二氧化硫 · GC-MS
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食藥署公告檢驗方法 · TFDAA0063.00

食品中二氧化硫 · GC-MS 法

Sulfur Dioxide in Foods · GC/MS
食品安全檢測 · 3 小時課程 · 含 6 個互動小遊戲
頂空進樣 · 氣相層析質譜 · SIM · 內標法 · 干擾確認
頂空 HeadspaceGC-MSSIM m/z 642-氯甲苯內標干擾時改用
先想一想
同樣是驗二氧化硫,
為什麼除了滴定法,還要一個 GC-MS 法

滴定法測「總量」很好用,但遇到會干擾的食品基質就可能失準。
這時改用 頂空氣相層析質譜法 (TFDAA0063)——靠特定 m/z 專一確認,干擾物再多也能認出 SO₂。

更專一避基質干擾 確認/仲裁與滴定互補
背景

二氧化硫的兩種官方檢驗法

⚗️
通氣蒸餾-鹼滴定 (MOHWA0013)
酸化釋出 SO₂→H₂O₂ 吸收→NaOH 滴定;公告法、結果以此為準,設備簡單、測總量
🔬
頂空 GC-MS (TFDAA0063)
加熱讓 SO₂ 揮發到頂空→GC 分離→MS 以 m/z 偵測;高專一,食品有干擾時改用
兩法互補:滴定法快速測總量;GC-MS 法在複雜或干擾基質中,提供更專一的確認
方法核心

頂空:只取揮發出來的 SO₂

頂空(Headspace)進樣:只取上部揮發出的 SO₂ 氣體 鋁蓋封瓶 檢體 + 磷酸 + NaCl 頂空:SO₂ 氣體 加熱 80°C · 15 分 · 攪拌 取 1 mL 氣體 GC-MS 分離 + 質譜偵測 只取氣相 → 不揮發的基質留在瓶裡,不汙染管柱與離子源
小遊戲 ①滴定法 vs GC-MS 法0 / 8
把 8 個特徵分到「通氣蒸餾滴定法 (MOHWA0013)」或「頂空 GC-MS 法 (TFDAA0063)」。
為什麼用頂空

把樣品的麻煩留在瓶裡

  • SO₂ 容易揮發:加熱後它會跑到瓶子上部空間(頂空)
  • 只抽取頂空氣體進 GC-MS → 不揮發的糖、色素、蛋白等留在瓶裡
  • 避免基質汙染管柱與離子源、降低干擾
  • 氯化鈉鹽析、加熱 80°C,把更多 SO₂ 趕到頂空
頂空 = 乾淨的氣相取樣。
這正是它能在『會干擾滴定法』的食品中,仍精準測 SO₂ 的關鍵。
前處理試劑

釋出、保護、再校正

🧪
釋出 SO₂
磷酸酸化使亞硫酸鹽釋出 SO₂;氯化鈉鹽析降低其溶解度
🛡️
保護 SO₂
甘露醇抗氧化、EDTA-2Na 螯合金屬離子——防 SO₂ 在前處理被氧化流失
內標:加入 2-氯甲苯當內部標準品(I.S.),用來校正進樣量與基質造成的訊號變異。
小遊戲 ②GC-MS 法即時測驗0 / 5
GC-MS / SIM

先分離,再用 m/z 專一偵測

頂空 GC-MS / SIM:先分離、再以特定 m/z 專一偵測 頂空進樣85°C · 1 mL GC 分離DB-624 · 45→240°C MS · EI 70 eVSIM 選擇性離子 SO₂ m/z 64(定量)·48(定性) 內標 2-氯甲苯 m/z 126 SIM 只盯特定 m/z → 雜訊低、專一性高,能在複雜基質中確認 SO₂
GC 用 DB-624 毛細管柱(45→240°C 升溫)把成分分開;MS 以 EI 70 eV 游離、SIM 選擇性離子偵測:SO₂ 看 m/z 64(定量)、48(定性),內標 2-氯甲苯看 m/z 126
小遊戲 ③試劑功能:釋出 / 保護 / 偵測0 / 6
把 6 個試劑/角色分到「釋出 SO₂」「保護 SO₂ 不流失」或「偵測與校正」。
內標法定量

為什麼要加內部標準

內標法:比較 SO₂ 與內標(2-氯甲苯)的波峰面積 SO₂ 3.87 min · m/z 64 2-氯甲苯 (I.S.) 9.995 min · m/z 126 滯留時間 (分) → 以 SO₂/內標 面積比定量,校正進樣與基質變異
頂空進樣的氣體量、基質效應都會讓訊號浮動;以已知量的 2-氯甲苯當內標,用 SO₂/內標的波峰面積比對標準曲線定量,可抵銷這些變異、提高準確度。
小遊戲 ④頂空 GC-MS 檢驗流程排序— / 6
用 ▲▼ 把頂空 GC-MS 法(TFDAA0063)的 6 個步驟排成正確順序。
鑑別與計算

離子比確認 + 面積比定量

SO₂ (g/kg) = CW × 10⁻³
  • C:由標準曲線求得的 SO₂ 量(µg)
  • W:取樣分析檢體重量(g)
  • 鑑別:滯留時間 + 定性/定量離子比(48/64)落在容許範圍
  • 定量極限 LOQ = 0.01 g/kg
小遊戲 ⑤決策挑戰:何時用 GC-MS0 / 5
方法比較

二氧化硫的幾種檢驗法(點欄位排序)

方法 專一性 設備 特點
★ 越多越專一。GC-MS 法(TFDAA0063)為干擾時的確認法。
層析條件

GC 的升溫程式

DB-624 管柱:初溫 45°C 恆溫 4.5 分 → 60°C/min 升至 240°C → 恆溫。升溫讓不同成分依序沖出、分離。
層析分離

SIM 圖譜的滯留時間

整合自 TFDAA0063 參考層析圖譜(分):SO₂ 早沖出、內標 2-氯甲苯晚沖出,兩峰分得很開。
意義與應用

確認法的價值

🎯
高專一確認
看特定 m/z,不受外觀顏色或其他物質干擾,適合『確認/仲裁』
🧩
與滴定互補
公告滴定法測總量;干擾或爭議樣品改用 GC-MS 確認
🍷
適用難測基質
深色、複雜、含干擾物的食品(如某些酒類、加工品)
⚖️
食安把關
亞硫酸鹽過量會誘發氣喘,精準定量才能落實限量管理
小遊戲 ⑥計算闖關:SO₂ 含量未作答
頂空 GC-MS 法:取樣 W = 0.25 g;由標準曲線得 SO₂ 量 C = 250 µg。求含量(g/kg)。公式:C/W × 10⁻³。
g/kg
重點整理

今天的五個關鍵

  • TFDAA0063 是 SO₂ 的第二種官方法(GC-MS),干擾時改用
  • 頂空進樣:只取揮發的 SO₂ 氣體,避基質干擾
  • 前處理:磷酸釋出、NaCl 鹽析、甘露醇/EDTA 抗氧化保護
  • GC(DB-624)分離 → MS SIM:SO₂ m/z 64/48、內標 126
  • 內標法(2-氯甲苯)以面積比定量;含量 = C/W×10⁻³,LOQ 0.01 g/kg
自我檢核

今天結束,你應該會…

點一下打勾——確認自己真的會了。

延伸 · CONNECT

從一種分析物
兩種方法

🔗 同一 SO₂、兩種官方法:滴定(MOHWA0013) 測總量、GC-MS(TFDAA0063) 專一確認
🔬 銜接:氣相層析 (Ch14)質譜 (Ch11)、頂空進樣、內標定量
🧪 思考:你的樣品基質會干擾嗎?要測總量還是要專一確認?為何頂空能避開不揮發干擾物?
頂空 GC-MSSIM內標法確認法食安檢測