液相食品检测的速效技术
憨厚的希文
摘要：采用离子选择电极法测定了饮用水、饮料、酱油、醋中的钾、钠、氯、钙、氟、硝酸根、铵离子的含量及其酸碱度，并通过抽检食醋中的钠离子，做回收率实验显示测试结果在误差范围内。离子选择性电极法测定液相食品中的离子操作简单、快速准确，价格成本低廉，现已成为市场上食品检测的主流测试方法。
关键词：离子选择电极法、酱油、饮用水、饮料、醋、无机离子
引言：
人体最基本的构成就是水分，水分也是维持生理机能正常运转的基本元素，所谓一方水土养育一方人，说明的也是这个道理，例如，河北省霸州氟中毒地区居民的龋齿以及氟牙症就是因为饮用水中含有过量的F离子造成的，[1]因而关注长期食用的液相食品中各项离子的含量，保证饮食中液相食品的安全性至关重要。
检测手段及其应用
（一）检测手段的种类
l 离子色谱法；
l 化学滴定法；
l 比色法；
l 离子选择电极法；
（二） 测量方法的比较和选用
随着商品经济的发展，我国的食品业蓬勃发展，市场上的食品种类多不胜数，消费者怎样才能吃上放心的食品，如何才能快速、准确监测食品安全，是国家和人民面临的共同问题。
本着能够便利、高效、准确、低成本的四原则，我们比较了常用的四种测量手段，即色谱法、滴定法、比色法、离子选择电极法；
1. 离子色谱仪对检测样品要求高，要进行复杂预处理。对水样品要求电阻>18 MQ，无颗粒，用<0.45um滤膜过滤；水质不好则结果误差大，还可能对仪器和分离柱造成损坏；离子色谱仪20分钟以内能得到7个常见离子阴离子：F-, Cl-, Br-, NO2-, PO43-, NO3-, SO42-的结果[2]，但对阳离子检测不理想，因为阳离子柱质量不过关；离子色谱仪价格较高，动辄十几万到二十几万，结构比较复杂，操作难度大，使用耗材维护费用高，普及程度不高等。
2. 化学滴定法，需要采样到实验室，经过专业的样品前处理，使用专用滴定设备，专业人员进行操作；滴定终点多数靠颜色指示剂判断，引入的人为误差较大；同时，试验后需要进过大量的计算，方可得到结果。
3. 比色法的需配置的有色溶液一般不太稳定，常常临时配制一套标准色阶，较麻烦费时，依靠人眼来观察颜色深度，有主观误差，准确度不高，相对误差约为5% - 20%。
4. 离子选择性电极是一种电化学传感器,它的电位与溶液中给定离子的活度的对数呈线性关系,对某一特定离子具有特殊的选择性,对某些离子的测定灵敏度可达10-9数量级,与离子色谱相比具有很多明显的优势[3]，其有测量范围广、测量速度快、便携式测量、准确度高等特点。
综上，选用离子选择电极法进行液相食品的测定，可满足便利、高效、准确、低成本的四原则，其在食品测量中具有明显优势。
离子选择电极法的应用实例
大众生活中，食用的液态食物主要有：饮用水、饮料、酱油、醋等，本文通过离子选择电极法，采用HC-800离子分析仪（深圳航创）测试了以上四种食品中的钾、钠、氯、钙、氟、硝酸根、铵离子的含量，结果见表一，发现离子选择电极法确实可以快速测定样品中的各离子浓度。
表一 酱油、橙汁、饮用水、食醋中氟、硝酸根、铵根、钾、钠、氯、钙离子含量及对应酸碱度表
| 种类 | 氟离子（ F-） | 硝酸盐氮（NO3-N） | PH | 铵氮（NH4-N） | 钾离子（K+） | 钠离子（Na+） | 氯离子（Cl-） | 水硬度（以CaCO3计） |
酱油 | 1 | 0.170 | 514.00 | 4.79 | 1788.00 | 4600.00 | 70184.17 | 93766.17 | 7435.83 |
2 | 0.090 | 250.00 | 5.09 | 1568.00 | 2813.33 | 77957.67 | 84230.67 | 7643.17 |
3 | 0.108 | 245.33 | 5.03 | 1388.67 | 3302.33 | 71991.83 | 86055.50 | 6110.17 |
橙汁 | 1 | 0.095 | 3.28 | 3.85 | 66.39 | 1932.15 | 30.83 | 2070.30 | 2095.10 |
2 | 0.030 | 2.02 | 3.82 | 60.14 | 1749.35 | 25.83 | 1831.59 | 1978.69 |
3 | 0.019 | 0.43 | 3.36 | 9.53 | 174.30 | 145.46 | 542.92 | 270.45 |
饮用水 | 1 | 0.266 | 20.08 | 7.15 | 1.46 | 7.99 | 47.26 | 190.25 | 49.55 |
2 | 0.249 | 10.42 | 7.36 | 0.29 | 7.81 | 7.60 | 23.21 | 30.67 |
3 | 0.157 | 13.18 | 7.38 | 0.17 | 7.96 | 5.93 | 14.58 | 24.44 |
食醋 | 1 | 1.290 | 1.94 | 2.10 | 29.97 | 16.23 | 1997.89 | 1034.19 | 331.88 |
2 | 0.445 | 3.76 | 2.04 | 14.76 | 23.04 | 3889.03 | 3306.69 | 522.61 |
3 | 0.350 | 10.24 | 2.06 | 27.23 | 18.09 | 7800.55 | 9023.02 | 910.25 |
为了进一步验证结果的可靠性，抽检了食醋中的钠离子进行了回收率实验，回收实验结果见表二：
表二 食醋中钠离子回收实验表
|
| 回收实验（体积比为 原液：55.5mg/L钠的标准液 = 1:100） |
Na(mg/L) | 测量方法 | 理论值(mg/L) | 实测值(mg/L) | 回收率（%） |
1997.885 | 稀释10倍测得 | 75.179 | 70.894 | 94.300 |
3889.025 | 94.090 | 91.079 | 96.800 |
7800.550 | 133.206 | 130.808 | 98.200 |
综上，如表二所示，使用离子选择电极法测得钠离子的回收率皆在90%以上，其准确性完全可以达到监测液相食品中各项离子浓度的目的，同时，它能够快速测试样品，样品不受色度和浊度影响，价格成本低低廉，现已成为市场上食品检测的主流方法。
参考资料：
[1]王滨滨 郑宝山 王鸿颖 平雅坤 陶跃华 《中国地方病学杂志》2005年 第1期 70-72页 共3页
[2]郑和辉， 林少彬， 井海宁， 王红伟， 陈昌杰离子选择电极法和离子色谱法测定水中氟化物的比较 环境与健康杂志 2003,20(1)
[3]李万霞.郭璇华.龙蜀南等 分析仪器 2005年第3期