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离子色谱法测定臭豆腐中的硫化物含量

2015-07-22赵钰玲梁君妮焦艳娜曲志勇王海涛杨丽君威海出入境检验检疫局技术中心山东威海6405烟台出入境检验检疫局技术中心山东烟台64000湖南省检验检疫科学研究院湖南长沙40004

食品研究与开发 2015年24期
关键词:豆腐乳臭豆腐硫化物

赵钰玲,梁君妮,焦艳娜,曲志勇,王海涛,杨丽君,*(.威海出入境检验检疫局技术中心,山东威海6405;.烟台出入境检验检疫局技术中心,山东烟台64000;.湖南省检验检疫科学研究院,湖南长沙40004)

离子色谱法测定臭豆腐中的硫化物含量

赵钰玲1,梁君妮2,焦艳娜3,曲志勇2,王海涛2,杨丽君1,*
(1.威海出入境检验检疫局技术中心,山东威海264205;2.烟台出入境检验检疫局技术中心,山东烟台264000;3.湖南省检验检疫科学研究院,湖南长沙410004)

摘要:建立了离子色谱法测定臭豆腐中硫化物含量的方法。样品经盐酸酸化产生的硫化氢气体,经氮气带入氢氧化钠吸收液,生成硫化钠,通过离子色谱检测硫离子的含量。本方法硫离子在0~100 μg/L浓度范围内线性关系良好,相关系数为0.999 9;样品检出限为0.2 μg/kg;加标回收率为93.1%~103.0%,RSD为4.64%。该方法可用于检测臭豆腐及豆腐乳中的硫化物。

关键词:离子色谱;硫化物;臭豆腐;豆腐乳

臭豆腐是中华传统美食,因其营养丰富,风味独特,价格低廉,深受人们的喜爱。根据工艺不同,臭豆腐可分为发酵臭豆腐与非发酵臭豆腐2种。街摊上的油炸臭豆腐一般都是属于非发酵臭豆腐,而发酵的臭豆腐是腐乳的一种,学名青方腐乳。臭豆腐传统的做法工艺较为复杂,且需要较长时间。一般都是在水缸中加入豆豉、香菇、冬笋等优质原材料,然后由其自然发酵、腐败,经过几个月时间后形成卤水,再将制作好的新鲜豆腐放人卤水中浸泡,白豆腐才能变身臭豆腐。发酵臭豆腐的臭味是由于发酵后一部分蛋白质的硫氢基和氨基酸游离出来产生硫臭和氨臭[1]。目前,臭豆腐制作行业存在从业人员素质整体不高,食品安全意识不够强;加上行业标准缺失、相关部门的监督管理相对乏力等问题。一些不法商贩使用硫化钠(又名硫化碱)、硫酸亚铁(又名绿矾)等化学原料快速制作臭豆腐[2]。这种加工方法只需2 d~3 d即可,成本极低,臭味与传统方法的臭味不易辨别。硫化钠是一种无机化合物,其水溶液呈强碱性,会腐蚀皮肤,且与酸迅速反应放出剧毒硫化氢气体。人体分泌的胃酸主要成分是盐酸,pH 0.9~1.5,因此食用含有硫化物的臭豆腐势必对人体健康产生危害。2008年12月12日,卫生部发布的《食品中可能违法添加的非食用物质和易滥用的食品添加剂品种名单(第一批)》中明确规定硫化钠属于违法添加的非食用物质。所以建立臭豆腐中硫化物的含量测定方法,对于消费者的人身安全、市场监管和应对可能发生的食品安全隐患都具有重要的意义。

臭豆腐的原料是豆腐,其主要成分是大豆蛋白、油脂和碳水化合物,还含有多种矿物质,样品机体复杂;同时硫化物在碱性条件又容易生成硫化物沉淀。因此,样品中硫化物的提取分离是难点。硫化碱臭豆腐样品中除存在过量的硫化钠外,还可能存在硫化亚铁沉淀物,这些硫化物均可与盐酸反应产生硫化氢气体,硫化氢气体不稳定,经氮气将硫化氢气体带入氢氧化钠溶液吸收,生成硫化钠,通过离子色谱脉冲安培检测器检测硫离子的含量。本方法将硫化物从样品基体中分离出来,既不受样品基体的干扰[3],又不致硫化物的损失,得到的样品溶液对离子交换柱无污染、干扰少、灵敏度高。

1 材料与方法

1.1仪器与试剂

ICS-3000型离子色谱仪(配有Ag工作电极、pH/ Ag/AgCl复合参比电极、Ti对电极的ED3000电化学检测器、及Chromeleon 6.80色谱工作站):美国戴安公司。

硫化钠晶体(Na2S·9H2O,纯度≥98.0%)、醋酸钠(纯度≥99.0%):阿拉丁试剂;氢氧化钠溶液:50%,Fluka公司;盐酸溶液:1∶1体积比,国药集团;所有用水均为煮沸冷却后超声脱气的电阻率≥18.2 MΩ·cm的去离子水。

100 mL聚丙烯容量瓶;0.22 μm微孔尼龙膜;酸化-吹气-吸收装置见图1。

图1 酸化—吹气—吸收装置Fig.1 Acid-treated-N2blow-absorption device

图中A为250 mL提取容器、B为分液漏斗、C为20 mL带刻度吸收管。

1.2标准溶液的配制

量取10 mL 100 mmol/L氢氧化钠溶液加入到放在天平上的聚丙烯材料容器中。取适量硫化钠晶体配制成适量浓度硫化钠(以S2-计)的标准储备溶液,用前按GB/T 16489-1996《水质硫化物的测定亚甲基蓝分光光度法》中4.15和4.16规定的方法标定其浓度,4℃下避光密封存放。临用前用100 mmol/L氢氧化钠溶液逐级稀释至合适的系列浓度。

1.3样品溶液制备

取样品若干沥去水分,放入组织匀浆机内匀浆。称取匀浆后的试样10.00 g(精确到0.01 g)于抽提瓶中,加入100 mL水混匀。将15mL吸收液(10g/L氢氧化钠溶液)加入吸收管,组装试验装置,从分液漏斗中向抽提烧瓶中加入盐酸溶液20 mL,盖紧玻璃塞,吹气保持40 min。将吸收管内吸收液定容至20 mL,经0.2 μm尼龙膜过滤,待测。

1.4测定条件

色谱柱:AG7型保护柱(4 mm×50 mm,10 μm)和AS7型分析柱(4 mm×250 mm,10 μm)。

淋洗液:100 mmol/L氢氧化钠-250 mmol/L乙酸钠淋洗液,等度洗脱,流速为1.0 mL/min。

检测器:脉冲安培检测器(配有Ag工作电极、Ag/ AgCl参比电极和Ti对电极)。

检测器时间程序:0.00 s,-0.1 V;0.20 s,-0.1 V开始积分;0.90 s,-0.1 V,积分结束;0.91 s,-1.0 V;0.93 s,-0.3 V;1.00 s,-0.3 V。

进样体积:100 μL。

柱温:35℃。

分别吸取标准工作液和试样溶液100 μL,依次注入离子色谱仪中,记录色谱图。以保留时间定性,峰面积定量。

2 结果与讨论

2.1样品处理方法的选择

臭豆腐中含有较多蛋白质,易于形成胶体,采用氢氧化钠提取其中硫化物的方法得到的样品溶液[4],经酸、盐、乙醇、乙腈等蛋白沉淀剂沉淀;经C18柱、RP柱等净化后均无法得到澄清的待测液,对色谱柱的污染非常严重。另一方面采用氢氧化钠溶液提取,无法提取出臭豆腐中的不溶性硫化物,如硫化亚铁。考虑到臭豆腐中硫化物的存在形式除以过量的Na2S存在外,还可能以FeS、CaS、MgS等形式存在,这些化合物均可与盐酸反应生成硫化氢气体的性质。经研究试验采用如下装置[5-6](见图1)提取样品中的硫化物,样品置于提取容器A中,从分液漏斗B中加入过量盐酸,反应生成的硫化氢气体经氮气带入盛有过量氢氧化钠吸收液的吸收管C中,转化为稳定、易检测的硫化钠。

2.2提取条件的优化

通过测定硫化钠(100 μg)回收率试验,考察了吸收剂过量的情况下,N2吹气速度、盐酸的加入速度和吸收时间对提取效率的影响。其中N2吹气速度和吸收时间对提取效率影响较大。吹气速度不宜过快或过慢,当吹气速度在300 mL/min~400 mL/min时,吹气30 min回收率平均值为93.3%,为保证不同含量样品的提取率,将吸收时间定为40 min。

2.3线性、检出限与定量下限

试验结果表明:S2-在0~100 μg/L范围内具有良好的线性:线性方程为Y=0.281 8X-0.088 6,相关系数为r=0.9999,Y为峰面积,X为S2-浓度。根据称样量和定容体积,按照10倍信噪比计算方法定量限为:0.6μg/kg。

2.4精密度与回收率

试验中发现市售臭豆腐和臭豆腐乳(青方)中均测得较高含量的硫化物,不适合做加标回收试验。考虑到臭豆腐和臭豆腐乳的原料是豆腐,因此,以豆腐为空白样品进行加标回收试验,添加水平分别为10、20、100 μg/kg,3个水平加标回收率为93.1%~103.0%,RSD为4.64%。

2.5样品测定

样品为从市场购得的臭豆腐样品5个,豆腐2个,超市购得豆腐乳样品4个。图2~图7为空白、标准和不同样品的色谱图。测定结果见表1。

图2 空白样品色谱图Fig.2 Chromato grams of blank

图3 100 ppb S2-标准样品色谱图Fig.3 Chromatogram of standard sample(100 ppb S2-)

图4 臭豆腐乳样品稀释100倍色谱图Fig.4 Chromatograms of stinky tofu milk(diluted to 100 times)

2.6样品中硫化物的来源分析

从样品测定结果来看,几种样品中均含有不同含量的硫化物。其中臭豆腐和青方含量较高,且含量差别较大;白腐乳和红腐乳虽然从嗅觉上感觉不到臭味,但也含有一定量硫化物;豆腐中亦测得少量硫化物。这可能与大豆蛋白质中含有的硫氢基有关;同时说明在发酵的不同时期蛋白质中的硫氢基游离出来产生硫化物的含量不同,含量由低到高分别为豆腐、红白腐乳、臭豆腐、青方;对于硫化物含量特别高的样品存在添加硫化钠的可能。因此,对于硫化物含量较高的臭豆腐和青方,建议消费者减少食用。

图5 臭豆腐样品色谱图Fig.5 Chromatograms of stinky tofu

图6 白腐乳样品色谱图Fig.6 Chromatograms of white preserved beancurd

图7 红腐乳样品色谱图Fig.7 Chromatograms of red preserved beancurd

表1 样品中硫化物(以S2-计)的含量Table 1 Determination of sulfide in different samples (calculated by S2-)

3 结论

本研究建立了通过酸化-吹气-吸收法提取臭豆腐中硫化物,利用离子色谱法测定硫化物含量的方法。该方法可用于检测臭豆腐及豆腐乳中的硫化物,具有基体干扰小、选择性高、灵敏度高等优点。对于市场监管和应对可能发生的食品安全隐患具有重要的意义。

参考文献:

[1]胡淑贞,张进杰,尹源明,等.高效液相色谱法检测臭豆腐干中的氨和10种生物胺[J].粮食科技与经济,2013,38(3):27-29

[2]张芳,鲁海波,张铸成.传统风味臭豆腐研究现状及其加工存在的问题[J].现代农业科技,2011(3):358-359

[3] 许智林,娄涛,吕鹂,等.水体中硫化物测定吹气装置改进试验[J].光谱实验室,2006,23(1):85-87

[4]李仁勇,梁立娜,李静,等.阴离子交换色谱-脉冲安培法检测味精中硫化物[J].色谱,2010,28(12):1158-1161

[5]中华人民共和国国家环境保护局.GB/T 16489-1996水质硫化物的测定亚甲基蓝分光光度法[S].北京:中国标准出版社:149-153

[6]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.SN/T 3341-2012石膏板中硫化物含量的测定亚甲基蓝分光光度法[S].北京:中国标准出版社:1-5

DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2015.24.032

收稿日期:2014-07-25

基金项目:国家科技支撑计划(2012BAK08B01);质检公益性行业科研专项(201310143);国家质检总局科技计划项目(2013IK178)

作者简介:赵钰玲(1979—),女(汉),工程师,硕士/研究生,研究方向:食品检测。

*通信作者:杨丽君(1970—),女(汉),高级工程师,硕士/研究生,研究方向:食品检测。

Determination of Sulfide in Stinky Tofu by Ion Chromatography

ZHAO Yu-ling1,LIANG Jun-ni2,JIAO Yan-na3,QU Zhi-yong2,WANG Hai-tao2,YANG Li-jun1,*
(1.Weihai Entry-Exit Inspection and Quarantine Bereau,Weihai 264205,Shandong,China;2.Yantai Entry-Exit Inspection and Quarantine Bereau,Yantai 264000,Shandong,China;3.Hunan Academy of Inspection and Quarantine,Changsha 410004,Hunan,China)

Abstract:An analytical method was developed for the determination of sulfide in Stinky tofu by ion chromatography.Hydrogen sulfide gas was produced,when hydrochloric acid was added to the samples containing sulfide.The hydrogen sulfide gas was carried into sodium hydroxide absorption solution,then sodium sulfide which could be detected by ion chromatography was generated.The calibration curves showed good linearity in the range of 0-100 μg/L,with the related coefficients of 0.999 9.The detection limit for S2-was 0.2 μg/kg.The recoveries were in the range of 93.1%-103.0%with relative standard deviations of 4.64%.The method is suitable for the detection of sulfide in stinky tofu and preserved beancurd.

Key words:ion chromatography;sulfide;stinky tofu;preserved beancurd

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