電位滴定法在食品安全檢測中的應(yīng)用

徐嘉澴

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，食品安全問題引起了公眾的廣泛關(guān)注，在此背景下，食品安全檢測技術(shù)成為食品科學(xué)工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。電位滴定法憑借使用方便、靈敏度高、自動(dòng)化水平高等優(yōu)點(diǎn)，在食品安全檢測領(lǐng)域中的被廣泛應(yīng)用。本文分析了電位滴定法的基本原理，介紹了電位滴定法在碘、二氧化硫殘留、過氧化值、酸價(jià)、含糖量、脂肪酸值測定中的應(yīng)用，旨在促進(jìn)電位滴定法在食品安全檢測中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電位滴定;食品安全;食品檢測;過氧化值;酸價(jià)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和大眾生活水平的持續(xù)提升，食品消費(fèi)作為大眾最基本，最重要的需求正逐步從數(shù)量為重轉(zhuǎn)向以質(zhì)量為重，食品安全成為社會(huì)大眾普遍關(guān)注的問題[1]。為了提高食品質(zhì)量，確保食品安全，最大限度地提高食品質(zhì)量安全檢驗(yàn)檢測效率，需要持續(xù)改進(jìn)食品分析方法，豐富食品檢測手段，不斷提升食品安全檢測效率，有效保障食品安全。

1 電位滴定法基本原理

電位滴定法的基本原理是在根據(jù)滴定過程中電位的變化來檢測食品中的各種成分，其數(shù)據(jù)分析原理主要基于能斯特方程，該方程將物質(zhì)及其含量的檢測轉(zhuǎn)化為電位測量，食品檢測人員通過持續(xù)監(jiān)測電位的變化來確定檢測到的物質(zhì)含量。電位滴定法對外界環(huán)境因素，如溫度、濕度要求不高，可用于多種環(huán)境下的食品檢測，而且電位滴定法檢測食品不需要指示劑，不受溶液顏色或渾濁度的影響，因此，電位滴定在食品安全檢測方面適用性更強(qiáng)、檢測結(jié)果更準(zhǔn)確[2]。例如，食鹽中的NaCl含量可以通過電位滴定法測定，通常使用銀電極、飽和甘汞電極構(gòu)建原電池，并用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Cl離子至最終電位。本文重點(diǎn)介紹了電位滴定法在食品安全檢測中的具體應(yīng)用。

2 電位滴定法在食品安全檢測中的應(yīng)用

2.1 電位滴定法在食品碘含量檢測中的應(yīng)用

由于碘是人體維持健康不可缺少的微量元素，而目前在食品中添加碘鹽可以滿足人體對碘的攝入。因此，需要按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)對食鹽中的碘離子含量進(jìn)行檢測，確保食鹽中的碘含量符合標(biāo)準(zhǔn)。常規(guī)的指示劑滴定法檢測結(jié)果精度不足，利用電位滴定法只需在電位終點(diǎn)附近記錄兩個(gè)滴定數(shù)據(jù)，然后使用兩點(diǎn)公式就可以計(jì)算出滴定終點(diǎn)，而且自動(dòng)電位滴定法可以大大提高碘含量檢測效率。在實(shí)踐中電位滴定法檢測食鹽中碘含量常用到的樣品溶解液為水、磷酸溶液、KI溶液;滴定液為次亞硫酸鈉Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液;電極為鉑電極、飽和甘汞電極[3]。

2.2 電位滴定法在食品二氧化硫殘留檢測中的應(yīng)用

有些不法商販為了讓食品長久保持鮮艷的色澤，延長食品保質(zhì)期，違法使用過量的二氧化硫添加劑，導(dǎo)致食品中二氧化硫殘留嚴(yán)重超標(biāo)。而人們?nèi)绻秤煤羞^量二氧化硫殘留物的食物會(huì)引發(fā)胃腸道反應(yīng)，例如喉嚨痛、惡心嘔吐，甚至誘發(fā)肝臟疾病，因此，需要檢測食品中的二氧化硫殘留量。國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.34—2016明確規(guī)定，采用蒸餾滴定法檢測食品中二氧化硫殘留量，但是這種方法通過電爐加熱玻璃蒸餾裝置， 單次檢測耗時(shí)長，無法滿足大規(guī)模的食品檢測，同時(shí)根據(jù)淀粉指示劑顏色變化得到的測定結(jié)果，無法確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。利用電位滴定法檢測食品中二氧化硫殘留量，單次檢測耗時(shí)只需6～8 s，檢測效率高。例如，食用菌中二氧化硫殘留量電位滴定法檢測用到的樣品溶解液為乙酸鉛溶液、鹽酸溶液，滴定液為碘標(biāo)準(zhǔn)溶液[4]。

2.3 電位滴定法在食品過氧化值檢測中的應(yīng)用

過氧化值是脂肪和脂肪酸氧化狀態(tài)的量度指標(biāo)，可以根據(jù)過氧化值判斷食物是否氧化變質(zhì)。檢測主要成分為脂肪的食品的過氧化值可以評(píng)估食品變質(zhì)程度。長時(shí)間食用過氧化值含量高的食物是誘發(fā)胃癌、肝癌、心臟病等疾病的重要因素。實(shí)踐中檢測食品中過氧化值的方法主要包括色譜法、指示劑滴定法、電化學(xué)法、電位滴定法。例如，利用滴定法測定蛋糕中的過氧化值，結(jié)果顯示電位滴定法與手動(dòng)滴定法檢測結(jié)果差異不顯著，檢測結(jié)果重現(xiàn)性好。但手動(dòng)空白滴定會(huì)產(chǎn)生一定的檢測誤差。因此，如果樣品數(shù)量少可使用手動(dòng)滴定法。如果樣品量大可采用自動(dòng)電位滴定法測定電動(dòng)滴定法的過氧化值[5]。例如，食用菌中二氧化硫殘留量電位滴定法檢測用到的樣品溶解液為三氯甲烷-冰醋酸混合液、飽和KI溶液、三級(jí)水，滴定液為碘標(biāo)準(zhǔn)溶液，滴定液為次亞硫酸鈉Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液。

2.4 電位滴定法在食品酸價(jià)檢測中的應(yīng)用

酸價(jià)也稱為酸值或酸度，表示中和1 g化學(xué)物質(zhì)消耗的氫氧化鉀的量，一般單位為mg，這是衡量脂肪中游離脂肪酸含量的關(guān)鍵指標(biāo)，用于衡量食物中油脂的變質(zhì)程度。酸價(jià)越低，油脂新鮮度越好，反之，油脂變質(zhì)程度越大。過高的酸價(jià)會(huì)誘發(fā)和加劇胃腸道問題，導(dǎo)致腹瀉和肝損傷。目前，檢測食品酸價(jià)的方法主要有電位滴定法、光譜法、指示劑滴定法等。國標(biāo)GB 5009.229—2016的提出的低溫溶劑自動(dòng)電位滴定法相對標(biāo)準(zhǔn)偏差最低，準(zhǔn)確度最高。該方法將自動(dòng)電位滴定法引入食品酸價(jià)檢測中可以顯著提高酸價(jià)檢測效率，同時(shí)不斷改進(jìn)檢測方法提供新的思路。例如，利用低溫溶劑自動(dòng)電位滴定法檢測番茄紅素保健品的酸價(jià)時(shí) 用到的樣品溶解液為石油，滴定液為氫氧化鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定液。

2.5 電位滴定法在食品含糖量檢測中的應(yīng)用

食物中常見的糖分是指果糖、葡萄糖、乳糖等。食品中的糖分不僅是原料的糖分，也是食品在加工過程中分解形成的糖分。食物中不同糖分的含量不同，其營養(yǎng)價(jià)值也大不相同。電位滴定法可用于測定食物中的糖含量。目前的食品檢驗(yàn)操作通常使用電位滴定法來確定食品的總糖含量。例如，利用電位滴定法檢測醬油中的還原糖時(shí) 用到的樣品溶解液為斐林氏甲液、斐林氏乙液;滴定液為0.1%葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液;電極為復(fù)合鉑環(huán)電極。

2.6 電位滴定法在食品脂肪酸值檢測中的應(yīng)用

脂肪酸值可以衡量谷物中游離脂肪酸含量，以中和每100 g谷物中游離脂肪酸所需的氫氧化鉀量表示，脂肪酸數(shù)量反映了谷物質(zhì)量。但是，單純根據(jù)脂肪酸含量來判斷貯藏谷物的質(zhì)量往往不可靠，如果同時(shí)測定脂肪酸值、氨基酸態(tài)氮值，采用等電位間隔在測量點(diǎn)記錄2到6個(gè)數(shù)據(jù)集并計(jì)算滴定終點(diǎn)值。對國家標(biāo)準(zhǔn)提供的手動(dòng)滴定方法與自動(dòng)電位滴定法進(jìn)行比較，檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度、重現(xiàn)性、提取物穩(wěn)定性等操作參數(shù)均符合要求，現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)要求電位滴定法需要仔細(xì)選擇合適的滴定速率，滴定速度過低會(huì)影響滴定效率，滴定速度過低過快，電極的響應(yīng)速度會(huì)變慢。

3 結(jié)語

綜上所述，食品安全是每個(gè)人都關(guān)心的問題，人們的健康生活與食品安全息息相關(guān)。近年來，地球生態(tài)系統(tǒng)失去平衡，食物污染加劇，食物中的營養(yǎng)成分受到嚴(yán)重破壞。 因此，食品安全檢驗(yàn)工作也應(yīng)突出這一課題，加強(qiáng)食品檢測技術(shù)研究，明確各項(xiàng)檢驗(yàn)方法的優(yōu)劣，將各項(xiàng)檢驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用到日常食品安全檢測中，為食品安全管理工作創(chuàng)造有利條件。

參考文獻(xiàn)

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[3]柳鑫，董礪節(jié).基于全自動(dòng)電位滴定儀的食品中過氧化值測定方法[J].食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報(bào)，2016，7（3）：1289-1297.

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