食品中二氧化硫的測定方法驗證

冼土秀，歐志秀，周麗賢，趙俊峰，許廣元

（廣東省綠色產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源性，外源性主要由采用硫磺熏制食品或使用能產生二氧化硫的鹽類作食品添加劑時產生，內源性由某些食品在發(fā)酵過程中產生。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)。

1 材料與方法

1.1 原理

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]。

1.2 適用范圍

《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 試劑與材料

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。

1.4 方法

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。

2 方法驗證參數(shù)

2.1 線性和線性范圍

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。經過計算，該系列標準溶液中二氧化硫的質量分別為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《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。

2.2 檢出限和定量限

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。

2.3 精密度

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。

2.4 準確度

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

3 結論

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。