散装食品中二氧化硫快速检测结果的验证及分析

作者: 杜雪琴 杜发祥 缪树婷 许菊霞

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二氧化硫(SO2)是国内外都允许使用的一种食品添加剂,具有漂白、抗氧化、防腐、抑制虫害及霉菌滋生等功效,但是超量添加或使用不当会导致食品中SO2残留超标,长期食用SO2残留超标的食品可能引起哮喘、呼吸困难、荨麻疹、腹痛、低血压以及过敏反应等。因此,GB 2760—2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》规定了31类产品SO2添加剂的适用范围,且硫磺熏制法仅限于蜜饯凉果、干制蔬菜、水果干类等8类产品使用,其他食品中不得检出SO2残留。

GB 5009.34—2022《食品安全国家标准 食品中二氧化硫的测定》中提到的酸碱滴定法适用于食品检验检测机构,但在食品安全监管过程中多受限于现场检测环境、试剂、操作时间等因素。目前,基层监管部门主要采用SO2快速检测试剂盒对散装食品进行SO2残留量筛查,但市场上流通的SO2快速检测试剂盒品牌繁多,且试剂盒内缺少阴阳对照,检测试剂误差无法得到有效控制,因此亟需对此类检测试剂进行验证评价。本研究根据2023年市场监管总局发布的《市场监管总局关于规范食品快速检测使用的意见》,采用实际样品盲样验证法对7种SO2快速检测试剂盒(定性/定量)进行检测结果验证,利用Kappa检验法对试剂盒测试结果与参考方法测试结果的一致性作出评估,并对定量检测盒的精密度、重复性和稳定性作出评价。

1. 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 样品。散装干制食用菌、带壳或不带壳的坚果、水果干、蜜饯凉果、粉丝或粉条、生湿面制品、干制蔬菜、冰糖等,均为随机购买。

1.1.2 仪器。采购常用的7个不同品牌的SO2快速检测试剂盒,分别编号为A、B、C、D、E、F、G;不同品牌型号的食品安全快速检测仪(2台);电子天平(Labshark®);手动单道可调移液枪。

1.2 验证方法

1.2.1 快检方法。A、B、C、D、E、F、G这7种试剂盒的检测原理均为利用亚硫酸与四氯汞生成稳定的化合物,该化合物与甲醛及盐酸玫瑰苯胺作用生成紫红色化合物,根据显色程度判断SO2残留量。本研究按照检测试剂盒说明书,依次对25批次样品进行SO2快速检测。

1.2.2 参比方法。参比方法为GB 5009.34—2022《食品安全国家标准 食品中二氧化硫的测定》中的第一法“酸碱滴定法”,采用充氮蒸馏法进行试样处理,试样酸化后在加热条件下亚硫酸盐等系列物质释放SO2,使用H2O2溶液吸收蒸馏物,SO2溶于吸收溶液后被氧化生成硫酸,再用NaOH标准溶液滴定,然后根据NaOH标准溶液消耗量计算试样中的SO2含量。

1.3 验证标准

本研究采用实际样品进行盲样验证,其数量和比例一定,因此以假阳性率和假阴性率为验证指标进行结果论证。

1.4 Kappa检验

在行业标准《商品化食品检测试剂盒评价方法》中,通过卡方检验对快检方法与参比方法进行一致性评价,但何丽媛、倪树标等人在《食品安全快速检测方法与参比方法一致性的评价方法探讨》中指出卡方检验具有局限性,即在阳性检测率不变的情况下,随着实验样品数增加会得出相反的结论,故本研究采用Kappa法对快检方法与参比方法进行一致性评价。

2. 结果与分析

2.1 验证结果及分析

同组检测人员依次运用不同检测试剂盒对25批次盲样进行检验,经参比方法检测,阳性为4批次、阴性为21批次,快速检测结果及其分析详见表1。结果显示,7种试剂盒的假阴性率为25%—75%,假阳性率为4.8%—33.3%,灵敏度为25%—50%,特异性为66.7%—95.2%,相对准确度为64%—88%。

2.2 Kappa检验结果

Kappa值相关计算公式如下:

式1:

式2:

式3:

其中,P0是实际观察得到的一致性数量,Pe是总观察数量,a表示快检结果是阳性、参考方法是阳性的数量,b表示快检结果是阴性、参考方法是阳性的数量,c表示快检结果是阳性、参考方法是阴性的数量,d表示快检结果是阴性、参考方法是阴性的数量。

经计算,不同检测试剂盒的Kappa值如表2所示。根据一般评价标准,0—0.20(一致性极低),0.21—0.40(一致性一般),0.41—0.60(一致性中等),0.61—0.80(高度一致),0.81—1.00(完全一致),3个检测试剂盒的一致性极低,4个一致性一般。

2.3 半定量检测的精密度、重复性、稳定性

2.3.1 精密度。运用不同的定量快速检测试剂盒A、B、C对同一样品进行上机检测,重复检测6次,结果如表3所示,3种试剂盒的RSD分别为0.89%、2.71%、0.85%。

2.3.2 重复性。采用同一样品平行制备6份待测液,运用检测试剂盒A、B、C进行上机检测,结果如表4所示,3种试剂盒的RSD分别为2.34%、4.4%、6.3%。

2.3.3 稳定性。根据试剂盒A、B、C的使用说明书,对同一样品制备的待测溶液进行快速检测,结果如表5所示。

随着检测时间的增加,SO2含量逐渐增加。同时,试剂盒A检测结果的拟合曲线具有相关性,R2为0.9978,线性方程是y=85.2467+2.1806x,稳定性最差,具体如图1所示。

3. 讨论

在食品快速检测过程中,部分样品存在色素干扰,且活性炭的脱色效果并不理想,经反复试验此类样品不适合色卡比色法,建议采用分光光度法进行机测比对。

本实验的假阴性率和假阳性率偏高,Kappa值偏小,原因如下:第一,样品均为随机购买,阳性样品和阴性样品的数量比例较大(4/21);第二,SO2残留量为限量水平的样品,检测值偏低的试剂盒均出现了假阴性现象;第三,标准要求不得检出但残留量处于检出限水平的样品,半定量检测存在假阳性现象,无定性检测;第四,残留量大于200mg/kg的样品,由于色卡颜色误差,定性检测出现假阴性现象。

由于本实验采用的实际样品存在SO2残留不均的现象,可能导致半定量检测盒的重复性RSD>3%。

综上所述,本次验证实验阳性样品和阴性样品的数量比例较大(4/21),且处于检出限水平或限量水平,导致参与验证的7种试剂盒相对准确度较低。在实际检测中,对于残留量处于检出限水平、限量限水平和残留量偏大的阳性或阴性样品,一定要进行参比方法检测,避免出现假阳性或假阴性现象。具体到基层食品安全监管中,还要充分考虑人员操作、检测试剂盒、设备等外在因素的影响,强化人员技术培训和对仪器设备的管理使用。当出现可疑样品时,应对人员、试剂、设备等进行比对,并建议采用快速检测法和实验室方法相结合的监管模式。

作者简介:杜雪琴(1989—),女,汉族,甘肃山丹人,工程师,硕士研究生,研究方向食品药品检验。

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