八甲硫基四氮杂卟啉铁降解食品中的亚硫酸盐研究

2022-09-21

亚硫酸盐因具有保鲜、防腐、抗氧化等特性被大量应用于食品生产中。少量摄入可以通过人体自身调节排除体外是无害的, 但个别不法商家在经济利益的诱使下使食品中亚硫酸盐的含量远超过人体安全含量[1]。因此, 需要找出一种切实可行的降解食品中亚硫酸盐的方法。八甲硫基四氮杂卟啉及其金属配合物具有的独特氧化还原性质, 使得降解亚硫酸盐成为可能。本文首次利用八甲硫基四氮杂卟啉进行亚硫酸盐的降解研究。本实验主要对话梅、枸杞、即食莲菜、笋衣、杏脯、银耳以及蜜枣进行测量。

1 亚硫酸盐的测定方法

1.1 实验原理

该实验的测定方法为国标法——蒸馏法。将试验样品置于密闭容器中用浓酸酸化, 加热蒸馏以便使样品中的二氧化硫气体全部释放出来, 利用醋酸铅溶液吸收二氧化硫气体并将其转化为亚硫酸盐。反应完成后, 再利用浓盐酸将吸收液酸化使亚硫酸铅再转化为二氧化硫。通过0.01 mol/L碘标准溶液对吸收液进行滴定, 试验样品中的亚硫酸盐总含量可以通过计算消耗的碘标准溶液量计算出[2]。

1.2 实验步骤

实验样品处理:称取5.00 g样品剪碎。蒸馏:在装有试验样品的500 m L三口圆底蒸馏烧瓶中加入250 m L的蒸馏水, 再加入10 m L20%氢氧化钠溶液, 摇匀静置。冷凝管出口利用牛角管转接口插入乙酸铅液面下约0.5 cm处保证通过蒸馏释放出来的二氧化硫气体能够被充分吸收。然后另取10 m L 4 mol/L盐酸加入三口圆底蒸馏瓶中, 立即封闭反应装置, 利用电炉加热开始蒸馏。当碘量瓶中的溶液即将到达100 m L刻度线时, 将冷凝管拔出, 冷凝管下端在液面以上1 cm左右, 用蒸馏水冲洗。滴定:取下碘量瓶震荡3~5次使亚硫酸铅沉淀悬浮于溶液中。迅速加入10 m L浓盐酸以及1 m L淀粉指示剂, 用0.01 mol/L碘标准溶液滴定至溶液变蓝并且在30 s内不退色, 记录。同时, 用蒸馏水做空白试验, 做3次重复。

1.3 计算

式样中的二氧化硫含量按照下面公式进行计算

式中:X为二氧化硫总含量/ (g/kg) ;A为样品滴定消耗碘标准滴定液的体积/m L;B为空白滴定消耗碘标准滴定溶液的体积/m L;0.032为1 m L碘标准溶液[c (1/2I2) =0.01mol/L]相当的二氧化硫的质量/g;M为样品质量/g。

2 不同预处理后测定食品中的亚硫酸盐残留

八甲硫基四氮杂卟啉的固定:称取5 mg八甲硫基四氮杂卟啉铁在250 m L烧杯中溶于无水乙醇中溶液, 将烧杯放置于通风橱中自然晾干, 使其附着在烧杯底部。

分别采用25℃水浸泡、0.5%小苏打浸泡、煮沸处理、八甲硫基四氮杂卟啉铁处理试验样品1 h。测定结果见表1。

3 改变八甲硫基四氮杂卟啉铁预处理时间

延长实验样品在八甲硫基四氮杂卟啉中的浸泡时间测量亚硫酸盐含量。将浸泡时间改为1、2、3、4、5、6h。测定结果见表2。

4 结果与讨论

通过对比发现, 4种处理方法均可降低食品中亚硫酸盐的含量, 但事实上, 25℃水浸泡、0.5%小苏打浸泡以及煮沸处理并不能使亚硫酸盐类添加剂产生实质上降解。当溶液与样品内部亚硫酸盐达到平衡浓度后, 即使增加浸泡时间也不会有明显效果产生。但八甲硫基四氮杂卟啉铁可使亚硫酸盐发生氧化还原反应导致亚硫酸盐持续减少, 故降解效果最好。

因八甲硫基四氮杂卟啉铁可与亚硫酸盐发生氧化还原反应, 所以增加浸泡时间可使降解效率提高。增加浸泡时间后降解效率提高最明显的是干果和干菜类。因为增加浸泡时间后可以使样品自身吸水膨胀使得内部的亚硫酸盐更容易溶解到溶液中, 进而增强降解效果。而即食莲菜和银耳则可以在较短的时间内完成吸水过程, 因此1 h内降解效果最好。

摘要：硫代四氮杂卟啉吡咯环上连有含硫烷烃取代基时, 可以使大环体系更加富有电子, 并将亚硫酸根离子催化氧化, 使其电化学性质得到改善。通过浸泡等处理方式可以有效降解食品中的亚硫酸盐。

关键词：八甲硫基四氮杂卟啉铁,亚硫酸盐,降解