金曉蘭，蔣才斌，莫鳳萍，黃韻霖

（廣西壯族自治區(qū)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院，廣西南寧 530007）

我國很早就有采用硫磺熏蒸的方式處理八角，不僅去除八角中部分水分，而且熏蒸過程中產(chǎn)生的二氧化硫具有防腐殺菌的作用，可以防止八角霉變和蟲蛀，有利于儲(chǔ)存，同時(shí)還能使熏蒸后的八角的外觀色澤變得鮮亮，有利于銷售。二氧化硫是我國允許使用的一種食品添加劑，在食品工業(yè)中發(fā)揮著護(hù)色、防腐、漂白和抗氧化的作用，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求的二氧化硫殘留量一般不會(huì)對身體健康帶來危害，少量二氧化硫進(jìn)入體內(nèi)后最終會(huì)生成硫酸鹽，可通過正常解毒后由尿液排出體外，不會(huì)產(chǎn)生毒性作用。但人體若過量攝入二氧化硫，則會(huì)危害到消化系統(tǒng)，產(chǎn)生過敏，可能會(huì)引發(fā)呼吸困難、腹瀉、惡心及嘔吐等癥狀，也可能會(huì)對人的大腦及其他組織產(chǎn)生不同程度的危害。因此，在《食品安全標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》（GB 2760—2014）[1]中，規(guī)定了八角中的二氧化硫殘留量限量值，依據(jù)國家衛(wèi)生健康委員會(huì)關(guān)于彎曲乳桿菌等24種“三新食品”的公告（2019年第2號），硫磺使用范圍擴(kuò)大到香辛料及粉（僅限八角）（食品類別12.09.01），硫磺的最大使用量為0.15 g/kg（以二氧化硫殘留量計(jì)）。目前市場上，一些生產(chǎn)商、攤點(diǎn)商販為了追求經(jīng)濟(jì)利益，使八角具有更長的貯存時(shí)間和更好的賣相，在八角生產(chǎn)過程中存在超限量使用二氧化硫的情況，甚至出現(xiàn)二氧化硫殘留量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于限量值的情況。近年有媒體報(bào)道稱，在位于廣西壯族自治區(qū)南寧市興寧區(qū)三塘鎮(zhèn)昆侖大道199號的“廣西高峰香料物流中心”內(nèi)，大部分經(jīng)營戶為了縮短工時(shí)、降低成本，使用硫磺熏制八角，而批發(fā)商為了逐利，也會(huì)采購這些硫磺八角，并銷往各地的飯店及食堂等。因此，準(zhǔn)確檢測八角中二氧化硫殘留量對保障食品安全意義重大。

目前，食品中二氧化硫常用的檢測方法有分光光度比色法[2]、滴定法[3-5]（如直接滴定法、蒸餾-碘量滴定法、蒸餾-堿滴定法）和色譜法（如氣相色譜質(zhì)譜法、離子色譜）[6-7]，以及其他的檢測方法[8]（如生物熒光探針法、表面增強(qiáng)拉曼光譜法、電極法、氣體擴(kuò)散分析系統(tǒng)法、紙基薄膜微萃取與智能手機(jī)檢測相結(jié)合方法、快速檢測法等）。我國檢測食品中二氧化硫殘留量的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)是《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中二氧化硫的測定》（GB 5009.34——2016）[9]，該法也是國家食品安全監(jiān)督抽檢中二氧化硫殘留量的指定檢測方法。而八角由于本身的成分較為復(fù)雜，存在多種揮發(fā)性成分。國家標(biāo)準(zhǔn)方法檢測時(shí)，檢測過程是在蒸餾燒瓶中加鹽酸溶液對樣品進(jìn)行酸化，加熱蒸餾，蒸餾液用乙酸鉛吸收液吸收。吸收溶液先用鹽酸酸化，搖勻后再用碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，八角中的一些揮發(fā)性成分也能夠被吸收并且消耗一定量的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液，導(dǎo)致檢測結(jié)果偏高，并且吸收液容易產(chǎn)生渾濁沉淀，對滴定終點(diǎn)產(chǎn)生干擾，表明現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)檢測方法對八角中二氧化硫殘留量的檢測適用性較差，需要探索研究其他更合適的檢測方法。為了更準(zhǔn)確的檢測八角中二氧化硫殘留量，本文對現(xiàn)有國際方法進(jìn)行了改進(jìn)。

1 材料與方法

1.1 試劑

瓶裝氮?dú)猓杭兌取?9.9%；鹽酸溶液（1+3）：量取250 mL濃鹽酸，用水稀釋至1 000 mL待用；0.1 mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液：按照《化學(xué)試劑 標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備》（GB/T 601—2016）標(biāo)準(zhǔn)要求配制和標(biāo)定；0.01 mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液：用大肚移液管精密移取0.1 mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液10 mL，用水定容至100 mL，臨用時(shí)配制；甲基紅指示劑：稱取0.25 g甲基紅溶解于100 mL乙醇（95%）中；中性過氧化氫（H2O2）吸收液：量取30%的過氧化氫（H2O2）20 mL于錐形瓶中，加蒸餾水200 mL搖勻，往錐形瓶中滴加2滴甲基紅指示劑，用0.01 mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液變淺黃色，臨用時(shí)現(xiàn)配。

1.2 儀器

電子分析天平（精度0.1 mg），上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司；高速粉碎機(jī)，天津市泰斯特儀器有限公司；1 000 mL套式恒溫器，功率300 W，恒溫范圍50～200 ℃，海寧市華星儀器廠；三口燒瓶，四川蜀玻（集團(tuán)）有限責(zé)任公司；酸堿兩用滴定管，天津市天科玻璃儀器制造有限公司；超純水儀，賽默飛世爾科技（中國）有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 方法原理

在密閉圓底燒瓶中對樣品進(jìn)行酸化處理，然后進(jìn)行蒸餾，樣品中的亞硫酸鹽系列物質(zhì)轉(zhuǎn)化為二氧化硫，二氧化硫蒸餾物隨惰性氣體氮?dú)鈳氲胶羞^氧化氫容易的吸收瓶中，過氧化氫溶液將二氧化硫氧化為硫酸根離子，采用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行酸堿滴定法測定，根據(jù)滴定結(jié)束后所消耗的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液量計(jì)算出樣品中二氧化硫的含量。

1.3.2 樣品制備

用四分法分取不同八角試樣，然后用剪刀將八角成小塊，用高速粉碎機(jī)粉碎均勻，轉(zhuǎn)入潔凈的自封樣品袋內(nèi)密封備用。在樣品制備過程中要注意制備工具的潔凈使樣品不受污染，試樣制備后盡快蒸餾，避免亞硫酸鹽自然流失。

1.3.3 蒸餾

蠕變作為重要的巖石流變力學(xué)特性之一，與巖體工程的長期穩(wěn)定性緊密相關(guān)。在巷道開挖過程中往往會(huì)產(chǎn)生一定范圍的破裂區(qū)，該范圍內(nèi)的破裂圍巖在支護(hù)的作用下表現(xiàn)為長期蠕變，破裂圍巖蠕變是導(dǎo)致巷道長期變形的一個(gè)主要因素[1-3]。因此，研究破裂圍巖蠕變失穩(wěn)特性，對巷道圍巖穩(wěn)定性分析和控制有著十分重要的理論意義和實(shí)際意義。

在電子天平上稱取5.0 g制備好的八角均勻樣品（精確至0.001 g，取樣量根據(jù)二氧化硫殘留量的高低調(diào)整），置于三口圓底蒸餾燒瓶中，3個(gè)口分別接冷凝裝置、氮?dú)鈱?dǎo)入口及裝有鹽酸溶液（1+3）的分液漏斗。加入約300 mL純凈水至蒸餾瓶中，燒瓶的一口接冷凝裝置，冷凝管氣體導(dǎo)出口連接橡膠導(dǎo)氣管插入預(yù)先備有50 mL中性過氧化氫（H2O2）吸收液的碘量瓶的液面下。錐形瓶中的吸收液在插入導(dǎo)管前先加入2滴甲基紅指示劑，然后用0.01 mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淺黃色。打開冷凝水通過冷凝裝置，檢查所有接管及玻璃接口的氣密性。在分液漏斗中加入40 mL鹽酸溶液（1+3），慢慢開啟分液漏斗將鹽酸溶液緩緩加入蒸餾燒瓶至剩余約5 mL時(shí)，關(guān)閉分液漏斗旋塞。打開連接氮?dú)鈱?dǎo)入口的瓶裝高純氮?dú)?，使用流量?jì)調(diào)節(jié)氮?dú)饬魉偌s為0.2 L/min，開啟套式恒溫器蒸餾三口圓底蒸餾燒瓶中的混合物至微沸，當(dāng)?shù)饬科恐形找杭s200 mL時(shí)，使冷凝管下端導(dǎo)氣管離開液面后再蒸餾約1 min，用少量過氧化氫吸收液分兩次沖洗插入吸收液的導(dǎo)氣管。同時(shí)用超純水做空白試驗(yàn)。

1.3.4 滴定

向取下的碘量瓶中加入2滴甲基紅指示劑,搖動(dòng)碘量瓶使溶液混合均勻，用用0.01 mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液變淺黃色變且20 s內(nèi)不褪色為止，記錄消耗的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液體積。用同樣操作方法做空白實(shí)驗(yàn)，記錄消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)體積。

1.3.5 結(jié)果計(jì)算

樣品中二氧化硫殘留量按公式（1）進(jìn)行計(jì)算：

式中：X為試樣中二氧化硫殘留量，mg/kg；C為氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的實(shí)際摩爾濃度，mol/L；V為試驗(yàn)中樣品消耗的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積，mL；V0為試驗(yàn)中空白消耗的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積，mL；m為測試樣品的質(zhì)量，g。

2 結(jié)果與分析

2.1 實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化

選取3個(gè)不同二氧化硫殘留量的八角樣品進(jìn)行蒸餾比對試驗(yàn)。每個(gè)樣品分成2組，第1組樣品的吸收液在常溫下進(jìn)行吸收試驗(yàn)，然后再滴定分析。第2組樣品做為對照組將裝有吸收液的碘量瓶置于冰水浴條件中進(jìn)行吸收試驗(yàn)，然后再滴定分析。3個(gè)樣品的不同吸收條件檢測結(jié)果見表1。由表1可知，冰水浴條件下得到的二氧化硫殘留量結(jié)果均高于常溫條件下的結(jié)果，這是因?yàn)樵诒l件下的二氧化硫的分解速度低于常溫條件下的分解速度。因此，本試驗(yàn)采用冰水浴條件中進(jìn)行吸收試驗(yàn)。

表1 不同條件測定結(jié)果

2.2 方法的檢測限和定量限

按照優(yōu)化后的方法測定20個(gè)空白樣品滴定所用的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，根據(jù)結(jié)果計(jì)算公式計(jì)算空白樣品的標(biāo)準(zhǔn)偏差，以3倍空白樣品的標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算方法檢測限，以10倍空白樣品的標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算方法定量限。得到本方法的檢出限為1.2 mg/kg，方法定量限為3.9 mg/kg。

2.3 方法精密度

選取5個(gè)不同含量水平的八角樣品在優(yōu)化后的條件下進(jìn)行二氧化硫殘留量的精密度檢測試驗(yàn)，分別對每個(gè)樣品進(jìn)行6次測定，結(jié)果見表2。從表2可以看出，該方法測定結(jié)果的精密度RSD在0.50%～1.76%，符合方法學(xué)要求且精密度較好。

表2 精密度測定結(jié)果

2.4 回收率

在優(yōu)化條件下對八角樣品3和八角樣品5分別進(jìn)行3水平的二氧化硫殘留量加標(biāo)回收試驗(yàn)，加標(biāo)濃度分別為50.8 mg/kg、76.2 mg/kg和101.6 mg/kg，每個(gè)濃度重復(fù)測定6次，結(jié)果見表3。從表3中可以看出，八角中二氧化硫殘留量檢測方法的加標(biāo)回收率在93.9%～97.5%，符合《合格評定化學(xué)分析方法確認(rèn)和驗(yàn)證指南》（GB/T 27417—2017）[10]中所提出的90%～110%的要求，因此，這一優(yōu)化后的檢測方法檢測效果良好。

表3 回收率測定

3 結(jié)論

八角生產(chǎn)銷售者為了使產(chǎn)品賣相好、易于存儲(chǔ)，普遍存在使用硫磺熏蒸八角的情況。雖然使用硫磺熏蒸八角是一種傳統(tǒng)的加工方法，但由于八角生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模普遍較小，人員技術(shù)程度較低，操作過程規(guī)范性不高，容易出現(xiàn)過量使用硫磺熏蒸造成二氧化硫殘留量超標(biāo)的情況。八角作為我國市場上一種常用的香辛料，應(yīng)該加強(qiáng)監(jiān)管保障食用安全。目前我國現(xiàn)行的有效標(biāo)準(zhǔn)使用蒸餾碘量法檢測八角存在干擾大、終點(diǎn)難判斷等問題，方法的適宜性較差，需要探索更加準(zhǔn)確的二氧化硫殘留量檢測方法。本文探索研究了八角中二氧化硫殘留量的檢測方法，該法以蒸餾滴定法為基礎(chǔ)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，樣品在酸性條件下經(jīng)加熱煮沸釋放出的二氧化硫由惰性載氣氮?dú)鈳С?，在冰浴條件下被過氧化氫吸收液吸收并氧化為硫酸溶液，用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定檢測，解決了現(xiàn)行有效國家食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)檢測八角樣品的方法缺陷。運(yùn)用該方法進(jìn)行了八角樣品中二氧化硫檢測的精密度和回收率實(shí)驗(yàn)，檢測結(jié)果相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD值在0.50%～1.76%，加標(biāo)回收率在93.9%～97.5%，精密度和回收率都較高，表明該實(shí)驗(yàn)所建立的分析方法準(zhǔn)確可靠，能夠用于八角中二氧化硫殘留量的檢測。該方法簡單便捷，設(shè)備要求簡單，無需使用大型儀器，容易開展，可為企業(yè)和檢測機(jī)構(gòu)檢測八角中二氧化硫殘留量提供參考。