廖予琦,侯英,楊燕,楊蕾,3,許志成,李璐蕓
[1.云南瑞升煙草技術(shù)(集團(tuán))有限公司,昆明 650106;2.云南同創(chuàng)檢測(cè)技術(shù)股份有限公司,昆明 650106;3.昆明理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,昆明 650500]
甲醛次硫酸氫鈉俗稱(chēng)吊白塊,分子式為NaHSO2·CH2O·2H2O,分子量為154.13。甲醛次硫酸氫鈉屬細(xì)胞原漿毒,對(duì)人體細(xì)胞功能損害較大,已被國(guó)際上列為能引起致癌作用的物質(zhì)[1],因具有潛在的毒性而禁止在食品中使用。甲醛次硫酸氫鈉在酸性或受熱條件下可分解產(chǎn)生甲醛與亞硫酸氫鈉,其主要危害來(lái)自于分解放出的甲醛。同時(shí)甲醛次硫酸氫鈉分解產(chǎn)物之一為亞硫酸氫鈉,亞硫酸鈉具有漂白作用。食品中摻入甲醛次硫酸氫鈉可達(dá)到防腐增白,改善食品口感的目的[2],但其會(huì)破壞食品的營(yíng)養(yǎng)成分,可使蛋白質(zhì)凝固[3]。
米線(xiàn)是云南人的傳統(tǒng)飲食,據(jù)調(diào)查,市場(chǎng)上某些食品中有出現(xiàn)加入甲醛次硫酸氫鈉的情況[4]。長(zhǎng)期食用摻有甲醛次硫酸氫鈉的食品,會(huì)損壞人體的皮膚粘膜、腎臟、肝臟及中樞神經(jīng)系統(tǒng),嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致癌癥和畸形病變等,直接危害消費(fèi)者的健康。為保證食品安全,測(cè)定食品中甲醛次硫酸氫鈉的含量對(duì)維護(hù)人體的健康有著重要作用。
目前檢測(cè)甲醛次硫酸氫鈉的方法有分光光度法,包括鹽酸苯肼法[5]、乙酰丙酮法[6]、變色酸法[7];也有用AHMT法及直接蒸餾滴定–AHMT法[8]進(jìn)行測(cè)定的報(bào)道。這些測(cè)定方法是通過(guò)檢測(cè)甲醛次硫酸氫鈉中的甲醛或二氧化硫的含量來(lái)間接計(jì)算甲醛次硫酸氫鈉的含量。此外,近年發(fā)展起來(lái)的檢測(cè)甲醛次硫酸氫鈉的方法還有化學(xué)發(fā)光分析法[9]和高效液相色譜法[10]。
以上方法中,分光光度法和AHMT法間接測(cè)定甲醛次硫酸氫鈉,有些樣品本身就含有這兩種物質(zhì),容易產(chǎn)生假陽(yáng)性;直接蒸餾滴定–AHMT法費(fèi)時(shí)費(fèi)力;化學(xué)發(fā)光法容易產(chǎn)生污染;高效液相色譜法需要衍生化。近年來(lái),用離子色譜法檢測(cè)甲醛次硫酸氫鈉已經(jīng)成為趨勢(shì)。如趙士權(quán)等[11]以稀堿提取水發(fā)食品中的甲醛次硫酸氫鈉,過(guò)C18小柱除雜后,以KOH水溶液為流動(dòng)相,進(jìn)行離子色譜法測(cè)定;趙新穎等[12]將樣品經(jīng)固相萃取柱處理后用離子色譜法測(cè)定食品中的甲醛次硫酸氫鈉;張建平等[13]建立了測(cè)定煙用添加劑中甲醛次硫酸氫鈉的離子色譜方法;黃鳳妹[14]采用IonPac ASl8作為分離柱,在線(xiàn)發(fā)生KOH淋洗液,離子色譜法測(cè)定了食品中的甲醛次硫酸氫鈉含量。
筆者采用離子色譜法測(cè)定米線(xiàn)中的甲醛次硫酸氫鈉,利用濃度為0.03 mol/L的NaOH溶液直接振蕩萃取,離心后過(guò)濾膜進(jìn)離子色譜儀系統(tǒng)分析,建立了米線(xiàn)中甲醛次硫酸氫鈉含量的測(cè)定方法,該法前處理簡(jiǎn)單,結(jié)果準(zhǔn)確,靈敏度高。
離子色譜分析儀:ICS–2000型,配有電導(dǎo)檢測(cè)器(CD),柱溫箱,KOH自動(dòng)淋洗液發(fā)生器,AS40自動(dòng)進(jìn)樣器,美國(guó)戴安公司;
超純水儀:Milli-QA型,美國(guó)Millipore公司;
振蕩器:SHA–B型,中國(guó)金南儀器制造有限公司;
離心機(jī):3K15型,15 000 r/min,德國(guó)Sigma公司;
甲醛次硫酸氫鈉標(biāo)準(zhǔn)品:98.0%,美國(guó)Sigma公司;
甲醛次硫酸氫鈉的儲(chǔ)備液:1 000 μg/mL,使用時(shí)逐級(jí)稀釋?zhuān)?/p>
米線(xiàn)樣品:昆明農(nóng)貿(mào)市場(chǎng);
實(shí)驗(yàn)用水:電阻率為18.2 MΩ·cm的超純水。
準(zhǔn)確稱(chēng)取樣品5.000 g,置于100 mL PET樣品瓶中,加入50 mL 0.03 mol/L的NaOH溶液,振蕩萃取30 min,放置30 min后以10 000 r/min的轉(zhuǎn)速離心8 min,萃取液過(guò)0.45 μm水系濾膜,進(jìn)離子色譜儀進(jìn)行分析檢測(cè)。
色譜柱:IonPac AS1l-HC型陰離子分離柱(250 mm×4 mm,),IonPac AG11–HC 陰離子保護(hù)柱(50 mm×4 mm),美國(guó)戴安公司;ASRS 300型抑制器;淋洗液:KOH溶液,流量為1.2 mL/min;抑制模式:自動(dòng)抑制電流為179 mA;柱溫:30℃;進(jìn)樣體積:20 μL;檢測(cè)器:抑制型電導(dǎo)檢測(cè)器;檢測(cè)池溫度:40℃;淋洗梯度見(jiàn)如表1。
表1 淋洗液的淋洗梯度
由于所采集的米線(xiàn)樣品中未檢出有甲醛次硫酸氫鈉,因此在樣品中加入甲醛次硫酸氫鈉標(biāo)準(zhǔn)品,米線(xiàn)樣品加標(biāo)的離子色譜圖如圖1所示。由圖1可知,樣品中的其它雜質(zhì)對(duì)甲醛次硫酸氫鈉無(wú)影響,甲醛次硫酸氫鈉的分離度較好。采用的淋洗方式為梯度淋洗,在13 min后基線(xiàn)有向上飄的趨勢(shì),但不影響甲醛次硫酸氫鈉的定性、定量,甲醛次硫酸氫鈉出峰的位置(5 min左右)基線(xiàn)較平穩(wěn)。
圖1 米線(xiàn)樣品加標(biāo)的離子色譜圖
2.1.1 萃取溶液
為選擇適宜的萃取溶液提取米線(xiàn)中的甲醛次硫酸氫鈉,分別用0.01,0.03,0.05 mol/L的NaOH溶液及超純水對(duì)米線(xiàn)進(jìn)行萃取試驗(yàn)(樣品中甲醛次硫酸氫鈉含量低于檢出限,故在樣品處理的過(guò)程中加入微量甲醛次硫酸氫鈉標(biāo)品)。當(dāng)萃取溶液為超純水、0.01,0.03,0.05 mol/L NaOH溶液時(shí),不同濃度萃取液的萃取效果見(jiàn)圖2。由圖2可知,0.03 mol/L NaOH溶液的萃取效果更好,故選擇0.03 mol/L的NaOH溶液作為萃取溶液。
圖2 不同萃取溶液的萃取效果
2.1.2 萃取時(shí)間
將米線(xiàn)切細(xì)后,分別稱(chēng)取幾份5.0 g左右的樣品,同時(shí)加入微量甲醛次硫酸氫鈉標(biāo)準(zhǔn)品。加入一定量的超純水作為萃取劑,分別振蕩器上振蕩10,20,30,30,40 min,不同萃取時(shí)間的萃取效果見(jiàn)圖3。由圖3可知,振蕩30 min 能達(dá)到最好的萃取效果。因此選擇萃取時(shí)間為30 min。
圖3 不同萃取時(shí)間的萃取效果
2.1.3 淋洗液流速、柱溫和檢測(cè)池溫度
淋洗液流速、柱溫和檢測(cè)池溫度是影響分離效果的3個(gè)主要因素。淋洗液流速的增大和柱溫的升高可以使出峰提前,分析時(shí)間縮短,但系統(tǒng)壓力增大,造成靈敏度下降及分離度降低。考慮到分離柱的使用壽命,選擇的儀器條件為:淋洗液流量為1.2 mL/min,柱溫為30℃,檢測(cè)池溫度為40℃。
配制質(zhì)量濃度分別為2.00,5.00,10.00,20.00,50.00 μg/mL的系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,按優(yōu)化的離子色譜條件進(jìn)行測(cè)定,甲醛次硫酸氫鈉的質(zhì)量濃度在2.0~50 μg/mL范圍內(nèi)線(xiàn)性關(guān)系良好,標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)方程為Y=0.044 3X+0.001,相關(guān)系數(shù)r2=0.999 7,檢出限(LOD)和定量檢測(cè)限(LOQ)分別由3倍和10倍信噪比來(lái)確定,通過(guò)計(jì)算得出甲醛次硫酸氫鈉的檢出限為0.007 μg/mL,定量限為0.024 μg/mL。
分別在不同3個(gè)工作日處理相同的樣品,所選樣品中甲醛次硫酸氫鈉含量低于檢出限,向每個(gè)樣品當(dāng)中加入相同體積的甲醛次硫酸氫鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液。前處理?xiàng)l件相同,每天處理6 份樣品,在1.3色譜條件下進(jìn)行分析,測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 米線(xiàn)樣品的測(cè)量重現(xiàn)性
由表2可知,樣品的日內(nèi)精度不大于2.72%,樣品的日間精密度為0.82%,說(shuō)明采用1.2方法處理樣品,重現(xiàn)性良好。
根據(jù)所測(cè)得的米線(xiàn)中甲醛次硫酸氫鈉的含量,依次加入高、中、低三個(gè)水平濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液之后,采用相同的處理方法對(duì)樣品進(jìn)行處理。對(duì)加有標(biāo)準(zhǔn)溶液的樣品進(jìn)行分析測(cè)定,計(jì)算回收率,結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知,加標(biāo)準(zhǔn)米線(xiàn)樣品的回收率在91.4%~110.7%之間,不同水平的平均回收率在95.1%~101.2%之間,說(shuō)明此方法測(cè)定米線(xiàn)中甲醛次硫酸氫鈉的含量準(zhǔn)確度較高。
表3 米線(xiàn)樣品甲醛次硫酸氫鈉的回收率
將處理好的樣品(在樣品處理的過(guò)程中加入微量甲醛次硫酸氫鈉標(biāo)準(zhǔn)樣品),置于冰箱0~5℃條件下分別保存6,12,24,48 h后進(jìn)行測(cè)試,考察樣品溶液的穩(wěn)定性,結(jié)果見(jiàn)表4。由表4可知,萃取液在48 h內(nèi)穩(wěn)定,因此樣品在處理后48 h內(nèi)進(jìn)樣即可。
表4 樣品穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果
配制10.00 μg/mL的濃度的甲醛次硫酸氫鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液作為質(zhì)控樣,每隔10次樣品檢測(cè)一個(gè)質(zhì)控樣,以保證方法的可靠性。在樣品測(cè)定過(guò)程中檢測(cè)質(zhì)控樣6次,結(jié)果見(jiàn)表5。由表5可知,質(zhì)控樣檢測(cè)平均值為10.10 μg/mL,測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.23%。
表5 質(zhì)控樣品的測(cè)定結(jié)果
以0.03 mol/L的NaOH溶液提取米線(xiàn)樣品中的甲醛次硫酸氫鈉,利用離子色譜抑制電導(dǎo)檢測(cè)法測(cè)定云南傳統(tǒng)食品–米線(xiàn)中的甲醛次硫酸氫鈉。該方法具有前處理簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確度高的特點(diǎn)。該法不需要過(guò)固相萃取小柱除雜也能使目標(biāo)物與其它雜質(zhì)得到很好的分離。該方法可在食品安全檢驗(yàn)工作中(特別是水發(fā)食品中甲醛次硫酸氫鈉的檢測(cè)方面)發(fā)揮重要作用,具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。
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