TGXAS-甘蔗蔗汁中硫酸鹽含量的測定 EDTA滴定法編制說明

團體標準《甘蔗蔗汁中硫酸鹽含量的測定EDTA滴定法》（征求意見稿）編制說明一、項目來源根據(jù)《廣西標準化協(xié)會關于下達2022年第七十九批團體標準制修定項目計劃的通知》（桂標協(xié)〔2022〕193號）文件精神，由廣西壯族自治區(qū)農業(yè)科學院提出，由廣西壯族自治區(qū)農業(yè)科學院農產品質量安全與檢測技術研究所、廣西標準化協(xié)會、農業(yè)農村部甘蔗品質監(jiān)督檢測測試中心（南寧）、廣西壯族自治區(qū)農業(yè)科學院農產品加工研究所、廣西大學、廣西農業(yè)職業(yè)技術大學、貴港市農產品質量安全監(jiān)督檢驗測試中心等單位共同起草的團體標準《甘蔗蔗汁中硫酸鹽含量的測定EDTA滴定法》（征求意見稿）（項目編號：2020-7902）獲批立項。二、項目背景及目的意義隨著我國市場經濟的發(fā)展以及人們生活水平的不斷提高，人們對食糖需求不斷加大、質量要求也同步提高，其中食糖的主要來源之一為甘蔗制糖業(yè)。而目前廣西作為全國最大的甘蔗種植區(qū)域，蔗糖產量與其他蔗糖產區(qū)相比，占全國蔗糖產量比重最大。自1994年以來，廣西的白砂糖產量均居全國首位，產量維持在全國總產量的60％以上。2014年自治區(qū)黨委和政府提出了建設甘蔗“雙高”基地的重大決策，并在全區(qū)范圍內推動了以“規(guī)?；?、良種化、機械化和水利化”為核心內容的500萬畝“雙高”基地建設；2016年提出“糖業(yè)二次創(chuàng)業(yè)”重振“甜蜜產業(yè)”的號召，把未來廣西制糖產業(yè)重點放在甘蔗種植、加工制造與綜合利用、市場與服務體系三大板塊上。據(jù)統(tǒng)計，2016年廣西種植甘蔗面積為110.06hm2,產蔗量7478萬噸，產糖量791.5萬噸，同比增長14％，占全國總產量60.61％，蔗農種蔗總收入為350億元；近年來，糖料蔗種植面積約1230萬畝，糖產量約616萬噸，占全國食糖總量的60％以上，綜合產值近800億，涉及蔗農2000萬人。區(qū)內50多個縣（市、區(qū)）財政收入主要來源于糖業(yè)，涉糖稅收占財政收入30％～70％。全區(qū)31個糖業(yè)集團擁有糖廠104家，日均榨糖能力67萬噸，平均單廠日榨能力6400噸，為全國平均數(shù)的兩倍；綜合利用量41％，處于全國領先水平。甘蔗是制糖工業(yè)的主要原料，從國民經濟意義上來看，不單要求高產量，同時還要求有高品質。在制糖生產中甘蔗成分的變化影響甘蔗制糖過程。在日常分析里，除分析甘蔗纖維分、蔗糖分、還原糖分、蔗汁重力純度外，還需分析蔗汁中硫酸鹽含量、氯化物含量、可溶性二氧化硅含量、膠體含量和總氮含量等。蔗汁中硫酸鹽含量高，易在蒸發(fā)罐中產生積垢。而硫酸鈣是堅硬且不易除去的積垢主要成分，它既不溶于酸，也不易用機械方法除出，會影響蒸發(fā)罐的傳熱效率。因此，甘蔗糖廠在開榨前，必須先由各個蔗區(qū)采樣進行品質分析，需要測定蔗汁中硫酸鹽的含量，以便在制糖澄清工藝過程中采取相應的措施，以保證糖廠獲得優(yōu)質原料蔗，提高糖廠的經濟效益。蔗汁硫酸根含量對澄清效果和糖制品質量有很大的影響，硫酸根含量過大是糖制品中電導灰分超標的主要因素，準確測定蔗汁中硫酸根含量，為蔗汁澄清工藝提供數(shù)據(jù)支撐，保證糖制品質量具有重要意義。蔗汁本身含硫酸鹽的量，通常用每100g固溶物所含的硫酸根克數(shù)表示。通過制定團體標準《甘蔗蔗汁中硫酸鹽含量的測定EDTA滴定法》，以標準為抓手，統(tǒng)一規(guī)范甘蔗蔗汁中硫酸鹽含量測定的原理、試劑、儀器設備、測定步驟、計算及結果表示、精密度等內容要求，用標準化和規(guī)范化將更好指導制糖企業(yè)開展甘蔗蔗汁硫酸鹽含量的測定，確保蔗汁硫酸鹽含量測定數(shù)據(jù)科學、精確，對制糖產業(yè)發(fā)展以及促進甘蔗科學研究和甘蔗工農業(yè)生產具有重要的意義。三、項目編制過程（一）成立標準編制工作組團體標準《甘蔗蔗汁中硫酸鹽含量的測定EDTA滴定法》項目任務下達后，廣西農業(yè)科學院農產品質量安全與檢測技術研究所牽頭組織成立了標準編制工作組，制定了標準編寫方案，明確任務職責，確定工作技術路線，開展標準研制工作，具體由廣西壯族自治區(qū)農業(yè)科學院農產品質量安全與檢測技術研究所、廣西標準化協(xié)會、農業(yè)農村部甘蔗品質監(jiān)督檢測測試中心（南寧）、廣西壯族自治區(qū)農業(yè)科學院農產品加工研究所、廣西大學、廣西農業(yè)職業(yè)技術大學、貴港市農產品質量安全監(jiān)督檢驗測試中心相關人員配合。（二）收集整理文獻資料標準編制工作組收集了國內有關硫酸鹽含量測定的相關技術文獻資料。主要有：GB/T9728化學試劑硫酸鹽測定通用方法GB/T23844無機化工產品中硫酸鹽測定通用方法GB/T12496.17木質活性炭試驗方法硫酸鹽的測定GB/T23835.7無水高氯酸鋰第7部分：硫酸鹽含量的測定DB34/T2136氯化銨中硫酸鹽的測定離子色譜法（三）研討確定標準主體內容標準編制工作組在對收集的資料進行整理研究之后，標準編制工作組召開了標準編制會議，對標準的整體框架結構進行了研究，并對標準的關鍵性內容進行了初步探討。經過研究，標準的主體內容確定為甘蔗蔗汁重力純度測定的原理、試劑、儀器設備、測定步驟、計算及結果表示、精密度。（四）調研及形成草案、征求意見稿、2022年10月，在前期工作的基礎之上，通過理清邏輯脈絡，整合已有的參考資料中有關蔗汁重力純度測定的要求，并結合蔗汁重力純度測定實際要求的基礎上，按照簡化、統(tǒng)一等原則編制完成團體標準《甘蔗蔗汁中硫酸鹽含量的測定EDTA滴定法》（草案）。2022年11月，標準編制工作組對前期的研究和數(shù)據(jù)進了整理并結合前期技術咨詢會、征求意見會、技術審查會的內容針對甘蔗蔗汁中硫酸鹽含量的測定進行多次討論、研究，最終形成團體標準《甘蔗蔗汁中硫酸鹽含量的測定EDTA滴定法》（征求意見稿）和編制說明。四、標準制定原則（一）實用性原則本文件是在充分收集相關資料和文獻，分析甘蔗蔗汁中硫酸鹽含量的測定當前現(xiàn)狀，調研甘蔗品質的分析方法情況，在現(xiàn)有國家、行業(yè)標準相關甘蔗蔗汁中硫酸鹽含量的測定方法要求的基礎上，結合多年經驗而總結起草的。符合當前使用EDTA滴定法測定甘蔗蔗汁中硫酸鹽含量的方向與需求，有利于行業(yè)的長遠發(fā)展，具有較強的實用性和可操作性。（二）協(xié)調性原則本文件編寫過程中注意了與甘蔗蔗汁中硫酸鹽含量的測定相關法律法規(guī)的協(xié)調問題，在內容上與現(xiàn)行法律法規(guī)、標準協(xié)調一致。（三）規(guī)范性原則本文件嚴格按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的要求和規(guī)定編寫本標準的內容，保證標準的編寫質量。（四）前瞻性原則本文件在兼顧當前區(qū)內采用EDTA滴定法測定甘蔗蔗汁中硫酸鹽含量現(xiàn)實檢驗情況的同時，還考慮到了甘蔗蔗汁中硫酸鹽含量的測定方法快速發(fā)展的趨勢和需要，在標準中體現(xiàn)了個別特色性、前瞻性和先進性條款，作為對甘蔗蔗汁中硫酸鹽含量的測定的指導。五、標準主要章節(jié)內容及確定依據(jù)團體標準《甘蔗蔗汁中硫酸鹽含量的測定EDTA滴定法》主要內容包括原理、試劑、儀器設備、測定步驟、計算及結果表示、精密度。自2007年起，農業(yè)農村部甘蔗品質監(jiān)督檢測測試中心（南寧）就已經開始對甘蔗中蔗汁硫酸鹽含量進行檢測，每年在甘蔗榨期期間都進行幾十甚至上百個樣的檢測，數(shù)據(jù)量十分豐富，在不斷的試驗過程中試驗方法得到不斷完善，最終形成準確度高、可操作性強的硫酸鹽含量試驗方法。原理蔗汁中硫酸鹽含量可用乙二胺四乙酸二鈉（EDTA）間接滴定。在蔗汁中加入過量氯化鋇溶液，蔗汁中硫酸鹽以硫酸鋇形式沉淀下來，過量鋇離子用EDTA溶液滴定，從而測定蔗汁硫酸鹽含量。甘蔗樣品的硫酸鹽含量通常以榨出汁硫酸根含量計。試劑1.除另有說明外，所用試劑均為分析純，實驗用水應符合GB/T6682的要求。試驗中所需標準滴定溶液、制劑及制品，在沒有注明其他要求時均按GB/T601、GB/T603的規(guī)定制備。2.銨鹽緩沖溶液：稱取54.0g氯化銨溶于200mL水中，加350mL氨水（密度0.91g/cm3），加水稀釋至1000mL（pH=10）。3.EDTA溶液(0.01mol/L)：稱取4.0g乙二胺四乙酸二鈉（EDTA），溶于50-70℃水，冷卻加水稀釋至1000mL，搖勻貯于聚乙烯瓶。采用金屬容器的話，EDTA溶液易絡合金屬，如用玻璃瓶等會影響質量，采用四氟涂層的容器更好,但是價格偏貴，所以綜合考慮用聚乙烯瓶保存。4.鉻黑T指示劑：稱取0.5g鉻黑T與50g干燥氯化鈉一起研磨成粉末，置于棕色瓶。是因為鉻黑T指示劑容易見光分解。5.氯化鎂溶液(0.01mol/L)：準確稱取2.040g氯化鎂（MgCl2·6H2O），用水溶解，稀釋至1000mL。用0.01mol/LEDTA溶液按鈣鎂總量方法標定。6.氯化鋇溶液(0.01mol/L)：稱取2.450g氯化鋇（BaCl2·2H2O），用水溶解，稀釋至1000mL。標定：吸取20mL氯化鋇溶液，加入5mL已標定好的氯化鎂溶液、5mL銨鹽緩沖溶液和0.1g鉻黑T指示劑，用0.01mol/LEDTA溶液滴定至溶液由紫紅色變成藍色為止。以所耗用EDTA體積減去滴定5mL氯化鎂溶液消耗EDTA體積，即為20mL氯化鋇溶液所耗用EDTA體積。根據(jù)物質量的放應關系計算氯化鋇溶液濃度。7.鹽酸羥胺溶液(20g/L)：稱取2.0g鹽酸羥胺,用水溶解，稀釋定容到100ml。儀器設備壓榨機。天平：感量0.001g、0.1g。pH計。滴定管：25mL、50mL。錐形瓶：250mL。容量瓶：1000mL。燒杯：100mL、250mL。錘度計。溫度計：0℃～50℃，精度0.1℃。吸量管：5mL、10mL、20mL。篩網：150μm(100目)。電爐：0-1000w。研缽。測定步驟1、試樣的測定將壓榨的蔗汁混勻后過150μm(100目)篩網濾去蔗渣，吸取5-20mL蔗汁于250mL錐形瓶中，加水100mL和5mL銨鹽緩沖液，混勻后加3滴20g/L鹽酸羥胺和0.1g鉻黑T指示劑，混勻后溶液呈紫紅色。用0.01mol/LEDTA溶液滴定至溶液由紫紅色突然變?yōu)榛宜{色為止。另取水100mL，按上述方法作空白試驗。前后滴定所消耗EDTA體積之差，即為滴定鈣鎂總量所耗EDTA體積。另吸取10mL蔗汁于250mL錐形瓶中，加水100mL。在電爐上加熱煮沸1min，再逐滴加入0.01mol/L氯化鋇溶液10mL。冷卻后加入5mL銨鹽緩沖液、5mL0.01mol/L氯化鎂溶液和和0.1g鉻黑T指示劑。搖勻后，用0.01mol/LEDTA溶液滴定至溶液由紫紅色變成灰藍色為滴定終點。記錄耗用EDTA體積。計算及結果表示主要依據(jù)《甘蔗制糖化學管理分析方法》的要求并結合區(qū)內外的實際確定,明確了蔗汁100g固溶物所含的硫酸根的計算公式。甘蔗蔗汁中硫酸鹽含量S，按式（1）計算：S=（C0V0+C1V1+式中：S——甘蔗蔗汁中硫酸鹽含量，單位為克每100克（g/100g）；C0,V0——滴定鈣鎂總量時EDTA濃度及所耗用體積，mol/L，mL；C1,V1——加入氯化鋇溶液濃度及所耗用體積，mol/L，mL；C2,V2——加入氯化鎂溶液濃度及所耗用體積，mol/L，mL；C3,V3——滴定SO42-時EDTA濃度及所耗用體積，mol/L，mL；V——蔗汁體積，mL；d——蔗汁視密度(20℃)；B——蔗汁錘度(20℃)，°Bx；0.0096——1mmolSO42-的摩爾質量，單位為克每摩爾（g/mol）。取平行測定值的算術平均值為測定結果，保留小數(shù)點后三位方法的準確度選取3個甘蔗樣品進行測定，每個樣品稱取3平行樣，按試驗方法進行實驗，選取2家實驗室進行比對試驗，測定結果見表1，分析結果相對標準偏差(RSD值)在0.70％～3.86％，說明本方法的準確度較好，具有普遍性，適合推廣使用。表1樣品準確度測定結果實驗室樣品編號滴定鈣鎂總量時耗用EDTA體積V0(mL)加入氯化鋇溶液體積V1(mL)加入氯化鎂溶液體積V2(mL)滴定SO42-時耗用EDTA體積V3(mL)蔗汁體積v(mL)蔗汁視密度（20℃）蔗汁錘度B（20℃），(oBx)蔗汁中硫酸鹽含量S（g）蔗汁中硫酸鹽含量平均值S（g）標準偏差農業(yè)農村部甘蔗品質監(jiān)督檢測測試中心（南寧）2-17.087510514.640101.0947323.310.2480.2460.0039511.602-26.800010514.335101.0947323.310.2492-36.915010514.640101.0947323.310.2424-16.000010513.800101.0680417.290.3490.3550.0125213.534-25.950010513.700101.0680417.290.3464-36.000010514.000101.0680417.290.3695-15.500010511.550101.0861621.380.3350.3330.0023420.705-25.900010511.600101.0861621.380.3315-36.200010511.600101.0861621.380.333貴港市農產品質量安全監(jiān)督檢驗測試中心2-16.225010513.420101.0947323.310.2620.2570.0066572.592-26.512510514.030101.0947323.310.2502-36.800010514.030101.0947323.310.2604-16.000010513.700101.0680417.290.3353.490.0134493.864-25.960010513.650101.0680417.290.3494-35.950010513.600101.0680417.290.3625-15.900010511.600101.0861621.380.3250.3220.0067712.105-25.800010511.580101.0861621.380.3285-36.400010511.620101.0861621.380.315精密度選取7個甘蔗平行樣品按試驗方法進行實驗，選取2家實驗室進行比對試驗，測定結果見表1，分析結果相對標準偏差(RSD值)在1.49％～2.04％，說明方法的精密度高。而且在重復條件下2家實驗室獲得的測試結果的絕對差值相比這兩個測定值的算術平均值為1.07％，滿足《甘蔗蔗汁中硫酸鹽含量的測定EDTA滴定法》中精密度的要求。表2樣品精密度測定結果實驗室樣品編號滴定鈣鎂總量時耗用EDTA體積V0(mL)加入氯化鋇溶液體積V1(mL)加入氯化鎂溶液體積V2(mL)滴定SO42-時耗用EDTA體積V3(mL)蔗汁體積v(mL)蔗汁視密度（20℃）蔗汁錘度B（20°C），(°Bx)蔗汁中硫酸鹽含量S（g）蔗汁中硫酸鹽含量平均值S（g）標準偏差農業(yè)農村部甘蔗品質監(jiān)督檢測測試中心（南寧）3-16.600010512.000101.0848121.120.3780.3730.0055631.493-26.510010511.600101.0848121.120.3833-36.500010511.700101.0848121.120.3793-46.600010511.850101.0848121.120.3713-56.680010511.800101.0848121.120.3843-66.600010511.800101.0848121.120.3793-76.520010511.960101.0848121.120.362貴港市農產品質量安全監(jiān)督檢驗測試中心3-16.600010511.720101.0848121.120.3670.3770.0076872.043-26.500010511.500101.0848121.120.3803-3