mol/L)+23.8,R2=0.9999;
c)31℃:κ (μs/cm)=131956.7C(mol/L)+23.7,R2=0.9998。
平行取5份鹵鴨肉樣品用于測試,每一份樣品的質(zhì)量為1 g左右(精確至0.0001 g)。其中,每一份樣品的處理溶液平行測定三次電導(dǎo)率,取平均值計算食鹽含量。對測試結(jié)果進(jìn)行整理和計算,得到樣品中食鹽含量W(NaCl)為1.26%(以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計,扣除空白樣品值),平行測定的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.74%。
對鹵鴨肉樣品進(jìn)行處理后,恒定在31℃以電導(dǎo)法進(jìn)行加標(biāo)回收測試,測試步驟與2.2中一致,加入一定的氯化鈉標(biāo)準(zhǔn)樣品后測試電導(dǎo)率,換算成食鹽含量后,再計算加標(biāo)回收率。結(jié)果表明,鹵鴨肉樣品食鹽含量的加標(biāo)回收率在100.10% ~104.48%,平均值達(dá)到了101.91% 。
表1 電導(dǎo)法與滴定法的比較Table 1 Comparison of Conductometric and Titration Methods
分別使用電導(dǎo)法和福爾哈德滴定法平行測定5次鹵鴨肉樣品中的食鹽含量,測定結(jié)果列于表1中。從表1可以看出,電導(dǎo)法和滴定法測試的結(jié)果非常接近。電導(dǎo)法測試的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差值為1.74%,略大于滴定法測試的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。對電導(dǎo)法和滴定法的測試結(jié)果用Microsoft Office Excel軟件對其進(jìn)行t-檢驗分析。結(jié)果顯示,鹵鴨肉樣品的兩種測試方法之間沒有顯著性差異(|t|=2.079354<t雙尾臨界 =2.306004,P(T< =t) 雙尾 =0.071187 >0.05)。
本實(shí)驗研究的電導(dǎo)法可快速測定食品中氯化鈉的含量,在檢測精密度上與傳統(tǒng)方法滴定法無顯著性差異,可節(jié)省試劑和簡化數(shù)據(jù)處理,具有一定的應(yīng)用前景。