冼土秀,歐志秀,周麗賢,趙俊峰,許廣元
(廣東省綠色產(chǎn)品認證檢測中心有限公司,廣東廣州 510440)
二氧化硫被廣泛用于食品加工中,是國內(nèi)外食品加工業(yè)中允許使用的食品添加劑,具有漂白、護色、防腐和抗氧化的作用[1]。食品中的二氧化硫來源有外源性和內(nèi)源性,外源性主要由采用硫磺熏制食品或使用能產(chǎn)生二氧化硫的鹽類作食品添加劑時產(chǎn)生,內(nèi)源性由某些食品在發(fā)酵過程中產(chǎn)生。按照國家標準合理使用二氧化硫不會對人體健康造成危害,但長期過量攝入二氧化硫可能導致人體呼吸系統(tǒng)疾病和多組織受損[2]。因此,我國規(guī)定了食品添加劑二氧化硫的使用限量和檢測方法[3]。
《食品安全國家標準 食品中二氧化硫的測定》(GB 5009.34—2016)即將于2022年12月30日被廢止,屆時將被《食品安全國家標準 食品中二氧化硫的測定》(GB 5009.34—2022)所替代,主要變化在于修改了原滴定法為酸堿滴定法,增加了分光光度法和離子色譜法。檢驗方法的變更需要進行方法驗證,本文對第二法分光光度法進行驗證,驗證了該方法的線性、線性范圍、檢出限、定量限、精密度及準確度6個參數(shù)。
樣品直接用甲醛緩沖吸收液浸泡或加酸充氮蒸餾,使其中的二氧化硫釋放被甲醛溶液吸收,生成穩(wěn)定的羥甲基磺酸加成化合物,酸性條件下與鹽酸副玫瑰苯胺生成藍紫色絡合物,該絡合物的吸光值與二氧化硫的濃度成正比[4]。
《食品安全國家標準 食品中二氧化硫的測定》(GB 5009.34—2022)第二法分光光度法中,直接提取法適用于白糖及白糖制品、淀粉及淀粉制品、生濕面制品等無油脂且無顏色干擾試樣中總二氧化硫的測定;充氮蒸餾提取法適用于葡萄酒、赤砂糖等有顏色試樣中總二氧化硫的測定。
1.3.1 試劑與標準品
氨基磺酸銨(H6N2O3S);乙二胺四乙酸二鈉(C10H14N2Na2O8);甲醛(CH2O);鄰苯二甲酸氫鉀(KHC8H4O4);0.2%鹽酸副玫瑰苯胺(C20H20ClN3)溶液;冰乙酸(C2H4O2);磷酸(H3PO4);二氧化硫標準溶液(100 μg·mL-1),具有國家認證并授予標準物質(zhì)證書。
1.3.2 儀器和設備
UV-2600紫外可見分光光度計(日本島津公司);電子天平,感量為0.01 g;玻璃充氮蒸餾器。
1.3.3 試劑配制
氫氧化鈉溶液(1.5 mol·L-1):稱取6.0 g NaOH, 溶于水并稀釋至100 mL。
乙二胺四乙酸二鈉溶液(0.05 mol·L-1):稱取 1.86 g乙二胺四乙酸二鈉(簡稱EDTA-2Na),溶于水并稀釋至100 mL。
甲醛緩沖吸收儲備液:稱取2.04 g鄰苯二甲酸氫鉀,溶于少量水中,加入36%~38%的甲醛溶液5.5 mL,0.05 mol·L-1EDTA-2Na溶液20.0 mL,混勻,加水稀釋并定容至100 mL,貯于冰箱中冷藏保存。
甲醛緩沖吸收液:量取甲醛緩沖吸收儲備液適量,用水稀釋100倍,臨用時現(xiàn)配。
鹽酸副玫瑰苯胺溶液(0.5 g·L-1):量取0.2%鹽酸副玫瑰苯胺溶液25.0 mL,分別加入磷酸30 mL和鹽酸12 mL,用水稀釋至100 mL,搖勻,放置24 h,備用(避光密封保存)。
氨基磺酸銨溶液(3 g·L-1):稱取0.30 g氨基磺酸銨(H6N2O3S)溶于水并稀釋至100 mL。
鹽酸溶液(6 mol·L-1):量取鹽酸50 mL,緩緩傾入50 mL水中邊加邊攪拌。
參照(GB 5009.34—2022)《食品安全國家標準 食品中二氧化硫的測定》第二法分光光度法進行測定。
二氧化硫標準使用液濃度為10 μg·mL-1。吸取 0 mL、0.20 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.00 mL和 3.00 mL的二氧化硫標準使用液用甲醛緩沖吸收液定容至10.00 mL。經(jīng)過計算,該系列標準溶液中二氧化硫的質(zhì)量分別為0 μg、2.0 μg、5.0 μg、10.0 μg、20.0 μg和30.0 μg。標準曲線的制作按照標準進行,以質(zhì)量為橫坐標,吸光度為縱坐標繪制標準曲線。標準工作曲線為y=0.0266x+0.0395,R2=0.9998。
根據(jù)《合格評定 化學分析方法確認和驗證指南》(GB/T 27417—2017)規(guī)定準確定量的方法,線性回歸方程的相關系數(shù)不低于0.99,本實驗按照《食品安全國家標準 食品中二氧化硫的測定》 (GB 5009.34—2022)規(guī)定的測試條件進行測試,其線性回歸方程為y=0.0266x+0.0395,相關系數(shù)為0.9998, 線性范圍為0~30.0 μg,符合標準規(guī)定的要求。
檢出限采用空白標準偏差法評估,即通過分析大量(n≥10)樣品空白確定檢出限(LOD)。本次實驗通過10次樣品空白獨立測試,計算出檢測結果的算數(shù)平均值(X)和標準偏差(S)確定檢出限(LOD),計算公式為LOD=X+3S;為增加數(shù)據(jù)的可信性,本實驗以10倍檢出限作為定量限[5]。具體結果見表1和表2。
表1 固體或半流體樣品的方法檢出限及定量限實驗結果表
表2 液體樣品的方法檢出限及定量限實驗結果表
由表1可知,當固體或半流體稱樣量為10 g,定容體積為100 mL,取樣體積為10 mL時,該方法的檢出限為0.346 mg·kg-1,定量限為3.46 mg·kg-1, 均低于GB 5009.34—2022規(guī)定的檢出限1 mg·kg-1,定量限6 mg·kg-1,符合要求,本次實驗的標準偏 差0.0486 mg·kg-1;由 表2可 知,當 液 體 取 樣量為10 mL,定容體積為100 mL,取樣體積為 10 mL時,該方法的檢出限為0.558 mg·L-1,定量限為 5.58 mg·L-1,均低于GB 5009.34—2022規(guī)定的檢出限1 mg·kg-1,定量限6 mg·kg-1,符合要求,本次實驗的標準偏差為0.0526 mg·L-1。
精密度的測量通常需要自由度至少為6,故選取一個樣品進行7次重復性測定,得到的重復性實驗的相對標準偏差為1.36%,結果見表3,符合 GB/T 27417—2017的要求。
通過已知濃度的二氧化硫標液加入樣品中,使加標后的樣品二氧化硫的濃度分別處于標準曲線的低、中、高3個濃度,進行3水平6平行共計18個加標實驗,按照標準的檢測方法進行檢測,經(jīng)計算結果在90.4%~97.1%,均符合《合格評定 化學分析方法確認和驗證指南》(GB/T 27417—2017)規(guī)定,當濃度水平為1~100 mg·kg-1時,回收率為90%~110%,符合要求[6]。其結果見表4。
表3 精密度實驗結果表
表4 樣品加標回收結果表
按照《食品安全國家標準 食品中二氧化硫的測定》(GB 5009.34—2022)第二法分光光度法方法規(guī)定,通過對二氧化硫標準工作曲線的線性和線性范圍、檢出限、定量限、精密度及準確度進行方法驗證,各項指標均符合要求,表明本實驗室現(xiàn)有的設備、環(huán)境、人員等條件能滿足《食品安全國家標準 食品中二氧化硫的測定》(GB 5009.34—2022)第二法分光光度法規(guī)定的方法,能展開此方法的檢測。