二氧化硫 · 滴定
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食藥署公告檢驗方法 · MOHWA0013.03

食品中二氧化硫檢驗

Sulfur Dioxide in Foods
食品安全檢測 · 3 小時課程 · 含 6 個互動小遊戲
亞硫酸鹽 · 通氣蒸餾 · H₂O₂ 吸收 · 鹼滴定 (Monier-Williams)
金針/筍乾/蜜餞通氣蒸餾H₂O₂氧化NaOH滴定氣喘風險
先想一想
金針、筍乾、蜜餞為什麼
那麼鮮黃漂亮、又不發霉

很可能加了二氧化硫(亞硫酸鹽)——它能漂白、防腐、抗氧化、防褐變。
適量合法,但過量會誘發氣喘。食藥署 MOHWA0013.03 用通氣蒸餾+鹼滴定來定量。

漂白增色防腐保鮮 過敏原氣喘誘發
背景

亞硫酸鹽為什麼無所不在

🌼
漂白防褐變
保持金針、蝦、脫水蔬果的色澤,防止酵素性褐變
🦠
防腐抗菌
抑制葡萄酒、蜜餞中的雜菌與酵母
🍋
抗氧化
保護維生素 C、延緩氧化變色
😮‍💨
健康風險
過量殘留可誘發氣喘與過敏,須限量並標示
方法原理

四步驟把 SO₂抓出來秤

四步化學:酸化釋出 → 載氣帶出 → 吸收氧化 → 鹼滴定 亞硫酸鹽SO₃²⁻ / HSO₃⁻ SO₂ 氣體加磷酸→釋出↑ 硫酸 H₂SO₄H₂O₂ 吸收氧化 NaOH 滴定至橄欖綠終點 +磷酸 N₂帶出 氧化 SO₂ + H₂O₂ → H₂SO₄;H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + 2H₂O (1 mL 0.01N NaOH ≙ 0.32 mg SO₂)

酸化讓亞硫酸鹽釋出 SO₂ 氣體 → 氮氣帶著它蒸餾出來 → 過氧化氫吸收並氧化成硫酸 → 用氫氧化鈉滴定。

裝置

通氣蒸餾裝置長這樣

通氣蒸餾裝置:把 SO₂ 從食品趕進吸收液 N₂氮氣 檢體 +磷酸 圓底燒瓶(加熱) 🔥本生燈 雙層冷凝管(冷卻水) H₂O₂ 梨形燒瓶 吸收液 SO₂→H₂SO₄

圓底燒瓶(檢體+磷酸,加熱) → 雙層冷凝管 → 梨形燒瓶(H₂O₂ 吸收液);全程通氮氣帶出 SO₂。

小遊戲 ①趕出 SO₂ vs 吸收滴定0 / 8
把 8 個試劑/裝置分到「釋放並帶出 SO₂」或「吸收並滴定 SO₂」。
為什麼要通氮蒸餾

把 SO₂ 與食品分離

  • 食品基質複雜,直接測會被干擾 → 先把 SO₂ 變成氣體分離出來
  • 25%磷酸酸化,使結合態亞硫酸鹽釋出 SO₂
  • 氮氣(0.5–0.6 L/min)當載氣,把 SO₂ 持續帶向冷凝管
  • 矽油防起泡、沸石防暴沸,微細火焰加熱約 10 分鐘
為何通『氮』不通空氣?
避免空氣中的氧在高溫下把 SO₂ 提前氧化、或讓檢體成分氧化造成誤差。
吸收與氧化

H₂O₂ 把 SO₂ 變成硫酸

SO₂ + H₂O₂ → H₂SO₄
  • 梨形燒瓶內裝 0.3% 過氧化氫吸收液
  • SO₂ 被氧化成硫酸,固定在吸收液中
  • 原本不易直接滴定的 SO₂,轉成可用酸鹼滴定定量的 H₂SO₄
這是 Monier-Williams 法的精髓:用化學反應把氣體「固定」成可滴定的強酸。
滴定與指示劑

滴到橄欖綠就是終點

  • 混合指示劑:甲基紅 0.2 g + 亞甲藍 0.1 g(溶於乙醇)
  • 吸收液先調成橄欖綠(加指示劑變紫,再以 NaOH 微調)
  • 蒸餾後生成的硫酸使溶液變色,再以 0.01 N NaOH 滴回橄欖綠
  • 同時做空白(不含檢體)校正試劑與環境
混合指示劑比單一指示劑變色更銳利,在這個 pH 範圍的終點(橄欖綠)更好判讀。
小遊戲 ②二氧化硫方法即時測驗0 / 5
計算

從滴定量到SO₂ 含量

SO₂ (g/kg) = (C − B) × f × 0.32W
  • C:檢液之 0.01 N NaOH 滴定量(mL)
  • B:空白之滴定量(mL)
  • f:0.01 N NaOH 力價
  • 0.32:1 mL 0.01 N NaOH ≙ 0.32 mg SO₂
  • W:取樣重量(g)
小遊戲 ③亞硫酸鹽的三大功能配實例0 / 6
把 6 個情境分到「漂白/防褐變」「防腐抗菌」或「抗氧化保鮮」。
小遊戲 ④二氧化硫檢驗流程排序— / 6
用 ▲▼ 把通氣蒸餾-鹼滴定法的 6 個步驟排成正確順序。
小遊戲 ⑤決策挑戰:二氧化硫判斷0 / 5
方法比較

二氧化硫的幾種檢驗法(點欄位排序)

方法 準確度 設備 特點/用途
★ 越多越準確。公告法為通氣蒸餾-鹼滴定。
背景數據

哪些食品常驗出二氧化硫

示意常見範圍(mg/kg),非特定產品;不同食品有各自法規限量。乾金針、脫水蔬果通常較高。
健康與法規

適量合法、過量有風險

📏
限量管理
各類食品有最大殘留限量(以 SO₂ 計),超量即違規
😮‍💨
氣喘與過敏
亞硫酸鹽是常見過敏原,敏感者(尤其氣喘患者)可能誘發症狀
🏷️
須標示
含一定量亞硫酸鹽須在成分標示,保護過敏族群
💧
會流失
水煮、浸泡可降低部分殘留;但檢驗看的是『產品當下』含量
小遊戲 ⑥計算闖關:SO₂ 含量未作答
某乾筍檢體取樣 W = 20 g;檢液滴定量 C = 12.5 mL、空白 B = 0.5 mL、力價 f = 1.00。求 SO₂ 含量(g/kg)。公式:(C−B)×f×0.32/W。
g/kg
重點整理

今天的五個關鍵

  • SO₂(亞硫酸鹽)用於漂白、防腐、抗氧化、防褐變
  • 方法四步:酸化釋出→通氮蒸餾→H₂O₂吸收氧化→NaOH滴定
  • H₂O₂ 把 SO₂ 氧化成 H₂SO₄,再用 0.01 N NaOH 滴定
  • 終點=橄欖綠(甲基紅+亞甲藍混合指示劑),須做空白
  • 含量 = (C−B)×f×0.32/W;1 mL 0.01N NaOH ≙ 0.32 mg SO₂;LOQ 0.01 g/kg
自我檢核

今天結束,你應該會…

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延伸 · CONNECT

從一把金針
看懂亞硫酸鹽

🔗 對照學習:本法是古典濕式滴定,與甜味劑/四環素的 LC-MS/MS 形成互補
🔬 銜接:灰分/礦物前處理 (Ch16)、滴定分析、食品添加物管理
🧪 思考:同一塊乾筍,為何取樣量不同檢出值要相關?通氮為何不能改通空氣?
亞硫酸鹽通氣蒸餾H₂O₂氧化酸鹼滴定食安檢測