食品添加剂促进了食品工业的发展,是现代食品工业的灵魂。但滥用食品添加剂的问题却屡见不鲜。各地政府官网公示的抽检不合格项目中时常出现二氧化硫残留量的身影。尤其是2023年国抽细则中许多食品细类的抽检项目增加了“二氧化硫”。2023年政府公布的抽检不合格项目中,我们看到二氧化硫的不合格类别也发生了明显变化。关于二氧化硫你了解多少?今天我们来科学解读食品中的二氧化硫
01二氧化硫在食品中检出情况
不合格产品大类
根据科学粮草官查看政府官网公布的抽检数据,2023年1-9月全国19个省/市市场监督管理局公示结果显示:
2023年1-9月食品检出二氧化硫不合格的产品共281批次,不合格的产品类别包含10个食品大类。与2022年同期相比(1-9月212批次不合格),不合格总批次数明显增加69批次,同比增加32.5%。
不合格产品大类从3大类增加到10大类,增加了7个大类。其中调味品、炒货食品及坚果制品、饼干、茶叶及相关制品、粮食加工品(生湿面制品)、糖果制品、食糖(红糖和冰片糖)均为23年国抽细则新增检测二氧化硫项目的产品类别。
由此可见,23年国抽细则的变化帮助监管抽检识别出了多个产品的二氧化硫超标风险。
不合格产品细类
按细类划分,2023年二氧化硫不合格细类包含25个细类,相比2022年的6个细类,增加了19个细类。其中酱腌菜、其他香辛料调味品、花生类、辣椒类、水果干制品、代用茶等多个细类都是2023年国抽细则新增检测二氧化硫项目的产品类别。建议企业单位增加对这些产品的二氧化硫质控力度。同时,从蔬菜干制品不合格批次数的变化从22年的196批次降低到23年的74批次(降低122批次),同比减少62.2%,可以看出22年的监管抽检对蔬菜干制品二氧化硫的滥用发挥了显著的管控效果。
从2023年和2022年二氧化硫不合格产品品种的高频词汇,可以看出高风险品种也发生了变化,2022年是百合(干)、山药(干)、黄花菜(干),这三类占总不合格率84.9%;2023年山药(干)、笋(酱腌菜)、百合(干)、辣椒干(粉),占总不合格率40.6%。
02
检出的二氧化硫来源于哪里?那么这些产品的二氧化硫是来源于哪里?科学粮草官进行了分析,二氧化硫一般来源于三个方面:食品中天然本底存在、食品中添加二氧化硫(类)食品添加剂、采用硫磺(食品添加剂)熏蒸食品。
天然本底
相关研究资料显示,部分食品在生长及加工过程中,会天然产生二氧化硫天然本底或类似的硫化物,从而导致食品中二氧化硫检出或检出结果值超过主动添加的量值。例如下表的产品:
食品添加二氧化硫等
《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》(GB2760-2014),允许部分食品使用二氧化硫,焦亚硫酸钾,焦亚硫酸钠,亚硫酸钠,亚硫酸氢钠,低亚硫酸钠这6种食品添加剂,使用后可能产生二氧化硫残留。
硫磺熏蒸
硫磺也是国家允许使用的食品添加剂,使用硫磺进行熏蒸也可能导致二氧化硫残留。
03
国际二氧化硫的使用管理和控制
国际食品法典委员会(CAC)、欧盟、美国、澳大利亚、新西兰、加拿大等国际组织、国家和地区的法规和标准中均允许二氧化硫用于相应食品类别。联合国粮农组织/世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会(JECFA)对二氧化硫进行了安全性评估,并制定了每日允许摄入量(ADI)为0-0.7mg/kg bw。国际食品法典(CODEX STAN 212-1999)对食糖中的二氧化硫也做了限量要求,白砂糖中二氧化硫残留量应≤15 mg/kg。
04
二氧化硫常用检测方法
氧化法
原理:
在低温条件下,样品中的游离二氧化硫与过氧化氢过量反应生成硫酸,在用碱标准溶液滴定生成的硫酸。由此可得到样品中游离二氧化硫的含量。
试剂和材料:
1、过氧化氢溶液(0.3%):吸取1ml30%过氧化氢(开启后存于冰箱),用水稀释至100ml。使用当天配制。
2、磷酸溶液(25%):量取295ml85%磷酸,用水稀释至1000ml。
3、氢氧化钠标准滴定溶液[c(NaOH)=0.01mol/L]:准确吸取100ml氢氧化钠标准滴定溶液,以无二氧化碳水定容至500ml。存放在橡胶囊上装有钠石灰管的瓶中,每周重配。
4、甲基红-次甲基蓝混合指示液:按GB/T603-2002配制。
仪器:
A——短颈球瓶
B——三通连接管
C——通气管
D——直管冷凝管
E——弯管
F——真空蒸馏接受管
G——梨形瓶
H——气体洗涤器
I——直角弯管(接真空泵或抽气管)
2——真空泵或抽气管(玻璃射水泵)
分析步骤:
1、将二氧化硫测定装置连接妥当,I管与真空泵(或抽气管)相接,D管通入冷却水。取下梨形瓶(G)和气体洗涤器(H),在G瓶中加入20ml过氧化氢溶液、H管中加入5ml过氧化氢溶液,各加3滴混合指示液后,溶液立即变为紫色,滴入氢氧化钠标准溶液,使其颜色恰好变为橄榄绿色,然后重新安装妥当,将A瓶浸入水浴中。
2、吸取20.00ml样品(液温20℃),从C管上口加入A瓶中,随后吸取10ml磷酸溶液,亦从C管上口加入A瓶中。
3、开启真空泵(或抽气管),使抽入空气流量1000ml/min-1500ml/min,抽气10min。取下G瓶,用氢氧化钠标准溶液的毫升数。以水代替样品做空白试验,操作同上。一般情况下,H管中溶液不应变色,如果溶液变为紫色,也需用氢氧化钠标准滴定溶液滴定至橄榄绿色,并将所消耗的氢氧化钠标准滴定溶液的体积与G瓶消耗的氢氧化钠标准滴定溶液的体积相加。
计算结果:
样品中游离二氧化硫的含量按下式计算
式中:
X——样品中游离二氧化硫的含量,单位为毫克每升(mg/L);
C——氢氧化钠标准滴定溶液的浓度,单位为摩尔每升(mol/L);
V——测定样品时消耗的氢氧化钠标准滴定溶液的体积,单位为毫升(ml);
V0——空白试验消耗的氢氧化钠标准滴定溶液的体积,单位为毫升(ml);
32——二氧化硫的摩尔质量的数值,单位为克每摩尔(g/mol);
20——吸取样品的体积,单位为毫升(ml)。
所得结果表示是整数。
精密度:在重复性条件下获得的两次独立测定结果的结对差值不得超过算数品均值的10%。
直接碘量法
原理:利用碘可以与二氧化硫发生氧化还原反应的性质,测定样品中二氧化硫的含量。
试剂和材料:
1、硫酸溶液(1+3):取1体积浓硫酸缓慢注入3体积水中。
2、碘标准滴定溶液0.02mol/L:按GB/T601-2016配制与标定,准确稀释5倍。
3、淀粉指示液(10g/L):按GB/T603-2002配制后,再加入40g氯化钠。
分析步骤:吸取50.00ml样品(液温20℃)于250ml碘量瓶中,加入少量碎冰块,再加入1ml淀粉指示液、10ml硫酸溶液,用碘标准滴定溶液迅速滴定至淡蓝色,保持30s不变即为终点,记下消耗碘标准滴定溶液的体积(V)以水代替样品,做空白试验,操作同上。
计算结果:
样品中游离二氧化硫的含量按下式计算
式中:
X——样品中游离二氧化硫的含量,单位为毫克每升(mg/L);
C——碘标准滴定溶液的浓度,单位为摩尔每升(mol/L);
V——消耗碘标准滴定溶液的体积,单位为毫升(ml);
V0——空白试验消耗碘标准滴定溶液的体积,单位为毫升(ml);
32——二氧化硫的摩尔质量的数值,单位为克每摩尔(g/mol);
50——吸取样品的体积,单位为毫升(ml)。
所得结果表示是整数。
精密度:在重复性条件下获得的两次独立测定结果的结对差值不得超过算数品均值的10%。
四氯汞钠吸收-盐酸副玫瑰苯胺比色法(简称国标第一法)
一、背景技术
目前,国内测定食品中二氧化硫常用的方法是四氯汞钠吸收-盐酸副玫瑰苯胺比色法(简称国标第一法),该法吸收液含汞量高,使用后难处理,易对环境造成新的污染;而蒸馏法(国标第二法)存在判定重点不稳定、要求玻璃仪器密闭性好等问题和缺陷,以上两种方法操作均比较繁琐,均不利于现场快速检测。
二、内容相关
本方法是一种快速检测食品中二氧化硫的方法,利用亚硫酸盐与指示剂(亮绿)作用,使指示剂褪色的原理,通过试剂颜色的退变程度可判定食品中二氧化硫含量的多少。或使用分光光度计,于630nm处比色,亚硫酸盐使亮绿褪色,吸光度与亚硫酸盐含量满足二次方程。
三、具体实施方式
1.溶液配制
1.1二氧化硫吸收液
0.05mol/L的EDTA-2Na溶液20.0mL。
1.2指示剂1g/L亮绿溶液:取0.1g亮绿(AR)化学药品,溶于100mL蒸馏水中。
2. 样品处理:(以白糖为例)
取1g粉碎样品,加入9mL二氧化硫吸收液(使用液),超声提取10min或水浴浸泡30min(中间颠倒摇晃数次),然后滤纸过滤,滤液即为样品处理液。
3.检测方法
取样品液2mL,加指示剂2滴,5分钟后依据比色卡根据溶液颜色判定二氧化 硫含量。
4. 比色卡制备
4.1 二氧化硫标准储备液配制(浓度2500mg/L):称取0.5000g无水亚硫酸钠溶于100mL蒸馏水中。
4.2 二氧化硫标准中间液配制(浓度25mg/L):移取1mL标准储备液,用二氧化硫吸收液定容至100mL。
4.3 用二氧化硫中间液,配制浓度分别为为0、2、4、6、8、10mg/L的标准溶液。分别取2mL不同浓度的二氧化硫标液,加指示剂2滴,5min后各溶液的颜色即对应不同浓度的二氧化硫,将不同浓度二氧化硫对应的溶液颜色制作比色卡,有下图可知,白糖样品中So2浓度大约在0-2mg/L之间。
4.4 使用分光光度计判断二氧化硫
4.4.1标准曲线的绘制
用二氧化硫中间液,配制浓度分别为为0、2、4、6、8、10mg/L的标准溶液。分别取2mL不同浓度的二氧化硫标液,加指示剂2滴,5min后于630nm 处比色测定。
4.4.2 样品中二氧化硫的测定
取样品液2mL,加指示剂2滴,5分钟后置于比色皿中于630nm处比色,测得吸光度为1.350,可知,样品处理液中二氧化硫浓度低于2mg/L,在0-2mg/L之间,与快速检测定性结果一致。
5.结论
本方法是一种快速检测食品中二氧化硫的方法,利用亚硫酸盐与指示剂(亮绿)作用,使指示剂褪色的原理,通过比色可以快速判断样品中二氧化硫的大体含量,对于需准确定量的样品可送检测实验室进行进一步精确测定。