导读

由于钙类食品添加剂种类繁多

钙类食品添加剂(碳酸钙、钙类磷酸钙、食品乳酸钙、添加糖精钙、剂滴究进山梨酸钙、定检海藻酸钙等)一般广泛用于食品膳食补充剂、测方甜味剂、法研防腐剂、钙类增稠剂。食品不合格的添加钙类添加剂添加到食品中会直接影响了食品的品质，影响人民群众的剂滴究进身体健康，由此引起的定检安全问题也成为公众广泛关注的焦点。由于钙类食品添加剂种类繁多，测方钙离子的法研结合方式不同，不同添加剂的钙类基质也各不相同，因此不同的钙类食品添加剂其化学性质和应用领域、检测方法均不一样。本文对钙类食品添加剂的标准检测方法及其他常用滴定检测方法和检测过程中的注意事项进行了综述，并探讨了各种方法的适用范围，以期为钙类食品添加剂的检测提供参考和借鉴。

1引言

钙是人体的必需元素之一，是构成骨骼与牙齿的重要成份，在调节细胞代谢、维持肌肉收缩和保证神经传导等方面都有重要作用。缺钙将可能导致严重的疾病，但是过量补钙则会影响铁和锌的吸收。通常这些钙源都是以食品添加剂的形式加入到食品中的，如果质量不过关，影响食品质量，直接影响老百姓的身体健康。2019年4月国家市场监管局发布的抽检结果中8批次食品不合格，其中2批次涉及到食品添加剂不合格，钙检出值低于产品包装标签明示值的80%的有2批次。因此，准确测定这些钙源食品添加剂的含量是保证食品安全的前提。常见的钙源食品添加剂有碳酸钙、磷酸三钙、抗坏血酸钙、乳酸钙、硫酸钙等。由于和钙的结合形式不一样，导致他们的检测方法不同。

本文主要介绍了钙类食品添加剂的常用检测方法以及检测过程中的注意事项，以期为钙类食品添加剂的检测提供参考和借鉴，确保食品质量安全。

2钙类食品添加剂的分类和应用

钙类食品添加剂主要包括碳酸钙、磷酸三钙、山梨酸钙、环己基氨基磺酸钙、海藻酸钙等。碳酸钙主要用于面粉处理剂、膨松剂、稳定剂和食品加工助剂。磷酸三钙和酸式焦磷酸钙常用作膨松剂、酸度调节剂。山梨酸钙常用作防腐剂。柠檬酸钙型的食品强化剂化学性质稳定、生物利用率高、对人体及动物安全且无毒副作用已成为食品补钙产品的首选对象。环己基氨基磺酸钙常用来作为甜味剂，主要被应用到饮料中。海藻酸钙主要应用于面包中作为水分改善剂。碳酸钙、葡萄糖酸钙、柠檬酸钙、乳酸钙、磷酸氢钙、甘氨酸钙、天门冬氨酸钙都是钙源营养强化剂化合物。

3钙类食品添加剂的检测方法和注意事项

3.1直接滴定法

该方法主要步骤为称取样品，溶解，定容，取适量体积试样液，用碱液(一般氢氧化钠或氢氧化钾)调至溶液pH在钙指示剂变色范围内(pH在10～13之间)。加入约0.1g钙指示剂，用乙二胺四乙酸二钠溶液滴定至紫红色消失，变成蓝色为终点，同时做空白试验。

由于钙和EDTA络合速度很快，指示剂变色敏锐，因此该方法灵敏度高。此方法要注意样品需要完全溶解到水里，可以用超声处理和搅拌的方法加速样品的溶解，其次，部分钙源食品添加剂可能含有其他金属离子等杂质，这些杂质离子也会和乙二胺四乙酸二钠溶液反应，造成滴定结果的不准确，为此，可以添加一些络合掩蔽剂，如三乙醇胺可以掩蔽Al3+、Fe3+、Mn2+等金属离子，与KCN并用还可以提高掩蔽效果。最后，在调节溶液pH时，一定要确保溶液的酸碱度在指示剂的变色范围的pH内，因为钙指示剂的使用pH范围为10~13，它与钙离子结合呈现红色，当接近滴定终点时，钙离子都和乙二胺四乙酸二钠溶液结合，溶液就呈现钙指示剂本色的蓝色，从而指示终点。

碳酸钙、氯化钙、硫酸钙、葡萄糖酸钙、柠檬酸钙、醋酸钙、甘氨酸钙、L-苏糖酸钙、硅酸钙铝均可采用直接滴定法滴定。中华人民共和国药典(2015版)二部中的碳酸钙也推荐使用此方法。

佘荆丽等研究了不同水质对食品添加剂硫酸钙主含量检测结果影响，发现自制蒸馏水在实验过程中滴定显色出现异常，最终测定值比使用国家标准规定用水检测的结果偏低，自来水和市售瓶装纯净水滴定显色正常，但最终结果偏大或偏小。因此检验过程中不能使用其他水代替，会造成较大误差。

不仅水的作用对实验结果影响很多，实验中指示剂变色的敏锐度也直接影响实验结果。孙会宁等用CMP指示剂(1g钙黄绿素、1g百里香酚蓝、0.2g酚酞与50g已在105~110℃烘干过的KNO3混合研细而成)代替钙指示剂(钙羧酸指示剂和氯化钠按照1：99的质量比配制)，用乙二胺四乙酸二钠标准溶液滴定至绿色荧光变为红色。颜色变化明显，易于掌握。

食品添加剂氢氧化钙通常起酸味调节剂的作用，其含量检测方法为称取试样，溶解于蔗糖溶液中，加入2滴~3滴酚酞指示液，用盐酸标准滴定溶液滴定至试液刚变为无色，并保持30s不返色即为终点。李金玉等研究了实验用水和空气中的二氧化碳及蔗糖溶液的存放时间对测定结果的影响，发现蔗糖溶液放置时间延长，氢氧化钙含量测定结果降低，蔗糖溶液在常温下放置，pH逐渐降低，可能是发生了酸败变质降低其分散能力。从而使含量结果偏低，建议蔗糖溶液使用时临用现配，同时，实验用水和空气中的CO2对结果的影响也不可忽视，建议实验用水用煮沸过的去除CO2的水，测试瓶用具塞的碘量瓶。

3.2近终点指示剂法

丙酸钙、磷酸氢钙、乳酸钙、氧化钙、硬脂酸钙这些食品添加剂由于Ca2+与酸根离子结合紧密，采用直接滴定法的时候容易导致指示剂变色后又褪回原来的颜色，从而导致终点不易判断。针对此类型的钙类食品添加剂采用如下方法：称取适量试样，溶于已加盐酸溶液中，边搅拌边滴加乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液，再加氢氧化钠溶液和钙试剂羧酸钠指示剂，用乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液滴定至溶液呈现蓝色为终点。此方法先在酸性条件下加入乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液和大部分钙离子络合完全后，再调节溶液的pH到钙指示剂的变色范围能使反应终点明显，易于观察。

3.3返滴定法

磷酸二氢钙、磷酸三钙均可以采用硫酸锌返滴定法，在样品溶液中加入过量的乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液，与钙离子络合，以KB混合液为指示剂，用锌标准滴定溶液滴定过量的乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液。
焦德全研究了KB指示剂在pH=10时，EDTA法滴定钙镁离子均有很好的检测结果。

邓全道等对硫酸锌返滴定法测定食品添加剂磷酸二氢钙含量的测量不确定度进行评定，按照测量不确定度评定的通用规则，建立了数学模型，分析了方法中的不确定度分量及其来源，计算了各分量的不确定度，发现标准溶液产生的相对标准不确定度及用硫酸锌溶液滴定产生的不确定度是硫酸锌返滴定法测定食品添加剂磷酸二氢钙含量的主要影响因素。史鑫等使用电位滴定法快速测定饲料级磷酸氢钙中钙的含量，在制备好的溶液中加入糊精(可以抑制样品中磷酸根离子的干扰)、三乙醇胺作为掩蔽剂。调节溶液酸度后，用乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液可准确测定出饲料级磷酸氢钙中的钙含量。

3.4氧化还原滴定法

磷酸二氢钙还可以采用氧化还原滴定法测定，试样经盐酸溶解，加入草酸铵溶液后用氨水调节溶液的pH值，在沸水浴中煮沸，生成草酸钙沉淀，用高锰酸钾标准滴定溶液滴定草酸钙沉淀，得出结果。沉淀钙离子时，为了得到易于过滤和洗涤的粗晶形沉淀，必须很好的控制沉淀的条件，在酸性溶液中草酸根离子大部分是以HC2O4-形式存在的，会影响草酸钙的生成，所以在沉淀钙离子时，要边搅拌边加入沉淀剂，如果速度过快加入，会导致沉淀物中有夹入其他离子，从而影响最终测定结果。同时在计入沉淀剂后必须慢慢滴加氨水，使溶液里的H+逐渐被中和，C2O42浓度缓慢的增加，这样得到的草酸钙晶形，沉淀完毕后，溶液pH值在4.0左右，即可防止其他难溶性的钙盐生成，又不使草酸钙溶解度太大，加热沉淀陈化，陈化过程中小颗粒晶体溶解，大颗粒晶体长大，过滤后，沉淀表面吸附的草酸根必须全部洗干净，否则，分析结果偏高。为了减小草酸钙在沉淀过程中的损失，可以先用稀的草酸铵溶液洗涤，然后再用温热的蒸馏水洗至不含草酸根离子。在转移沉淀物过程中一定要注意避免没有转移完全，导致结果偏低。

在使用高锰酸钾标准溶液滴定时，刚开始反应速度比较慢，但是，随着Mn2+的生成，自身的催化剂作用增强，反应速度加快，标准溶液的滴定速度要和反应速度保持一致，先慢慢滴定，再少快，最后再慢。如果开始滴定速度过快会使没来得及反应的高锰酸钾发生副反应，造成滴定误差。在该反应中高锰酸钾自身作为指示剂，当高锰酸钾过量时，会显示自身的微红色来指示终点。所以终点判断是溶液微红且保持30s不褪色。如果出现深红色或者紫色，表示滴定过量。滴定温度一般控制在80℃左右，刚开始时，反应速度慢，需要加热来加快反应速度，但是若温度太高，溶液中草酸会分解。一般锥形瓶下部聚集气泡，但是未逸出瓶底部时的温度，符合该温度范围。

3.5亚硝酸钠标准溶液滴定法

环己基氨基磺酸钙是以环己胺和氨基磺酸为原料反应生成环己基氨基磺酸，再和氢氧化钙作用而制成的食品添加剂。通常被用作甜味剂，其主要测定原理是环己基氨基磺酸钙与亚硝酸钠反应完全后，过量的亚硝酸钠在酸性条件下与碘化钾反应生成碘，碘遇淀粉变蓝色。根据消耗亚硝酸钠标准滴定溶液的体积计算环己基氨基磺酸钙的含量。亚硝酸钠标准溶液在空气重易于被氧化，建议在滴定环己基氨基磺酸钙时，应该现用现配，陶玉霞[51]研究了亚硝酸钠标准溶液标定实验的改进，使用外指示剂法，用0.5mm的毛细管代替玻璃棒，这样蘸取的溶液更少，现象明显，减少了亚硝酸钠标准溶液滴定误差。在实际操作中，滴定环己基氨基磺酸钙时，是采用淀粉碘化钾试纸来判断反应终点的，在提取试样液到试纸上判断反应终点时，一定要在加入亚硝酸钠标准滴定溶液后，让溶液充分搅拌均匀后取样分析，避免对终点判断不正确，导致实验结果不正确。

3.6辅助指示剂滴定法

天门冬氨酸钙和柠檬酸苹果酸均需要以少量镁离子为辅助指示剂，镁离子与铬黑T生成稳定的络合物指示颜色变化，用乙二胺四乙酸二钠标准溶液滴定，根据乙二胺四乙酸二钠标准溶液滴定的量，计算钙含量。在这2种物质中，钙离子均是以螯合状态存在，且含量不高，若直接滴定法滴定，很难辨别终点，固使用镁离子为辅助指示剂。胡徽东等用EDTA络合滴定法测定钙易达片中L-天门冬氨酸钙中的钙含量，利用在pH=11.0的条件下，L-天门冬氨酸钙的稳定性明显小于EDTA络合钙的特点，通过实验确定EDTA络合滴定法测定钙易达片中L-天门冬氨酸钙中的钙含量的可行性。

4结论和展望

随着食品工业的发展，越来越多的钙类添加剂会加入到食品中，保证这些添加剂的质量安全是保障食品安全的前提。这就对食品安全检测人员提出了更高的要求，目前，大部分钙类添加剂是通过滴定法来测定。随着钙离子的结合状态不同，应该开发出与其匹配的检验方法。相信在科学工作者的不断努力下，会建立更完善的检测方法，为企业和消费者更好的服务。

声明：本文所用图片、文字来源《食品安全质量检测学报》第10卷，第21期，版权归原作者所有。如涉及作品内容、版权等问题，请与本网联系

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