陶 琳,王 樂(lè)
(1.淄博海關(guān)綜合技術(shù)服務(wù)中心,山東淄博 255086;2.濟(jì)南海關(guān)技術(shù)中心,山東濟(jì)南 255014)
亞硫酸鹽是食品工業(yè)廣泛使用的添加劑,它通過(guò)產(chǎn)生二氧化硫來(lái)發(fā)揮護(hù)色、防腐、漂白和抗氧化的作用[1]。在食品加工過(guò)程中,需嚴(yán)格控制亞硫酸鹽的使用量,若過(guò)量使用,會(huì)產(chǎn)生一些毒副作用,如可能產(chǎn)生過(guò)敏性休克或增加肺癌、腦癌、心血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、中風(fēng)等疾病的發(fā)病率[2-3],還有可能破壞人體細(xì)胞中生物酶的活性,降低器官的代謝能力[4]。因此,準(zhǔn)確地檢測(cè)食品中二氧化硫的含量是保障消費(fèi)者健康的重要舉措。
目前,我國(guó)對(duì)食品中二氧化硫的限量都制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),GB 2760—2014[5]規(guī)定了各類食品中二氧化硫最大使用量,而聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織與世界衛(wèi)生組織的食品添加劑聯(lián)合專家委員會(huì)依據(jù)動(dòng)物試驗(yàn)結(jié)果,建議亞硫酸鹽每日允許攝入量(Acceptable Daily Intake,ADI)為0.7 mg·(kg bw)-1。國(guó)際食品法典(CODEX STAN 212—1999)[6]中規(guī)定,白砂糖中二氧化硫殘留量應(yīng)≤15 mg·kg-1。面對(duì)日益嚴(yán)峻的食品安全問(wèn)題,準(zhǔn)確地檢測(cè)二氧化硫殘留量非常有必要性。
《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中二氧化硫的測(cè)定》(GB 5009.34—2022)[7]以酸堿滴定法代替了原有的滴定方法。滴定法雖然存在主觀誤差大、操作煩瑣等缺陷,但其簡(jiǎn)單便捷,無(wú)須使用大型儀器,易于開(kāi)展,應(yīng)用十分廣泛。為了評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室運(yùn)用 GB 5009.34—2022 的能力濟(jì)南海關(guān)技術(shù)中心組織了相關(guān)能力驗(yàn)證活動(dòng),以期推動(dòng)相關(guān)檢測(cè)能力的提升,充分發(fā)揮能力驗(yàn)證對(duì)檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)質(zhì)量體系運(yùn)行和工作質(zhì)量控制的重要參考作用。
腐竹樣品,廠家定制生產(chǎn);過(guò)氧化氫、無(wú)水乙醇、氫氧化鈉、甲基紅、鹽酸(分析純,天津化學(xué)試劑廠);氮?dú)猓ㄗ筒┓迳綒怏w廠,純度大于99.9%,);XQM立式半圓行星真空球磨機(jī),南北儀器;密閉式不銹鋼干粉攪拌機(jī),鄭州天弘,容量35 kg。
1.2.1 樣品制備
稱取腐竹樣品2 kg,剪碎至2 cm以下,采用立式半圓行星真空球磨機(jī)進(jìn)行真空狀態(tài)下球磨粉碎,研磨時(shí)間20 min。粉碎后樣品倒入密閉式不銹鋼干粉攪拌機(jī),混合20 min至均勻。
1.2.2 試樣測(cè)定
《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中二氧化硫的測(cè)定》(GB 5009.34-2022)[7]中規(guī)定了樣品測(cè)定的過(guò)程,稱取制備后的樣品20 g(精確至0.01 g),放置于圓底燒瓶中,加入純水200 mL,打開(kāi)冷凝水開(kāi)關(guān),將冷凝水的溫度控制在15 ℃以下,同時(shí)將玻璃導(dǎo)管放在錐形瓶底部。按照順序加入50 mL 3%過(guò)氧化氫溶液、2~3滴25 g·L-1甲基紅乙醇溶液指示劑,隨后用0.01 mol·L-1氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至黃色。打開(kāi)氮?dú)?,調(diào)節(jié)流量為1.0~2.0 L·min-1,在蒸餾瓶中迅速加入濃度為6 mol·L-1的鹽酸溶液10 mL,加熱瓶?jī)?nèi)的溶液至沸,微沸狀態(tài)保持1.5 h。放冷至室溫后搖勻,用0.01 mol·L-1氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至黃色并保持20 s內(nèi)不褪色,空白試驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行。
1.2.3 二氧化硫含量的計(jì)算
樣品中二氧化硫含量的計(jì)算公式
式中:X為樣品中二氧化硫的含量(以SO2計(jì)),mg·kg-1或mg·L-1;V為樣品溶液消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,mL;V為空白溶液消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,mL;0.032為1 mL氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 mol·L-1)相當(dāng)?shù)亩趸虻馁|(zhì)量(g),g·mmoL-1;m為試樣的質(zhì)量或體積,g或mL。計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字。
1.2.4 均勻性及穩(wěn)定性檢驗(yàn)
《能力驗(yàn)證樣品均勻性和穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指南》(CNAS-GL003:2018)[8]中詳細(xì)規(guī)定了均勻性檢驗(yàn)和穩(wěn)定性檢驗(yàn)的方法及判定依據(jù),從分裝好的樣品中隨機(jī)抽取12份樣品,依據(jù)GB 5009.34-2022對(duì)樣品中的二氧化硫進(jìn)行檢測(cè),對(duì)樣品的均勻性進(jìn)行檢驗(yàn)。同時(shí),取均勻性檢驗(yàn)的12份樣品,分別模擬4 ℃和40 ℃2個(gè)溫度水平的環(huán)境,在第0天、第30天進(jìn)行檢測(cè),使用t檢驗(yàn)法檢驗(yàn)樣品的穩(wěn)定性。
1.3.1 發(fā)放樣品
將制備好的樣品抽真空后裝入包裝袋,放入快遞紙箱中。樣品標(biāo)識(shí)貼于氣泡包裝袋上,編號(hào)為N+樣品號(hào),每個(gè)參加實(shí)驗(yàn)室具有唯一性編號(hào)。包裝清單含一份樣品及1份參試指導(dǎo)書。
1.3.2 保密及防串通措施
為了保密,每個(gè)參加實(shí)驗(yàn)室在實(shí)驗(yàn)室能力驗(yàn)證管理系統(tǒng)網(wǎng)站(www.ptplab.net)上報(bào)名后系統(tǒng)隨機(jī)生成實(shí)驗(yàn)室編號(hào)和樣品號(hào)。在能力驗(yàn)證過(guò)程中,樣品分發(fā)、結(jié)果報(bào)告等均以實(shí)驗(yàn)室編號(hào)和樣品號(hào)傳遞。發(fā)送樣品時(shí),隨機(jī)抽取樣品。因此,樣品編號(hào)無(wú)任何規(guī)律可循,防止參加者串通。
1.3.3 結(jié)果評(píng)價(jià)原則
結(jié)果評(píng)價(jià)采用穩(wěn)健統(tǒng)計(jì)方法的[9]。能力驗(yàn)證結(jié)果按下式計(jì)算Z比分?jǐn)?shù)(Z值)進(jìn)行評(píng)價(jià):
式中:x為參加者能力驗(yàn)證結(jié)果;X為中位值;σ為標(biāo)準(zhǔn)四分位距。|Z|≤2.0表明“滿意”;2.0<|Z|<3.0表明結(jié)果“有問(wèn)題”;|Z|≥3.0表明“不滿意”。
對(duì)于制備好的考核樣品中二氧化硫進(jìn)行檢測(cè),隨機(jī)抽取12瓶,每瓶樣品重復(fù)測(cè)量2次。采用單因素方差分析,對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行F檢驗(yàn)。由表1、表2可知,F(xiàn)值均小于臨界值F0.05(11,12)=2.72,這說(shuō)明當(dāng)顯著水平為0.05時(shí),樣品中的二氧化硫的含量是均勻的。
表1 均勻性檢驗(yàn)結(jié)果
表2 單因素方差分析
使用t檢驗(yàn)法對(duì)穩(wěn)定性數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估,經(jīng)檢驗(yàn),兩個(gè)溫度下樣品均滿足t 表3 穩(wěn)定性檢驗(yàn)結(jié)果 參加本輪能力驗(yàn)證的共有30家實(shí)驗(yàn)室,其中海關(guān)相關(guān)實(shí)驗(yàn)室為18家,企業(yè)及第三方實(shí)驗(yàn)室有12家,其上報(bào)結(jié)果均有效。對(duì)所有結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,得出中位值為49.8 mg·kg-1,標(biāo)準(zhǔn)四分位距為3.706 mg·kg-1,穩(wěn)健變異系數(shù)為7.44%,最大值為62.6 mg ·kg-1,最小值為32.6 mg·kg-1,極差為30.0 mg·kg-1。30家實(shí)驗(yàn)室中,結(jié)果為滿意的實(shí)驗(yàn)室有23家,滿意率為76.7%;有3家實(shí)驗(yàn)室結(jié)果有問(wèn)題;有4家實(shí)驗(yàn)室結(jié)果為離群。 Z比分?jǐn)?shù)序列直方圖可表示相關(guān)的統(tǒng)計(jì)量,直觀地展示本次能力驗(yàn)證活動(dòng)的結(jié)果。二氧化硫測(cè)定值Z比分?jǐn)?shù)序列直方圖參見(jiàn)圖1。 圖1 二氧化硫測(cè)定值Z比分?jǐn)?shù)圖 亞硫酸鹽系列物質(zhì)在鹽酸酸化下釋放二氧化硫,與過(guò)氧化氫溶液反應(yīng),生成硫酸鹽,采用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的硫酸鹽。根據(jù)返回的結(jié)果及試驗(yàn)過(guò)程,發(fā)現(xiàn)有如下因素可能影響試驗(yàn)結(jié)果。 2.4.1 加熱功率的影響 方芳[10]發(fā)現(xiàn)適當(dāng)調(diào)高加熱功率能提高樣品的準(zhǔn)確度,但過(guò)高的加熱功率會(huì)加快蒸餾速度,使蒸餾液中其他含硫物質(zhì)一同蒸餾出來(lái),導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏高。參加者應(yīng)根據(jù)本實(shí)驗(yàn)室條件進(jìn)行摸索,找出最佳的加熱功率。 2.4.2 氮?dú)饬髁康挠绊?/p> 氮?dú)饬魉龠^(guò)低會(huì)導(dǎo)致二氧化硫蒸餾不完全,導(dǎo)致結(jié)果偏低。氮?dú)獾牧魉龠^(guò)高會(huì)讓反應(yīng)過(guò)于激烈,吸收液無(wú)法將二氧化硫吸收完全,檢測(cè)結(jié)果同樣偏低[10]。參加者應(yīng)選擇合適的氮?dú)饬魉?,提高吸收效率?/p> 2.4.3 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的影響 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的使用和管理對(duì)化學(xué)分析的結(jié)果至關(guān)重要,要特別關(guān)注標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的使用期限和可溯源性,應(yīng)保證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測(cè)定能追溯到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位。同時(shí),在存放標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)時(shí)應(yīng)滿足存放要求,防止影響其特性或變質(zhì)。 2.4.4 檢測(cè)人員的影響 檢測(cè)人員需具備扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)和技能,并首選責(zé)任心強(qiáng)、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)、經(jīng)驗(yàn)豐富,具有較強(qiáng)的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的人作為主要檢測(cè)人,以避免誤差的產(chǎn)生。影響檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性的因素較多,一個(gè)環(huán)節(jié)失控則影響最終的試驗(yàn)結(jié)果。建議有可疑和離群結(jié)果的檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)參照?qǐng)?bào)告給出的信息,對(duì)整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行核查,找出偏離原因,按照要求進(jìn)行整改,以期提高檢測(cè)技術(shù)能力和管理水平。 為了評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室運(yùn)用GB 5009.34—2022的能力,濟(jì)南海關(guān)技術(shù)中心組織“食品中二氧化硫的測(cè)定-滴定法能力驗(yàn)證”。本次能力驗(yàn)證選用腐竹作為樣品,均勻性檢驗(yàn)和穩(wěn)定性檢驗(yàn)的結(jié)果表明樣品符合能力驗(yàn)證的要求,從結(jié)果來(lái)看,多數(shù)實(shí)驗(yàn)室對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)用掌握較好,其檢測(cè)水平和熟練程度符合要求。少數(shù)實(shí)驗(yàn)室出現(xiàn)離群或可疑結(jié)果,需深入分析原因進(jìn)行整改。本次能力驗(yàn)證旨在幫助實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)不足,吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),提高自身業(yè)務(wù)水平,對(duì)實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制的有效性進(jìn)行確認(rèn),發(fā)揮了在能力監(jiān)督和質(zhì)量提升中的作用。2.3 能力驗(yàn)證結(jié)果
2.4 可能影響檢測(cè)結(jié)果的原因分析
3 結(jié)論