分光光度法优化测定果蔬制品中二氧化硫残留量的试验分析

摘要：本文基于盐酸副玫瑰苯胺分光光度法（GB5009.34-2022第一法），针对果蔬干制品存在基质复杂、色素干扰严重以及结合态SO₂释放不完全等问题，系统对显色体系甲醛用量、蒸馏酸浓度与时间、前处理方式及干扰消除策略进行了优化。结果显示优化后甲醛缓冲吸收液甲醛终浓度适中时显色稳定，相对标准偏差RSD小于等于3.2%，在6mol/L盐酸、氮气流1.0L/min、微沸蒸馏90min条件下加标回收率处于92.6%至104.3%，相对标准偏差RSD小于等于4.8%，充氮蒸馏法测定值比直接浸泡法高15%至20%，更适合用于确证检验。优化方法的检出限为1mg/kg，能够满足干制蔬菜小于等于200mg/kg等限量判定需求，建议推广“快筛+确证”双轨检测模式。

关键词：分光光度法；优化测定；果蔬制品；二氧化硫残留量

二氧化硫（SO₂）靠着它的强还原性，在干制蔬菜像笋干和黄花菜、干制水果像葡萄干和芒果干、食用菌像银耳和香菇以及蜜饯凉果等果蔬制品的加工贮藏过程中，发挥着漂白、防腐、抗氧化等多重作用。不过，过量摄入二氧化硫会引发哮喘、过敏甚至导致神经系统损伤，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）已经把二氧化硫的每日允许摄入量（ADI）限定在0～0.7mg/kgbw。我国《GB2760-2014食品安全国家标准食品添加剂使用标准》针对不同食品类别的二氧化硫最大残留限量做出了严格规定，比如干制蔬菜二氧化硫残留量要小于等于200mg/kg，枸杞和红枣要小于等于100mg/kg，银耳和百合在实际执行中通常按照小于等于50mg/kg来监控，部分品类还明确规定“不得使用”。现行国标第一法也就是盐酸副玫瑰苯胺分光光度法，由于灵敏度高、重现性好而被广泛采用，但是在面对果蔬制品基质复杂、色素干扰严重、结合态SO₂释放不完全等实际问题时，还是存在可以优化的空间。本文围绕该方法的核心参数开展系统优化试验，目的是提升检测的准确性与适用性。

2材料与方法

2.1仪器与试剂

核心仪器有测定波长为550nm的紫外-可见分光光度计、带有氮气吹扫系统与冷凝回流装置的全自动二氧化硫蒸馏仪、感量为0.1mg的分析天平、组织捣碎机以及恒温水浴锅，主要试剂包含盐酸副玫瑰苯胺溶液、含有甲醛掩蔽剂的甲醛缓冲吸收液、6mol/L盐酸、3%过氧化氢吸收液、0.01mol/L氢氧化钠标准滴定溶液以及甲基红乙醇指示剂^[1]。

2.2样品来源

选取市售常见的果蔬干制品像葡萄干、芒果干、苹果干、香蕉片、枸杞干、黄花菜干、干银耳、干香菇等，这些涵盖不同品牌与生产批次的产品用于评估方法在真实基质中的适用性，同时设置标称“无硫”“未添加”的产品作为标签符合性验证对象。

2.3试验设计思路

以国标第一法作为基准框架，从四个维度开展优化工作，一是进行显色剂体系与甲醛用量的筛选，二是开展蒸馏条件（酸浓度、蒸馏时间、氮气流量）的优化，三是进行样品前处理方式（直接浸泡法与充氮蒸馏法）的比较，四是制定果蔬制品特殊干扰（色素、氯化物、挥发性还原物质）的消除策略，每组试验都设置空白试验与加标回收试验，精密度要求两次独立测定结果的绝对差值不超过算术平均值的10%^[2]。

3结果与分析

3.1显色体系的优化

盐酸副玫瑰苯胺法的关键之处在于二氧化硫和甲醛生成稳定的羟甲基磺酸加成化合物之后，在酸性条件下和盐酸副玫瑰苯胺反应生成蓝紫色络合物，试验中发现甲醛用量是影响显色稳定性的关键变量，甲醛不足时羟甲基磺酸生成不完全，吸光度偏低且会随时间衰减，甲醛过量则会导致副反应增加，使空白值升高，经过系统筛选，当甲醛缓冲吸收液中甲醛终浓度控制在适当范围内时，显色后30分钟内吸光度稳定，相对标准偏差小于等于3.2%，进一步对比副品红-甲醛体系和盐酸副玫瑰苯胺体系，后者在果蔬制品深色基质中的抗干扰能力明显优于前者，特别是在葡萄干、枸杞干等高色素样品中，盐酸副玫瑰苯胺法的信噪比提升大约40%^[3]。

3.2蒸馏条件的优化

蒸馏环节直接决定结合态SO₂释放效率高低，试验对比不同酸浓度（4mol/L、6mol/L盐酸）对回收率的影响，同时对比不同蒸馏时间（60min、90min、120min）对回收率的作用，还对比不同氮气流量（0.5～2.0L/min）对回收率的效果，结果表明采用6mol/L盐酸10mL且氮气流量在1.0～2.0L/min，微沸蒸馏90min时加标回收率最为理想，其范围处于92.6%～104.3%之间且RSD≤4.8%，蒸馏时间不足60min时结合态SO₂释放不完全导致回收率明显偏低，超过120min则无显著增益还会增加操作误差，值得注意的是冷凝水温度须严格控制在15℃以下，以此确保SO₂被充分吸收于过氧化氢溶液中防止逸失，蒸馏装置气密性的校验是试验成功的前提条件。

3.3前处理方式的比较

国标给出了两种前处理路径分别是直接浸泡法也就是第二法和充氮蒸馏法也就是第一法，试验对同一批葡萄干样品用这两种方式分别处理后发现，直接浸泡法操作比较简便振荡2小时就能完成提取，适合二氧化硫残留量较高也就是大于50毫克每千克的样品快速筛查，不过对结合态二氧化硫的提取不完全，测定结果系统性偏低大概15%到20%，充氮蒸馏法虽然耗时比较长，但是能把结合态和游离态二氧化硫一起释放，测定值更接近真实总量，适合确证检验和标签符合性判定，对于银耳、香菇等高风险品类，推荐把充氮蒸馏法作为确证手段，直接浸泡法仅作为初筛参考^[4]。

3.4干扰消除策略

果蔬制品基质复杂是分光光度法面临最大挑战，试验归纳出以下干扰类型与对应策略，像葡萄干、枸杞干等深色样品含有的天然色素在550nm处有吸收会导致假阳性，此为色素干扰，解决方案是样品溶液经C18固相萃取小柱净化后再进样，或者采用活性炭小柱脱色，能使背景吸光度降低60%以上，加工盐渍类果蔬制品中氯化物含量过高会对蒸馏吸收环节产生影响，这是氯化物干扰，试验表明通过银离子柱（Ag柱）预处理可有效去除氯离子干扰，部分果蔬制品含有的天然还原性成分可消耗吸收液中的过氧化氢，这属于挥发性还原物质干扰，对此需严格进行空白试验校正，并在加标回收试验中验证方法的特异性。

4讨论

4.1方法性能评价

经过优化之后的分光光度法，其检出限能够达到1mg/kg，定量限为10mg/kg（在固体样品称样量为35g的情况下），测量范围是0.0～4000.0mg/kg，测量精度处于±2%～±3%之间，单次检测时间约为20min。和蒸馏滴定法相比较，分光光度法在灵敏度以及操作便捷性方面更具有优势，和离子色谱法相比较，分光光度法的设备成本更低，更加适合基层检测机构进行推广。

4.2与标签声称的符合性验证

按照《GB7718-2011预包装食品标签通则》的要求，对那些标称“无硫”“未添加二氧化硫”的样品开展检测工作，检测结果显示部分产品虽然没有检测出游离SO₂，不过总SO₂残留量处于5～20mg/kg的范围之间，这就表明“无硫”声称应该以总二氧化硫是否检出作为判定依据，而不是仅仅检测游离态的二氧化硫，生产企业需要在原料管控和加工工艺方面同时发力，以此杜绝工业硫磺熏蒸这类违规行为。

4.3快筛与确证的双轨机制

本研究认为在实际检测当中可推行“快筛+确证”双轨模式，现场利用便携式速测仪或者比色卡来进行初筛，具体是取1g样品加入提取液振荡5分钟，之后滴入显色剂，5分钟后与比色卡对比，若显粉红色就提示SO₂＞10mg/kg，对于阳性样品再送到实验室用优化后的分光光度法来确证，这种模式兼顾了效率与准确性，能够有效遏制果蔬干制品里的“美白”乱象。

5结论

本试验把盐酸副玫瑰苯胺分光光度法作为核心，通过系统去优化显色剂用量、蒸馏条件以及前处理方式，建立起一套适用于果蔬干制品基质的二氧化硫残留量测定优化方案，此方案在灵敏度、准确性和操作可行性之间实现了良好平衡，加标回收率处于92.6%～104.3%范围，精密度RSD小于等于4.8%，能够满足GB2760-2014对干制蔬菜（小于等于200mg/kg）、枸杞红枣（小于等于100mg/kg）、银耳百合（小于等于50mg/kg）等限量标准的判定需求，建议监管部门和第三方检测机构推广“快筛+确证”双轨机制，同时推动企业用真空包装、低温干燥等物理保鲜方式替代含硫添加剂，从源头守护消费者的呼吸与消化系统安全。

参考文献：

[1]黄凤娇.分光光度法测定食品中二氧化硫含量的不确定度评定[J].食品安全导刊,2023, (21):65-69.

[2]李长滨,王钊,刘文静,等. 荧光分光光度法测定蜜饯食品中二氧化硫残留量研究[J].中国调味品,2022,47 (9):157-162.

[3]钟文苑.分光光度法测定大气中二氧化硫的含量[J].能源与环境,2014, (2):91-92.

[4]陈明,高家骅.果蔬加工制品中二氧化硫含量的检测[J].上海蔬菜,1989, (4):42-43.