果蔬中二氧化硫快速检测的技术

案例导入

案例：某省食药监局公布了食品安全监督抽检信息。结果显示，在接受抽检的乳制品、食糖、蔬菜及其制品、食用油/油脂及其制品、特殊膳食食品5类共计1050批次食品中，有959批次食品抽检合格，91批次食品抽检不合格。在91批次抽检不合格食品中，共有60余批次系因二氧化硫残留量超标所致，涵盖笋干、泡菜、银耳、糖果等，其中尤以竹笋、笋片等产品最集中。

讨论：食品中为何要添加二氧化硫，二氧化硫的安全性？如何快速检测出二氧化硫？

二氧化硫是国内外允许使用的一种食品添加剂，我国GB 2760-2014《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》明确规定了二氧化硫作为漂白剂、防腐剂、抗氧化剂用于经表面处理的鲜水果、水果干类、蜜饯凉果、干制蔬菜、腌渍蔬菜、蔬菜罐头（仅限竹笋、酸菜等。国际食品添加剂联合专家委员会（JECFA）制定的二氧化硫安全摄入限是每天每公斤体重0.7毫克。

通常情况下，二氧化硫以焦亚硫酸钾、焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、低亚硫酸钠等亚硫酸盐的形式添加于食品中，或采用硫黄熏蒸的方式用于食品处理，发挥护色、防腐、漂白和抗氧化的作用。比如在水果、蔬菜干制，蜜饯、凉果生产，白砂糖加工及鲜食用菌和藻类在贮藏和加工过程中可以防止氧化褐变或微生物污染。利用二氧化硫气体熏蒸果蔬原料，可抑制原料中氧化酶的活性，使制品色泽明亮美观。在白砂糖加工中，二氧化硫能与有色物质结合达到漂白的效果。按照标准规定合理使用二氧化硫不会对人体健康造成危害，但用量过大或长期超限量，急性会引起眼、鼻、黏膜的刺激症状，严重时会产生喉头痉挛、水肿、支气管痉挛等，慢性导致嗅觉迟钝、鼻炎、支气管炎、哮喘等，影响机体对钙的吸收。

一、速测管比色测定法

1.范围

本方法适用于粉丝、银耳、莲子、荔枝、虾仁、冬笋、白瓜子、食糖、食用淀粉、面制品（馒头、面条、饺子皮、馄饨皮、拉面等）、中药材（浙贝母、天麻、党参、百合、天冬、山药、白术、白芍、白芨、粉葛等）、腐竹、腌菜中二氧化硫的快速检测。

2.原理

本产品是在盐酸副玫瑰苯胺比色法的基础上加以改进，根据提取液中的二氧化硫与盐酸副玫瑰苯胺显色剂反应生成紫色化合物，在一定范围内，二氧化硫含量越高紫色越深。

本方法引自国家标准GB/T 5009.34-2016副玫瑰苯胺检测方法，采用醇胺试剂代替了国标方法中的四氯汞钠有毒试剂，现场使用效果良好。

3.主要仪器、试剂

二氧化硫检测管、盐酸副玫瑰苯胺、三乙醇胺、甲醛、50 mL离心管、移液器或滴管、超声仪。

4.检测方法

（1）样品处理

①液体样品：无色或颜色较浅的液体样品可直接取样，作为样品待测液；颜色较深的样品，需进一步稀释后，再进行检测。

②固体样品：准确称取（2±0.1）g粉碎或剪碎后样品于50 mL离心管中，加40 mL纯净水或蒸馏水（或加水至40 mL，刻度线处），充分振摇混勻，超声10 min（如条件不允许可选择浸泡10 min，充分混勻，静置至上清清澈，上清待测。

（2）测定

吸取1 mL样品待测液加入到检测管中，盖上盖子，摇勻，静置反应5 min观察显色情况。当颜色超出色卡时，可将样品用水进一步10倍或100倍稀释，稀释后判读的结果乘以稀释倍数即可。

5.结果判定

以白纸或白瓷板衬底，呈蓝绿色为阴性反应，蓝紫色或紫红色为阳性反应，参照包装袋上标准比色板可进行半定量判定。当样品显色深于或相当于国标限量值的前一个色卡点时，判为阳性，此时建议用国标方法进一步确认。

6.说明

①该方法只能做样本中的二氧化硫的半定量筛查，不能确定其精确含量。

②该方法仅提供初步的筛查结果，必要时可用其他方法进行确证分析。

③样品中不含二氧化硫时，检测管为蓝绿色，含二氧化硫时，呈紫色反应。若检测管为无色时，提示二氧化硫的含量可能很高，应对样品进行稀释后再测。

④样品待测液若颜色较深，可能会影响显色判断，请将待测液进一步稀释后再测。

⑤超标样品需采用标准方法加以确认。

⑥正常的显色剂为黄色或黄棕色，当检测管中显色剂变为紫色时，说明检测管已失效，请勿使用。

二、试剂盒快速滴定法

1.原理

样品中的二氧化硫以游离型和结合型存在，加入氢氧化钾使之破坏其结合状态，并使之固定。加入硫酸又使二氧化硫游离，然后用碘标准溶液滴定。到达终点时，过量的碘即与指示剂作用生成蓝色复合物。根据碘标准溶液的消耗量计算出二氧化硫的含量。

2.主要仪器、试剂

塑料称量杯、具塞三角瓶、漏斗各2个，滤纸1盒，塑料吸管10支，含补充试液一套（1号碱性溶液、2号酸性溶液、3号指示液、4号试液各1瓶，空滴瓶1个）。

3.检测方法

（1）无色水溶性固体样品（如白砂糖、冰糖、果糖等）

准确称取2.0 g样品，置入具塞三角瓶中，加入10～20 mL蒸馏水或纯净水，加入5滴1号碱性试液，盖塞振摇溶解后待测。

（2）水不溶性固体样品（如粉丝、竹笋、干果、干菜、蘑菇罐头等）

取适量样品研磨或捣碎，准确称取2.0 g样品，置入具塞三角瓶中，加入50.0 mL蒸馏水或纯净水，加入10滴1号碱性试液，盖塞后振摇2 min或用超声波提取器提取30s，如果样品黏性较大（葡萄干等），应溶解成絮状形成，必要时采用玻璃棒助溶，将溶液用滤纸过滤，或静置后用刻度吸管直接吸取得到10.0 mL澄清溶液，放入另一个三角瓶中待测（此时的样品取样量M=2×10/50=0.4 g）。

（3）测定

在待测液的三角瓶中加入3滴2号试液（酸液），如果样品在处理时未从中分取一部分溶液测定，在待测液的三角瓶中加入5滴2号试液（保证测定是在酸性溶液中进行）；盖塞轻轻摇动50次，加入3～5滴3号试液（指示液），将棕色瓶中的4号试液倒入到备用空滴瓶中，用此滴瓶对三角瓶中的溶液进行直立式滴定，每滴一滴试液后都要摇动几下，滴至出现蓝紫色并30s不褪色为止，记录4号试液消耗的滴数。取与样品相同体积的蒸馏水或纯净水按相同的方法进行空白溶液测定并记录4号试液消耗的滴数。

4.结果计算

按一下公式计算出样品中二氧化硫的含量。

式中：e——样品中二氧化硫的含量，g/kg（L）；

G1——滴定样品溶液消耗4号试液的滴数；

G2——滴定空白溶液消耗4号试液的滴数；

0.016——换算系数；

M——取样量，g。

5.说明

①在取样量2.0 g的情况下，每1滴4号试液相当于0.008 g/kg的二氧化硫，由此可推算出用4号试液滴定某些食品时不应超出的滴数（减去空白消耗后的滴数），如残留限量≤0.05 g/kg的食品不应多于7滴，≤0.03 g/kg的食品不应多于4滴，≤0.1 g/kg的食品不应多于12滴。当取样量改变时（如水不溶性固体样品），应按公式计算。

②萝卜、蒜、辣椒中含有硫化物成分对测定有干扰，选择样品时应加以注意。

③本方法不适于有色泽或色泽较深的样品。

④1号和2号试液分别为强碱和强酸溶液，一旦误入眼中请用大量清水冲洗。

⑤剩余的碘标准溶液必须倒回棕色瓶中保存，以待下次使用。

⑥本方法为国家标准分析方法改进后的现场快速检测方法（省去了蒸馏步骤），与国标法相比其测定结果的精密度差一些，多次测定结果的平均值可以起到校准作用，对于超出国家标准规定值的样品，必要时可以送实验室进一步测定。(www.xing528.com)

⑦依据GB 2760-2014《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》，食品中二氧化硫限量标准参考如表4-5：

表4-5　食品中二氧化硫限量标准参考表

目标检测

一、填空题

1.蔬菜中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留量的快速检测的两个标准：___________和___________。

2.酶抑制率法适合于___________及___________类农药残留的快速检测。

3.GB/T 5009.199-2003中，当蔬菜样品提取液对酶的抑制率__________时，表示蔬菜中有高剂量有机磷或氨基甲酸酯类农药存在样品为___________。

4.对于葱、蒜、萝卜、韭菜、芹菜、香菜、茭白、蘑菇及番煎汁液对酶有影响的植物次生物质，容易产生假阳性。处理这类样品时，可采取___________。

5.食品二氧化硫的快速检测方法包括___________和____________。

6.国家对干果中的二氧化硫的残留限量标准为：___________。

二、选择题

1.新鲜水果和蔬菜等样品的采集，无论进行现场常规鉴定还是送实验室做品质鉴定一般要求（）取样，具有代表性。

A.随机

B.选择

C.任意

D.有目的性

2.《农产品质量安全法》中所称的农产品，是指来源于农业的（）。

A.农产品及制品

B.初级产品

C.植物产品

D.动物产品

3.样品的制备是指对样品的（）等过程。

A.粉碎

B.混勻

C.缩分

D.以上三项都正确

4.农药残留速测仪不可以检测（）类农药残留。

A.有机磷类

B.氨基甲酸酯

C.拟除虫菊酯

三、问答题

1.试述GB/T 5009.199-2003方法中酶抑制法的检测原理。

2.简述二氧化硫及亚硫酸盐在食品中的作用。

3.简述二氧化硫试剂盒快速滴定法的方法原理。

答案及解析

一、填空题

1.GB/T 5009.199-2003 NY/T 448-2001

2.有机磷氨基甲酸酯

3.≥50%阳性结果

4.整株（体）浸提

5.试剂盒快速滴定法速测比色测定法

6.≤100 mg/kg（L）

二、选择题

1.A 2.B 3.D 4.C

三、简答题

1.在一定条件下，有机磷和氨基甲酸酯类农药对胆碱酯酶正常功能有抑制作用，抑制率与农药浓度成正相关关系。正常情况下，酶（胆碱酯酶）催化神经传导代谢产物（乙酰胆碱）水解，其水解产物与显色剂反应，产生黄色物质，用农药残毒速测仪于412 mm处测定吸光度随时间的变化值，计算出抑制率，通过抑制率判断样品中是否存在有机磷或氨基甲酸酯类农药残留。

2.二氧化硫及亚硫酸盐在食品添加剂中有漂白、增白、防褐变及防腐等作用。

①防止食品的酶促褐变与非酶褐变。

②抑制微生物生长。

③抗氧化。

④漂白作用。

3.样品中的二氧化硫以游离和结合型存在，加入氢氧化钾使之破坏其结合状态，并使之固定。加入硫酸又使二氧化硫游离，然后用碘标准溶液滴定。到达终点时，过量的碘即与指示剂作用生成蓝色复合物。根据碘标准溶液的消耗量计算出二氧化硫的含量。