食品中外源性二氧化硫含量的測定方法及供該測定方法使用的供測液製備裝置與流程

2023-05-29 15:10:37 4

1.本發明屬於食品安全技術領域，具體涉及一種食品中外源性二氧化硫含量的測定方法及供該測定方法使用的供測液製備裝置。


背景技術：

2.早在古羅馬時代，就有了在食品加工中使用亞硫酸鹽的記載，但直到1948年，亞硫酸鹽才最先被日本國制定為食品添加劑。當今，亞硫酸鹽作為食品添加劑在世界範圍內廣泛使用，主要起防腐、保鮮、漂白等作用。
3.然而，隨著人們對亞硫酸鹽毒性的不斷認識，為了控制食品中亞硫酸鹽的添加量，國際食品添加劑委員會(jecfa)對不同食品中亞硫酸鹽的添加量提出的adi值是0一0.7mg/kg體重(以s02含量計)；我國食品安全國家標準《食品添加劑使用標準》(gb 2760—2014)對食用菌、幹制蔬菜等25類食品中亞硫酸鹽添加劑使用後的二氧化硫殘留量也作出了嚴格規定，而準確測定相關食品中在添加亞硫酸鹽後的二氧化硫殘留量是食品安全、食品風險監管的前提。
4.現行的食品中二氧化硫含量的測定方法主要有：(1)國家標準《食品安全國家標準食品中二氧化硫測定》(gb 5009.34—2016)，該標準是將樣品經逐個蒸餾處理後進行滴定測定，屬經典的容量分析法(碘量法)；(2)農業行業標準《水果、蔬菜及其製品中二氧化硫總量測定》(ny/t1435-2007)，該標準是以iso 5522：1981《水果、蔬菜及其製品中二氧化硫總量測定》(英文版)為參照設定的，測定方法是先對樣品實施充氮蒸餾前處理，而後用鹼標準滴定；(3)農業行業標準《食用菌中亞硫酸鹽的測定—充氮蒸餾—分光光度計法》(ny/t 1373-2007)，該標準的測定方法也是先對樣品實施充氮蒸餾前處理，而後用分光光度法測定。
5.可以看出，現有的食品中二氧化硫含量的測定方法都是在對樣品進行蒸餾前處理後再採用不同的方法去測定二氧化硫的含量。可見，現行方法所測得的是食品中二氧化硫總量，而這些二氧化硫的來源有可能是外源性的，如以食品添加劑形式加入的亞硫酸鹽；也可能是內源性的，如香菇等特定食品在其生長過程中會吸收培養基石膏硫成分而自身合成含硫產物(是食品具有獨特風味的原因)，這就使得測定結果不準確(通常是超標)，無法科學地開展食品安全監管、食品風險監測。即將於2022-12-30實施的gb 5009.34-2022《食品安全國家標準食品中二氧化硫的測定》，採用通氮蒸餾90min前處理方法，依然不能有效消除香菇類食品本身內源性含硫物質在通氮蒸餾時的揮發逸出對測定結果的幹擾。


技術實現要素：

6.本發明的發明目的是提供一種食品中外源性二氧化硫含量的測定方法及供該測定方法使用的供測液製備裝置，該測定方法靈敏度高、選擇性好，能夠快速、準確且環保地測得食品中外源性二氧化硫含量。
7.為實現上述發明目的，本發明的技術方案為：
8.一種食品中外源性二氧化硫含量的測定方法，包括以下步驟：
9.(1)將待測樣品與酸性反應液在室溫下混合反應，並收集產生的二氧化硫氣體；
10.(2)將步驟(1)收集到的二氧化硫氣體通入二氧化硫吸收液中，獲得供測液；
11.(3)對供測液進行分析，根據分析結果計算食品中外源性二氧化硫含量。
12.本發明先將酸性反應液與待測樣品混合，待測樣品中含有的外源性亞硫酸鹽在酸性和空氣流條件下會分解析出二氧化硫氣體；而後再利用二氧化硫吸收液捕獲該二氧化硫氣體，獲得供測液，通過分析供測液，即可快速地獲知食品中外源性二氧化硫含量。
13.本發明的方法無需對待測樣品作蒸餾處理，所需設備簡單；萃取過程在室溫下較短時間內完成，因此待測樣品中自身代謝產生的生物源性(內源性、以有機物為主)含硫物質不會反應分解出二氧化硫氣體，僅通過添加劑形式加入的外源性亞硫酸鹽會發生分解，實現了內源性二氧化硫和外源性二氧化硫的分離，達到了消除食品中內源性含硫物質對測定結果的正幹擾，選擇性測定香菇類特定食品中外源性二氧化硫含量的目的，使得最終的檢測結果更加準確。
14.本發明的方法對外源性二氧化硫的最低檢測限可達0.1772mg/l，檢測靈敏度高。
15.本發明所指「食品」主要是針對含有內源性含硫物質的食品，如香菇等。對不含內源性含硫物質的一般食品，同樣適用本方法。
16.作為優選，在上述食品外源性二氧化硫含量的測定方法步驟(1)中，通過向酸性反應液中通入空氣流以將產生的二氧化硫萃取並通過空氣流夾帶入二氧化硫吸收液中；
17.所述的待測樣品為幹樣或鮮樣，幹樣與酸性反應液的質量體積比不超過0.05g：1ml；鮮樣與酸性反應液的質量體積比不超過0.1g：1ml。
18.通過向酸性反應液中通入空氣流，不僅能夠使待測樣品與酸性反應液充分混合，加快外源性二氧化硫氣體釋放，縮短萃取時間；而且，空氣流的動力能夠促使二氧化硫快速成氣體逸出進入二氧化硫吸收液中，縮短吸收時間。
19.作為優選，空氣流的流量以低於0.2l/min為宜，優選為0.1l/min；流量過大(以及待測樣品過多)會使酸性反應液和待測物品的混合物產生泡沫而隨空氣流進入二氧化硫吸收液中，影響檢測結果的準確性。
20.在上述食品外源性二氧化硫含量的測定方法步驟(1)中，所述的酸性反應液包括鹽酸。
21.亞硫酸鹽與鹽酸反應會生成亞硫酸，而亞硫酸在酸性介質中不穩定，易分解為二氧化硫和水，在空氣流的作用下，二氧化硫被不斷地夾帶逸出。作為優選，步驟(1)中，所述的酸性反應液為濃度為0.2-1.0mol/l的鹽酸水溶液；更優選為濃度為0.5mol/l的鹽酸水溶液；在該濃度下，萃取出的外源性二氧化硫量最大。
22.在上述食品外源性二氧化硫含量的測定方法步驟(1)中，萃取時間為5-10min；更優選為10min。在該萃取時間下在該濃度下，萃取出的外源性二氧化硫量最大。
23.在上述的食品中外源性二氧化硫含量的測定方法中，步驟(2)中，所述的二氧化硫吸收液包括過氧化氫。
24.過氧化氫與二氧化硫反應是瞬間完成的，其產物是水和硫酸根；採用離子色譜法即可測定硫酸根濃度，而水對測定結果不會產生幹擾；同時參與反應組分的氧化還原電位
有利於反應的快速完成。
25.作為優選，所述的二氧化硫吸收液體積分數為0.5-2.0％的過氧化氫水溶液。在該體積濃度下，過氧化氫水溶液能夠充分且穩定地吸收、氧化二氧化硫；不過，過氧化氫濃度過高會對後續分析階段使用的色譜柱產生危害，因此，過氧化氫水溶液的體積分數更優選為1.0％。
26.在上述食品外源性二氧化硫含量的測定方法步驟(3)中，採用離子色譜儀對供測液進行分析，色譜條件如下：
27.色譜柱：metrosup a supp 5-150陰離子色譜柱(4mm
×
150mm)；
28.淋洗液：3.2mmol/l na2co
3-1.0mmol/l nahco3；
29.抑制器：msmⅱ化學抑制器+mcs二氧化碳抑制器；
30.淋洗液流速：0.7ml/min；
31.抑制系統溶液：超純水和50mmol/l硫酸溶液；
32.進樣體積：100μl。
33.二氧化硫氣體通入過氧化氫水溶液後，即反應生成硫酸，此時採用離子色譜儀分析硫酸根的量，即可推斷出萃取液中釋放的外源性二氧化硫的量。
34.本發明還提供了一種供上述的測定方法使用的供測液製備裝置，該裝置包括：
35.萃取管，該萃取管具有便於向萃取管內添加待測樣品和酸性反應液以及通出二氧化硫的第一開口，以及便於向萃取管內引入空氣流的第一氣體入口、通出夾帶二氧化硫空氣流的萃取管柱塞；
36.吸收管，該吸收管具有便於向吸收管內添加二氧化硫吸收液、便於倒出供測液第二開口，以及便於夾帶二氧化硫的空氣流通入的第二氣體入口、外接抽氣裝置且具有空氣流出口的吸收管柱塞；
37.連通管路，該連通管路是一軟管，其兩端分別與萃取管空氣流出柱塞和吸收管的第二氣體入口相連通。
38.使用時，先從第一開口處向萃取管內依次添加待測樣品和酸性反應液，而後立即使用連通管路連通萃取管上的柱塞出口和吸收管的第二氣體入口，在抽氣動力的作用下，空氣流進入萃取管中，將反應產生的二氧化硫萃取並夾帶出來，經連通管路進入吸收管中，與吸收管中的二氧化硫吸收液反應；吸收完全後，從第二開口處倒出供測液，進行後續的分析。該裝置結構簡單，成本低，使用起來十分方便。
39.本發明中，流經萃取管和吸收管的空氣流是由與吸收管柱塞出口相連的空氣抽氣裝置工作帶來。
40.作為優選，在上述的供測液製備裝置中，所述的萃取管上一體成型有空氣通入管，該空氣通入管的進氣端自第一氣體入口延伸至萃取管外，該空氣通入管的出氣端延伸至萃取管的底部並與萃取管相連通，且該空氣通入管的出氣端開口小於其進氣端的開口；
41.所述的萃取管帶有與該第一開口密封配合且可拆卸連接的萃取管柱塞，該萃取管柱塞上形成有二氧化硫流出通道。
42.空氣通入管出氣端開口小於其進氣端的開口，使通入的空氣流能在酸性反應液中產生更加細密的氣泡，便於樣品和酸液充分接觸、有利於萃取的進行。
43.作為優選，在上述的供測液製備裝置中，所述的吸收管上一體成型有二氧化硫通
入管，該二氧化硫通入管的進氣端自該第二氣體入口延伸至吸收管外，該二氧化硫通入管的出氣端延伸至吸收管的底部並與吸收管相連通，且該二氧化硫通入管的出氣端開口小於其進氣端的開口；
44.所述的吸收管帶有與該第二開口密封配合且可拆卸連接的吸收管柱塞，該吸收管柱塞上開設有與抽氣裝置相連通的空氣流出通道。
45.二氧化硫通入管出氣端開口小於其進氣端的開口，使氣流在通入二氧化硫吸收液後，能夠產生更加細密的氣泡，達到吸收過程更加快速、充分、完全的目的。
46.與現有技術相比，本發明技術方案的有益效果體現在：
47.(1)本發明先將酸性反應液與待測樣品在室溫下混合，待測樣品中含有的外源性亞硫酸鹽在酸性條件和空氣流作用下會分解析出二氧化硫氣體；而後再利用二氧化硫吸收液捕獲該二氧化硫氣體，獲得供測液，通過分析供測液，即可快速地獲知食品中外源性二氧化硫含量。本發明的方法無需對待測樣品作蒸餾處理，萃取過程在室溫下較短時間內完成，因此待測樣品中自身代謝產生的生物源性(內源性、以有機物為主)含硫物質不會反應分解出二氧化硫氣體，僅通過添加劑形式加入的外源性亞硫酸鹽會發生分解，實現了內源性二氧化硫和外源性二氧化硫的分離，達到了消除香菇類特定食品中內源性含硫物質對測定結果的正幹擾，選擇性測定香菇類特定食品中外源性二氧化硫含量的目的，使得最終的檢測結果更加準確。
48.(2)本發明的方法對外源性二氧化硫的最低檢測限可達0.1772mg/l，檢測靈敏度高。
49.(3)本發明的方法中，通過向酸性反應液中通入空氣流，不僅能夠使待測樣品與酸性反應液充分混合，加快外源性二氧化硫氣體釋放，縮短萃取時間；而且，空氣流的動力能夠促使二氧化硫氣體快速進入二氧化硫吸收液中，縮短吸收時間，減少待測樣品中內源性含硫物質的可能干擾。
50.(4)本發明的供測液製備裝置在使用時，先從第一開口處向萃取管內依次添加待測樣品和酸性反應液，而後立即使用連通管路連通萃取管上的柱塞出口和吸收管的第二氣體入口，使萃取管中產生的二氧化硫氣體經該連通管路進入吸收管中，與吸收管中的二氧化硫吸收液反應；吸收完全後，從第二開口處倒出供測液，進行後續的分析。該裝置結構簡單，成本低，使用起來也十分方便。
51.(5)本發明的供測液製備裝置中，萃取管內設置了空氣通入管，利用空氣通入管向萃取管內通入空氣流，能夠促使萃取管中反應產生的二氧化硫氣體離開反應液並進入吸收管內，縮短萃取時間和吸收時間，減少待測樣品中內源性含硫物質幹擾。
52.(6)本發明的供測液製備裝置中，吸收管內設置有二氧化硫通入管，不僅方便連接和拆卸(以更換)軟管，而且還便於將二氧化硫氣體從吸收管的底部通入二氧化硫吸收液中，使二氧化硫氣體與二氧化硫吸收液充分反應，提高檢測結果的準確性。
附圖說明
53.圖1為本發明一種供食品中外源性二氧化硫含量的測定方法使用的供測液製備裝置的結構示意圖；
54.圖2為採用本發明的食品中外源性二氧化硫含量的測定方法在萃取時間2min下獲
得的離子色譜分析圖；
55.圖3為採用本發明的食品中外源性二氧化硫含量的測定方法在萃取時間3min下獲得的離子色譜分析圖；
56.圖4為採用本發明的食品中外源性二氧化硫含量的測定方法在萃取時間5min下獲得的離子色譜分析圖；
57.圖5為採用本發明的食品中外源性二氧化硫含量的測定方法在萃取時間10min下獲得的離子色譜分析圖；
58.圖6為採用本發明的食品中外源性二氧化硫含量的測定方法在萃取時間20min下獲得的離子色譜分析圖；
59.圖7為不同萃取時間對外源性二氧化硫萃取量的影響；
60.圖8為採用本發明的食品中外源性二氧化硫含量的測定方法在採用0.1mol/l鹽酸水溶液萃取時獲得的離子色譜分析圖；
61.圖9為採用本發明的食品中外源性二氧化硫含量的測定方法在採用0.25mol/l鹽酸水溶液萃取時獲得的離子色譜分析圖；
62.圖10為採用本發明的食品中外源性二氧化硫含量的測定方法在採用0.5mol/l鹽酸水溶液萃取時獲得的離子色譜分析圖；
63.圖11為採用本發明的食品中外源性二氧化硫含量的測定方法在採用1.0mol/l鹽酸水溶液萃取時獲得的離子色譜分析圖；
64.圖12為採用本發明的食品中外源性二氧化硫含量的測定方法在採用2.0mol/l鹽酸水溶液萃取時獲得的離子色譜分析圖；
65.圖13為不同濃度的酸性反應液對外源性二氧化硫萃取量的影響；
66.圖14為採用本發明的食品中外源性二氧化硫含量的測定方法在採用0.5％過氧化氫水溶液吸收時獲得的離子色譜分析圖；
67.圖15為採用本發明的食品中外源性二氧化硫含量的測定方法在採用1.0％過氧化氫水溶液吸收時獲得的離子色譜分析圖；
68.圖16為採用本發明的食品中外源性二氧化硫含量的測定方法在採用2.0％過氧化氫水溶液吸收時獲得的離子色譜分析圖；
69.圖17為採用本發明的食品中外源性二氧化硫含量的測定方法在採用3.0％過氧化氫水溶液吸收時獲得的離子色譜分析圖；
70.圖18為不同濃度的吸收液對外源性二氧化硫萃取量的影響；
71.圖19為採用本發明的食品中外源性二氧化硫含量的測定方法在10℃下萃取時獲得的離子色譜分析圖；
72.圖20為採用本發明的食品中外源性二氧化硫含量的測定方法在20℃下萃取時獲得的離子色譜分析圖；
73.圖21為採用本發明的食品中外源性二氧化硫含量的測定方法在30℃下萃取時獲得的離子色譜分析圖；
74.圖22為不同萃取溫度對外源性二氧化硫萃取量的影響；
75.圖23為採用本發明的食品中外源性二氧化硫含量的測定方法對0.1ml(二氧化硫標定量6.046mg/l)二氧化硫標準使用液進行分析獲得的離子色譜分析圖；
76.圖24為採用本發明的食品中外源性二氧化硫含量的測定方法對0.01、0.025、0.05、0.10、0.20ml(二氧化硫標定量0.6046-12.09mg/l)二氧化硫標準使用液進行分析獲得的離子色譜分析圖；
77.圖25為採用本發明的食品中外源性二氧化硫含量的測定方法獲得的標準曲線；
78.圖26為採用本發明的食品中外源性二氧化硫含量的測定方法對0.01ml(二氧化硫標定量0.6046mg/l)二氧化硫標準使用液進行分析獲得的最低檢出限測定離子色譜分析圖；
79.圖27至圖40為實施例3-16採用本發明的食品中外源性二氧化硫含量的測定方法對幹制香菇樣品進行分析獲得離子色譜分析圖；
80.圖41為對比例7採用本發明的食品中外源性二氧化硫含量的測定方法對純水進行分析獲得離子色譜分析圖；
81.圖42為對比例8採用本發明的食品中外源性二氧化硫含量的測定方法對純水進行加標回收分析獲得離子色譜分析圖。
具體實施方式
82.下面結合附圖和具體實施方式對本發明的技術方案作進一步詳細說明。
83.實施例1
84.如圖1所示，本實施例一種供食品中外源性二氧化硫含量的測定方法用供測液製備裝置，該裝置包括萃取管(1)以及通過連通管路(3)與萃取管(1)相連通的吸收管(2)。
85.其中，萃取管(1)具有設於頂部的第一開口(11)，經第一開口(11)向萃取管(1)內添加待測樣品和酸性反應液，即可使待測樣品中以添加劑形式存在的亞硫酸鹽分解，釋放二氧化硫氣體；該第一開口(11)處可拆卸地安裝有萃取管柱塞(31)，該萃取管柱塞(31)的中央形成有二氧化硫流出通道，且該萃取管柱塞(31)的外周壁與第一開口(11)的內周壁之間是密封配合的，以確保萃取管(1)中產生的二氧化硫氣體不會從萃取管柱塞(31)和吸收管(2)之間的縫隙中逸出，僅能進入二氧化硫流出通道。
86.如圖1所示，本實施例的萃取管(1)上還一體成型有空氣通入管(6)，該空氣通入管(6)的進氣端自形成於萃取管(1)管壁上的第一氣體入口(12)延伸至萃取管(1)外，該空氣通入管(6)的出氣端則延伸至萃取管(1)的底部並與萃取管(1)相連通。
87.空氣通入管(6)的作用是向反應液中通入空氣流，空氣流能夠促使反應產生的不穩定的亞硫酸分解，產生二氧化硫氣體並將該二氧化硫氣體夾帶出反應液、送入吸收管(2)，加快萃取管(1)和吸收管(2)中反應的進行；將空氣通入管(6)的出氣端延伸至萃取管(1)的底部，則空氣流能夠充分萃取反應液中的二氧化硫氣體，使測量結果更加準確。
88.如圖1所示，本實施例中，空氣通入管(6)的出氣端的開口小於該空氣通入管(6)的進氣端的開口，即空氣通入管(6)的出氣端的開口變小變細，使通入的空氣流在酸性反應液中產生更加細密的氣泡，更有利於萃取的進行。
89.吸收管(2)則具有設於頂部的第二開口(21)和設於側壁上的第二氣體入口(22)，吸收管(2)上還一體成型有二氧化硫通入管(4)，該二氧化硫通入管(4)的進氣端自該第一氣體入口(22)延伸至吸收管(2)外並通過軟管(32)與萃取管柱塞(31)相連，該二氧化硫通入管(4)的出氣端則延伸至吸收管(2)的底部並與吸收管(2)相連通。
90.第二開口(21)則便於向吸收管(2)中添加二氧化硫吸收液，當萃取管(1)中產生的二氧化硫氣體經二氧化硫通入管(4)進入吸收管(2)後，即被吸收管(2)內的二氧化硫吸收液吸收，得到供測液；將該供測液從第二開口(21)倒出，即可對供測液進行分析，以計算萃取管(1)樣品中的外源性二氧化硫含量。
91.同樣地，第二開口(21)處也可拆卸地安裝有吸收管柱塞(5)，該吸收管柱塞(5)的外周壁與第二開口(21)的內周壁之間也是密封配合的；吸收管柱塞(5)的中央也形成有空氣流出通道，以便空氣流離開吸收管(2)。
92.本實施例中，空氣流從空氣通入管(6)進入萃取管(1)，萃取出反應液中的二氧化硫氣體；夾帶二氧化硫氣體的空氣流隨後進入吸收管(2)，在吸收管(2)中，二氧化硫氣體被吸收，而空氣流則從吸收管柱塞(5)流出。這個氣流流通通路可以通過在吸收管柱塞(5)處連接空氣抽氣裝置實現；本實施例通過在吸收管柱塞(5)處連接qc-4防爆型大氣採樣儀進行抽氣。
93.本實施例一種供食品中外源性二氧化硫含量的測定方法用供測液製備裝置的工作原理為：
94.先從第二開口(21)處向吸收管(2)內添加二氧化硫吸收液，而後從第一開口(11)處向萃取管(1)內依次添加待測樣品和酸性反應液，而後立即將萃取管柱塞(31)塞入第一開口(11)處，使萃取管(1)通過軟管(32)與吸收管(2)相連通；
95.連接抽氣裝置和吸收管柱塞(5)並啟動抽氣裝置，在抽氣裝置的作用下，空氣流經空氣通入管(6)進入萃取管(1)中，從萃取管(1)底部進入萃取管(1)的空氣流一方面促使待測樣品與酸性反應液充分混合，使待測樣品中以添加劑形式存在的亞硫酸鹽快速與酸反應生成亞硫酸；另一方面則將亞硫酸分解析出的二氧化硫夾帶通過軟管(32)，最終進入吸收管(2)內；
96.從吸收管(2)底部進入吸收管(2)的二氧化硫氣體與吸收管(2)內的二氧化硫吸收液混合，被快速吸收，不與二氧化硫吸收液反應的空氣流則從吸收管柱塞(5)離開；待反應結束後，打開吸收管柱塞(5)，取出吸收管(2)內的供測液，通過對供測液中硫酸根離子的含量進行分析，即可計算出萃取管(1)樣品中外源性二氧化硫含量。
97.實施例2
98.本實施例以二氧化硫標準使用液作為試樣，先對本發明的食品中外源性二氧化硫含量的測定方法中的檢測條件參數進行探索，探索過程為：
99.1、配製二氧化硫標準使用液
100.稱取無水亞硫酸鈉(≥98％，美國strem chemicals公司)0.2g，用適量鹼性穩定液溶解後移入100ml容量瓶中並定容至刻度，此液放置2h～3h後用碘量法標定其二氧化硫含量(實際標定結果為604.6mg/l)。
101.其中，該鹼性穩定液是通過以下方式配製的：稱取0.123g氟化鈉溶於適量水中，加入5.5ml 36％～38％的甲醛溶液、5.0ml 1mol/l naoh溶液，用水定容至1000ml；臨用時用純水稀釋10倍，即得鹼性穩定液。
102.2、檢測條件參數摸索
103.(1)萃取時間摸索
104.取0.5ml二氧化硫標準使用液作為待測樣品，採用實施例1的供測液製備裝置，制
備供測液；製備方法包括以下步驟：
105.a、將二氧化硫標準使用液與酸性反應液混合反應，並收集反應產生的二氧化硫氣體；
106.具體地，先將二氧化硫標準使用液加入萃取管中，而後向萃取管中加入濃度為0.5mol/l的鹽酸水溶液10ml，而後迅速蓋上萃取管柱塞使萃取管與吸收管相連通；
107.啟動與吸收管相連的qc-4防爆型大氣採樣儀，空氣通入管向萃取管中通入0.1l/min空氣流；
108.b、將步驟a產生的二氧化硫氣體通入二氧化硫吸收液中，獲得供測液；
109.具體地，吸收管中預先添加了10ml體積分數為1.0％的過氧化氫水溶液，萃取管中產生的二氧化硫氣體在空氣流的夾帶下即經軟管、二氧化硫通入管進入吸收管內，與過氧化氫反應生成硫酸；
110.待萃取時間分別達到2min、3min、5min、10min、20min時，即關閉qc-4防爆型大氣採樣儀，停止反應，得到供測液；
111.c、採用自動進樣器(瑞士萬通，863compact ic auto sampler)將供測液導入離子色譜儀中，進行離子色譜分析，色譜條件如下：
112.色譜柱：metrosup a supp 5-150陰離子色譜柱(4mm
×
150mm)；
113.淋洗液：3.2mmol/l na2co
3-1.0mmol/l nahco3；(採用無水碳酸鈉、無水碳酸氫鈉配製，純度≥99.9％，德國cnw科技公司產)；
114.抑制器：msmⅱ化學抑制器+mcs二氧化碳抑制器；
115.淋洗液流速：0.7ml/min；
116.抑制系統溶液：超純水和50mmol/l硫酸溶液；
117.進樣體積：100μl。
118.分析結果分別如圖2、圖3、圖4、圖5和圖6所示。
119.進一步地，根據圖2至圖6的分析結果，分析萃取時間對二氧化硫萃取量的影響，結果見圖7。
120.由圖7可見，在給定條件下，當萃取時間在10min內時，隨萃取時間的延長，被萃取出的二氧化硫量同步增加；但當萃取時間延長至10min以上時，萃取時間對二氧化硫萃取量影響不明顯，故本實施例優選的萃取時間為10min。
121.(2)酸性反應液濃度摸索
122.取0.1ml二氧化硫標準使用液作為待測樣品，採用與本實施例第(1)部分相同的方法製備供測液，但萃取時鹽酸水溶液的濃度依次為0.1mol/l、0.25mol/l、0.5mol/l、1.0mol/l、2.0mol/l。對供測液進行離子色譜分析，分析結果分別如圖8、圖9、圖10、圖11和圖12所示。
123.進一步地，根據圖8至圖12的分析結果，分析酸性反應液濃度對二氧化硫萃取量的影響，結果見圖13。
124.由圖13可見，在給定條件下(萃取時間為10min、吸收液為1％的過氧化氫水溶液、空氣流量為0.1l/min)調整鹽酸濃度，當鹽酸為0.5mol/l時，二氧化硫被萃取的量最大；因此本試驗選擇萃取用的鹽酸水溶液濃度為0.5mol/l。
125.(3)吸收液濃度摸索
126.取0.1ml二氧化硫標準使用液作為待測樣品，採用與本實施例第(2)部分相同的方法製備供測液，但吸收液分別採用體積分數為0.5％、1.0％、2.0％、3.0％的過氧化氫水溶液。對供測液進行離子色譜分析，分析結果分別如圖14、圖15、圖16和圖17所示。
127.進一步地，根據圖14至圖17的分析結果，分析吸收液濃度對二氧化硫萃取量的影響，結果見圖18。
128.由圖18可見，在給定條件下(萃取時間為10min、酸性反應液為0.5ml/l的鹽酸水溶液、空氣流量為0.1l/min)調整吸收液濃度，當過氧化氫水溶液濃度在0.5％-2％時，二氧化硫被吸收的量大且基本穩定,當過氧化氫水溶液濃度為3％時,二氧化硫被吸收的量與2％時相比有所降低；且由於濃度過高的過氧化氫對色譜柱有害，因此本實施例選擇體積分數為1.0％的過氧化氫水溶液作為吸收液。
129.(4)萃取溫度摸索
130.取待測香菇幹樣品，粉碎，過1.0mm篩，而後取0.20g待測香菇幹樣品粉末作為待測樣品，採用與本實施例第(3)部分相同的方法製備供測液，但萃取過程分別在10℃、20℃和30℃下進行。對供測液進行離子色譜分析，分析結果分別如圖19、圖20和圖21所示。
131.進一步地，根據圖19至圖21的分析結果，分析萃取溫度對二氧化硫萃取量的影響，結果見圖22。
132.由圖22可見，在給定條件下(萃取時間為10min、酸性反應液為0.5ml/l的鹽酸水溶液、吸收液為1％的過氧化氫水溶液、空氣流量為0.1l/min)調整萃取溫度，萃取溫度在10℃～30℃範圍內對二氧化硫萃取量影響不大。
133.(5)空氣流流量及樣品取樣量摸索
134.顯然，若空氣流流量太小，需延長萃取時間；而當流量達到0.2l/min時,幹香菇取樣量達到0.5g或鮮香菇取樣量超過1g時，空氣流易使萃取管內的反應液產生泡沫而隨空氣流進入吸收管中,使萃取試驗失敗。因此本實施例固定空氣流流量為0.1l/min、待測樣品幹樣取樣量不超過0.5g、待測樣品鮮樣取樣量不超過1g，在此條件下萃取效果較理想。
135.3、標準曲線繪製
136.(1)製備工作液
137.分別吸取二氧化硫標準使用液0.01，0.025，0.05，0.10，0.20ml，採用本實施例第2部分探索出的最優參數製備工作液，備用。
138.(2)離子色譜分析
139.採用自動進樣器(瑞士萬通，863 compact ic auto sampler)將各工作液導入離子色譜儀中，進行離子色譜分析。
140.(3)測定結果
141.由0.10ml二氧化硫標準使用液(二氧化硫標定量為604.6mg/l)製備的工作液的離子色譜分析結果如圖23所示。
142.由0.01，0.025，0.05，0.10，0.20ml二氧化硫標準使用液(二氧化硫標定量為0.6046-12.09mg/l)製備的系列工作液的離子色譜分析結果如圖24所示。
143.根據保留時間定性，峰面積定量，由圖24獲得的色譜分析結果繪製標準曲線，結果見圖25。
144.從圖25所示的標準曲線中可以讀取到在不同峰面積下對應的供測液中亞硫酸鹽
(以二氧化硫計)濃度，結合以下算式(ⅰ)即可計算待測樣品中亞硫酸鹽(以二氧化硫計)的量：
[0145][0146]
式(ⅰ)中，x表示待測樣品中亞硫酸鹽(以二氧化硫計)，mg/kg；c表示測得的供測液中亞硫酸鹽(以二氧化硫計)濃度，μg/ml；m表示待測樣品質量，g；10表示供測液體積，ml。
[0147]
4、確定最低檢出限和測定下限
[0148]
取0.01ml二氧化硫標準使用液(二氧化硫標定為604.6mg/l)，用本實施例第2部分探索出的最優參數製備供測液，做平行試驗n(n≥7)組，分別測定各供測液中二氧化硫濃度。
[0149]
離子色譜分析結果見圖26，在圖26分析結果的基礎上，結合標準曲線和式(ⅰ)，計算各供測液中二氧化硫濃度，計算結果如表1所示；在該計算結果的基礎上，進一步根據下列式(ⅱ)計算方法檢出限：
[0150]
mdl＝t
(n-1,0.99)
×sꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(ⅱ)；
[0151]
式(ⅱ)中，mdl表示方法檢出限；n表示平行試驗次數；t表示自由度為n-1、置信度為99％時的t分布；s表示n次平行試驗結果的標準偏差；其中，當自由度為n-1，置信度為99％時的t值可參考有關表取值，由單側t分布表查出：當置信度為99％、自由度為f＝n-1＝6時，t＝3.143。
[0152]
測定下限則以通過上述式(ⅱ)計算出的方法檢出限的3倍為準，方法檢出限和測定下限的計算結果見表1。
[0153]
表1本實施例對二氧化硫的方法檢出限和測定下限測定結果
[0154][0155][0156]
實施例3-4樣品實測試驗
[0157]
本實施例以香菇為例，介紹本發明的食品中外源性二氧化硫含量的測定方法，該測定方法包括以下步驟：
[0158]
(1)將待測樣品與酸性反應液混合反應，並收集反應產生的二氧化硫氣體；
[0159]
具體地，取待測香菇幹樣品014，粉碎，過1.0mm篩後立即裝入50ml離心管中，備用；若為香菇鮮樣，則先將樣品搗碎再立即裝入50ml離心管中，備用；
[0160]
分別取0.219g、0.195g待測香菇幹樣品，加入萃取管(1)中，並向萃取管(1)中加入濃度為0.5mol/l的鹽酸水溶液10ml，而後迅速蓋上萃取管柱塞(31)使萃取管(1)與吸收管
(2)相連通；
[0161]
啟動與吸收管(2)相連的qc-4防爆型大氣採樣儀，以通過空氣通入管(6)向萃取管(1)中通入0.1l/min空氣流；
[0162]
(2)將步驟(1)收集到的二氧化硫氣體通入二氧化硫吸收液中，獲得供測液；
[0163]
具體地，吸收管(2)中預先添加了10ml體積分數為1.0％的過氧化氫水溶液，萃取管(1)中產生的二氧化硫氣體在空氣流的夾帶下即經軟管(32)、二氧化硫通入管(4)進入吸收管(2)內，與過氧化氫反應生成硫酸；
[0164]
待萃取時間達到10min時，即關閉qc-4防爆型大氣採樣儀，停止反應，分別得到供測液；
[0165]
(3)對供測液進行分析，根據分析結果計算香菇類特定食品中外源性二氧化硫含量；
[0166]
具體地，採用離子色譜儀(瑞士萬通，861compact ic)對供測液進行分析，色譜條件如下：
[0167]
色譜柱：metrosup a supp 5-150陰離子色譜柱(4mm
×
150mm)；
[0168]
淋洗液：3.2mmol/l na2co
3-1.0mmol/l nahco3；(採用無水碳酸鈉、無水碳酸氫鈉配製，純度≥99.9％，德國cnw科技公司產)；
[0169]
抑制器：msmⅱ化學抑制器+mcs二氧化碳抑制器；
[0170]
淋洗液流速：0.7ml/min；
[0171]
抑制系統溶液：超純水和50mmol/l硫酸溶液；
[0172]
進樣體積：100μl；
[0173]
色譜分析結果分別見圖27和圖28；在色譜分析結果的基礎上，結合標準曲線和式(ⅰ)，計算香菇樣品中二氧化硫濃度；計算結果見表3。
[0174]
實施例5-6樣品加標試驗
[0175]
本實施例的香菇類食品中外源性二氧化硫含量的測定方法與實施例4基本相同，不同之處僅在於：萃取時，除添加0.195g待測香菇幹樣品外，還添加0.1ml二氧化硫標準液(濃度604.6mg/l)。
[0176]
實施例5-6是平行試驗，色譜分析結果分別見圖29和圖30；在色譜分析結果的基礎上，結合標準曲線和式(ⅰ)，計算香菇樣品中二氧化硫濃度和加標回收率；計算結果見表3。
[0177]
實施例7-9樣品實測試驗
[0178]
本實施例的香菇類食品中外源性二氧化硫含量的測定方法與實施例4基本相同，不同之處僅在於：
①
待測樣品為香菇幹樣品029；
②
待測香菇幹樣品的取樣量依次為0.225g、0.173g和0.233g。
[0179]
色譜分析結果分別見圖31、圖32和圖33；在色譜分析結果的基礎上，結合標準曲線和式(ⅰ)，計算香菇樣品中二氧化硫濃度；計算結果見表3。
[0180]
實施例10樣品加標試驗
[0181]
本實施例的香菇類食品中外源性二氧化硫含量的測定方法與實施例9基本相同，不同之處僅在於：萃取時，除添加0.233g待測香菇幹樣品外，還添加0.1ml二氧化硫標準液(濃度604.6mg/l)。
[0182]
色譜分析結果見圖34；在色譜分析結果的基礎上，結合標準曲線和式(ⅰ)，計算香
菇樣品中二氧化硫濃度和加標回收率；計算結果見表3。
[0183]
實施例11樣品實測試驗
[0184]
本實施例的香菇類食品中外源性二氧化硫含量的測定方法與實施例4基本相同，不同之處僅在於：
①
待測樣品為香菇幹樣品033；
②
待測香菇幹樣品的取樣量為0.213g。
[0185]
色譜分析結果見圖35；在色譜分析結果的基礎上，結合標準曲線和式(ⅰ)，計算香菇樣品中二氧化硫濃度；計算結果見表3。
[0186]
實施例12樣品加標試驗
[0187]
本實施例的香菇類食品中外源性二氧化硫含量的測定方法與實施例11基本相同，不同之處僅在於：萃取時，除添加0.213g待測香菇幹樣品外，還添加0.1ml二氧化硫標準液(濃度604.6mg/l)。
[0188]
色譜分析結果見圖36；在色譜分析結果的基礎上，結合標準曲線和式(ⅰ)，計算香菇樣品中二氧化硫濃度和加標回收率；計算結果見表3。
[0189]
實施例13-14樣品實測試驗
[0190]
本實施例的香菇類食品中外源性二氧化硫含量的測定方法與實施例4基本相同，不同之處僅在於：
①
待測樣品為香菇幹樣品010；
②
待測香菇幹樣品的取樣量依次為0.200g和0.189g。
[0191]
色譜分析結果分別見圖37和圖38；在色譜分析結果的基礎上，結合標準曲線和式(ⅰ)，計算香菇樣品中二氧化硫濃度；計算結果見表3。
[0192]
實施例15樣品實測試驗
[0193]
本實施例的香菇類食品中外源性二氧化硫含量的測定方法與實施例4基本相同，不同之處僅在於：
①
待測樣品為香菇幹樣品015；
②
待測香菇幹樣品的取樣量為0.271g。
[0194]
色譜分析結果見圖39；在色譜分析結果的基礎上，結合標準曲線和式(ⅰ)，計算供測液中二氧化硫濃度；計算結果見表3。
[0195]
實施例16樣品實測試驗
[0196]
本實施例的香菇類食品中外源性二氧化硫含量的測定方法與實施例4基本相同，不同之處僅在於：
①
待測樣品為香菇幹樣品024；
②
待測香菇幹樣品的取樣量為0.155g。
[0197]
色譜分析結果見圖40；在色譜分析結果的基礎上，結合標準曲線和式(ⅰ)，計算香菇樣品中二氧化硫濃度；計算結果見表3。
[0198]
對比例1-6
[0199]
分別取0.185g待測香菇幹樣品014、0.233g待測香菇幹樣品029、0.213g待測香菇幹樣品033、0.189g待測香菇幹樣品010、0.271g待測香菇幹樣品015、0.155g待測香菇幹樣品024，採用國標gb5009.34-2016對各待測樣品中二氧化硫含量進行檢測，檢測結果見表3。
[0200]
對比例7
[0201]
本實施例的香菇類食品中外源性二氧化硫含量的測定方法與實施例4基本相同，不同之處僅在於：萃取時，不添加待測香菇幹樣品，只添加0.195ml純水。
[0202]
色譜分析結果見圖41；在色譜分析結果的基礎上，結合標準曲線和式(ⅰ)，計算供測液中二氧化硫濃度；計算結果見表3。
[0203]
對比例8
[0204]
本實施例的香菇類食品中外源性二氧化硫含量的測定方法與實施例4基本相同，
不同之處僅在於：萃取時，不添加待測香菇幹樣品，只添加0.195ml純水和0.1ml二氧化硫標準液(濃度604.6mg/l)。
[0205]
色譜分析結果見圖42；在色譜分析結果的基礎上，結合標準曲線和式(ⅰ)，計算加標回收率；計算結果見表3。
[0206]
表3香菇實樣測定與加標回收試驗
[0207][0208][0209]
由表3可見，用本發明方法分別測定空白(即對比例7)和6份幹制香菇樣品的外源性二氧化硫殘留量，結果表明，6份幹制香菇樣品中的二氧化硫殘留均有檢出(檢出限6.54mg/kg，以取樣0.271g計)，但都低於測定下限(34.3mg/kg，以取樣0.155g計)。
[0210]
而按gb5009.34-2016方法對6份幹制香菇樣品進行二氧化硫含量檢測的結果在0.22g/kg～0.54g/kg之間，均大於0.050g/kg的幹制香菇國家限量標準(gb2760-2014)，這是因為gb5009.34-2016法不僅提取了樣品中的外源性二氧化硫，還因通過長時間蒸餾提取了內源性二氧化硫[香菇這類特定食品因在生長過程會吸收外界(如培養基中石膏)中硫而形成特有生物風味]，導致檢測結果嚴重偏高、失真；而本發明的方法由於只在室溫下快速萃取，只萃取了樣品中的外源性二氧化硫，其檢測結果均符合幹制香菇國家限量標準(gb2760-2014)。
[0211]
進行試劑空白和加標回收試驗。空白回收率102.2％；隨機選擇3份樣品進行加標回收，3份香菇樣品的4次加標測定回收率在91.7％～94.4％間，表明本發明的檢測方法準確有效。