GB5009.34用于测定有色食品样品的探讨文献综述
2020-04-03 11:53:30
文 献 综 述
亚硫酸盐,通常指二氧化硫及能够生产二氧化硫的无机性亚硫酸盐的统称,亚硫酸盐是食品工业广泛使用的漂白剂、防腐剂、保色剂、疏松剂、还原剂和抗氧化剂,被许多国家作为食品添加剂使用。随着研究不断深,发现亚硫酸盐能与氨基酸和蛋白质等反应生成双硫键化合物,破坏食品的营养素,人类食用过量的亚硫酸盐会导致头痛、恶心、晕眩和气喘等过敏反应。亚硫酸盐在食品中作为添加剂,通常是采用熏蒸法、浸泡法、直接加入法、用压力瓶提供二氧化硫法和二氧化硫缓释剂法等方法往食品里予以添加,若将工业用亚硫酸盐用于食品加工业,因其中含有砷和其他重金属元素,所以更易给消费者的健康造成严重危害[1]。亚硫酸盐含量作为一项重要的安全指标,其在食品中的残留量的测定显得尤为重要。
我国GB 2760《食品添加剂使用卫生标准》规定二氧化硫必须限范围限量使用(如香菇、萝卜丝标准为30mg/kg)[2],但某些企业为使产品的外观更加美观白净而超标使用,造成二氧化硫超标。如常有的新闻报道#8212;#8212;粉丝、粉条加工过程中允许使用亚硫酸盐作为漂白剂,但是经常食用二氧化硫残留量过高的粉丝会导致胃肠功能紊乱;枸杞子一类的是具有保健营养功能的中药材,为使枸杞子一些表面色泽暗红或紫黑的枸杞子变为鲜红,加工过程中采取硫磺熏蒸,硫磺的用量过多,熏蒸后,会使二氧化硫残留量过高,造成口感差、品质下降,食用后对人体健康产生不良影响[3]等等案列。
从日本对我出口食品实行”肯定列表制度”以来,食品中各种可能的添加剂及其含量限制越来越多[2],但是如何才能正确检测食品中二氧化硫含量,这是值得深入探讨问题。不同的食品所使用的测定方法各不相同。国标GB5009.34-2003食品亚硫酸盐的测定,使用蒸馏法,在密闭的容器中对试样进行酸化并加热蒸馏,以释放出其中的二氧化硫,释放物用乙酸铅溶液吸收。吸收后用浓酸酸化,加以碘标准溶液滴定,根据所消耗的碘标准溶液量计算出二氧化硫的含量。许多样品均采用这样的方法,较为简单、快速。但是某些食品样品如香菇等, 由于它们的水溶液或浸泡液具有较深的颜色和混浊,在用蒸馏法滴定的时候不易观察滴定液是否变色或是变色的程度。这些因素干扰测定,往往使结果偏高,甚至造成假的超标现象。因而,在测定这些有色样品中的二氧化硫残留量的时候,就需要研究切实可行的其他方案,提高测定的准确度、精密度等。
在查阅的相关文献中,程绍明发表的《焦糖色中二氧化硫的蒸馏测定法》[4]文章中,作者认为由于各种焦糖色水溶液都有很深的颜色,有些样品有混浊或沉淀,这些因素干扰了测定,往往使结果偏高,甚至造成假的超标现象。不适宜用盐酸副玖瑰苯胺法,因而他采用方案#8212;#8212;在酸性条件下将焦糖色中的二氧化硫馏出来,用氯酸钾溶液吸收使之氧化为硫酸盐,测定吸收液中的硫酸盐,计算样品中二氧化硫的含量。他的方法消除了干扰, 回收率为91. 38% ,得到了较为满意的结果。而魏毅、黄显屏、曾莉发表的《蒸馏法测定魔芋粉中二氧化硫》[5]文章中,提出了蒸馏法,过氧化氢作吸收液的蒸馏法,测定魔芋粉中SO2 残留量。拟定的方法精密度好,RSD ( 相对标准差lt;=5.1%,样品回收率在87.7%-90.7% 之间。两组方案都是同一种思路,将样品中的二氧化硫馏出进行测定。只是采用的吸收液略有不同,滴定试剂不同。这两种方法都不能彻底解决有色样品色差带来的影响,所以,不同于他们,本文笔者在参考了相关文献资料后,提出了新方案,将有色样品进行脱色,然后采用国标中的加酸蒸馏法进行测定,或是在蒸馏法中滴定之前进行脱色,以此去除色差的干扰。
在现有的条件下,不少论文当中提出用活性炭进行脱色。活性炭为黑色细微粉末,无臭、无味,具有无毒和脱色、脱臭效果良好的特点,可以反复使用, 成本低[6]。贾淑珍、王成忠、于功明的《香菇多糖脱色方法的研究》[6]文章中,提到从香菇菌丝体中提取的香菇多糖色素含量较高, 实验采用活性炭对香菇多糖进行脱色, 探讨了活性炭用量、吸附时间、pH值、脱色温度对脱色的影响, 确定了脱色的最佳工艺。戴卫东、钱礼华、汪守建的《活性炭吸附棉籽糖液中色素的工艺研究》,为了提高棉籽糖产品的质量,对超滤后浓缩的棉籽糖液,采用活性炭脱色。分别考察了活性炭的用量(1%~6%)、吸附温度(20~70 ℃)、滤液的pH 值(4.0~6.5)、吸附时间(1.0~3.5 h)等对脱色效果的影响。结果表明,较大的活性炭用量、较高的温度、酸性的滤液、一定的脱色时间有利于提高脱色效果[7]。类似的有用活性白土做脱色剂[8]。还有文章指出用H2O2做吸附剂。陈健、耿安静、徐晓飞的《香菇多糖的过氧化氢脱色工艺研究》[9],为了脱除香菇多糖液中的色素,以过氧化氢(H2O2 )为脱色剂,选择脱色时间、脱色温度、pH和过氧化氢的质量百分比浓度等因素为实验因素,进行单因素实验,以此为基础进行4因素3水平的正交实验。结果表明,在脱色时间3h、温度55℃、pH7和过氧化氢的质量分数为7%的脱色条件下,可以有效地去除香菇多糖液中的色素。除此之外,还有复合酶法脱色工艺[10]和离子交换树脂的脱色方法[11]等。
所以,本实验可以参考以上论文资料,选择合适的脱色剂,并采用正交法进行试验。在李江萍,庞谢辉的《正交试验优化白芷多糖的活性炭脱色工艺研究》[12]中,提出在单因素试验的基础上采用正交试验方法研究了活性炭吸附法对白芷多糖脱色效果的影响,确定白芷多糖活性炭脱色的最优工艺条件,分析温度、时间、剂量对脱色效果的影响;林硕,高学玲,岳鹏翔 ,岳琳娜的《正交法优化微波提取茶多酚的工艺》[13]中,通过对单因素影响条件的研究,确定较佳的单因素实验条件范围,在此基础上,以液固比、温度、时间为主要影响因素,各选出3个水平,安排了三因素三水平的正交试验。
除了考虑到要改进实验方案,还要考虑到要吸附的效果,即对样品中的二氧化硫的影响。在所有测定二氧化硫的文献中,都介绍到要进行回收率、精密度的测定。方艳玲的《直接蒸馏法测定明胶中二氧化硫含量的方法》[14]和赵卫平等的《蒸馏一容量法测定出口枸杞子中微量SO2》中,都介绍了相似的方法#8212;#8212;加标测回收率。通过加入二氧化硫的标准溶液(标准溶液可采用直接标定法标定[15]),计算,得出最终的结果。
综上,采用脱色方案正交试验进行蒸馏测定有色样品中的残留二氧化硫量,基本是可行的一个方案。