食品中甜蜜素含量測定方法探討與改進(jìn)

章海平江蘇省沭陽縣疾病預(yù)防控制中心，江蘇沭陽223600

食品中甜蜜素含量測定方法探討與改進(jìn)

章海平
江蘇省沭陽縣疾病預(yù)防控制中心，江蘇沭陽223600

目的通過對(duì)國標(biāo)方法進(jìn)行改進(jìn)，建立食品中甜蜜素測定的毛細(xì)管柱氣相色譜分析方法，獲得更準(zhǔn)確結(jié)果。方法對(duì)樣品處理過程、衍生條件、氣相色譜條件及標(biāo)準(zhǔn)曲線的優(yōu)化。結(jié)果在改進(jìn)的條件下，甜蜜素在0.05～15 mg范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)r=0.999 6，以3倍信噪比計(jì)算，方法的檢出限為1.0 mg/kg，RSD＜6.21%（n=6）。對(duì)不同類別食品低、中、高3種濃度的加標(biāo)，平均回收93.5%～96.9%。結(jié)論通過對(duì)國標(biāo)方法中部分條件改進(jìn)以后，使操作更加簡便、容易，分離度好，方法精密度和準(zhǔn)確度提高，可適用于不同基質(zhì)的甜蜜素檢測。

甜蜜素；衍生；食品；氣相色譜法

DOI：10.16659/j.cnki.1672-5654.2015.34.191

［Abstract］Objective To establish a method for the determination of sodium in food by using the method of improving the standard of GB.Methods The optimization of the process of sample handling，derivatization，gas chromatography and standard curve.Results In the condition of improvement，the range of 0.05～15mg was good，the correlation coefficient was r=0.999 6，and the detection limit was 1.0mg，RSD＜6.21%（n=6）.For different types of food，low，medium and high concentration of 3 kinds of concentration，the average recovery of 93.5%～96.9%.Conclusion The operation is more simple，easy，and easy to be separated，and the precision and accuracy of the method can be improved.

［Key words］Sodium Cyclamate；Derivatives；Food；Gas Chromatography

甜蜜素學(xué)名為環(huán)己基氨基磺酸鈉，為一種人工合成的非營養(yǎng)的新型甜味劑，現(xiàn)在被廣泛用于多種食品生產(chǎn)。在1969年美國學(xué)者提出甜蜜素會(huì)對(duì)人體造成傷害，美國FDA隨后禁止其使用。我國在1986年準(zhǔn)許使用并在國家標(biāo)準(zhǔn)GB2760-2011《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定其使用范圍和限量標(biāo)準(zhǔn)［1］。但在實(shí)際操作中超范圍超量使用，時(shí)有發(fā)生，必須加強(qiáng)對(duì)其檢測。國家食品污染和有害因素風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測從2008年開始將各類食品中甜蜜素含量檢測納入到常規(guī)項(xiàng)目中。目前甜蜜素測定方法有國標(biāo)GB/ T5009.97-2003規(guī)定的氣相色譜法、比色法、薄層層析法［2］和其他文獻(xiàn)報(bào)道的離子色譜法、高效液相色譜法、高效液相色譜-質(zhì)譜法等［3-5］。其中國標(biāo)氣相色譜法應(yīng)用最為廣泛。該文旨在對(duì)現(xiàn)有國標(biāo)氣相色譜法中有關(guān)參數(shù)和性能指標(biāo)進(jìn)行探討和改進(jìn)，以期建立一種適合本實(shí)驗(yàn)室的高效準(zhǔn)確的分析方法。

1　資料與方法

1.1儀器與材料

Agilent7890N氣象色譜儀，配有火焰離子化檢測器、7683B自動(dòng)液體進(jìn)樣器（美國安捷倫公司）；QL-901漩渦混合器（海門其林貝爾公司）；XS225A-SCS萬分之一電子分析天平（瑞士Precisa公司）；KH5200E超聲波振蕩器（昆山禾創(chuàng)公司）；FS-1型勻漿機(jī)（金壇市金南儀器廠）。正乙烷（色譜純，美國TEDIA公司），硫酸、氯化鈉、氫氧化鈉（均為優(yōu)級(jí)純，南京化學(xué)試劑一廠）；亞硝酸鈉（優(yōu)級(jí)純，上海凌峰化學(xué)試劑有限公司）。試驗(yàn)用水為超純水。甜蜜素標(biāo)準(zhǔn)溶液（北京海岸鴻蒙標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)技術(shù)有限責(zé)任公司，編號(hào)GBW（E）100173，定值日期2013.05，標(biāo)準(zhǔn)值10.00 mg/mL）。

1.2儀器條件

色譜柱為HP-5毛細(xì)管柱（30 m×0.32 mm×0.25 μm，美國安捷倫公司）；柱溫80℃；檢測器溫度240℃；進(jìn)樣口溫度150℃；載氣（N2）流速2.0 mL/min，氫氣流量40 mL/min，空氣流量410 mL/min；進(jìn)樣方式：分流進(jìn)樣，分流比10：1；進(jìn)樣量1.0 μL。

1.3樣品處理

不含二氧化碳的液體樣品：準(zhǔn)確稱取10.0 g樣品于50 mL比色管，加水至25 mL。含二氧化碳的液體樣品：準(zhǔn)確稱取10.0 g樣品于50 mL比色管中，放入超聲波振蕩器超聲20 min除去二氧化碳，加水至25 mL。葡萄酒和果酒：準(zhǔn)確稱取10.0 g樣品于50 mL比色管，用1 mmol/L氫氧化鈉調(diào)至pH=8左右，沸水浴30 min，去除乙醇，冷卻后加水至25 mL.固態(tài)樣品：取可食用部分粉碎，準(zhǔn)確稱取10 g樣品加水40 mL勻漿10 min，定容至50 mL，超聲振蕩30 min（或者浸泡過夜），取上清液25 mL于50 mL比色管中。

1.4樣品衍生

將上述比色管放入冰箱冷藏30 min。取出放入超聲波振蕩器中，加入2.5 mL 50 g/L亞硝酸鈉溶液，3.5 mL 10%硫酸溶液，搖勻，冰浴超聲30 min，取出加入正己烷10.0 mL，5 g氯化鈉，渦旋混合2 min，靜置5 min，正己烷層進(jìn)色譜分析。

2　結(jié)果與討論

2.1樣品處理優(yōu)化

國標(biāo)方法對(duì)固體樣品制備采取加入層析硅膠（或海砂），且加入量不明，定容體積不能代表樣品稀釋體積，結(jié)果準(zhǔn)確度低。該試驗(yàn)將其勻漿定容，解決了稀釋體積不準(zhǔn)確，超聲提取。根據(jù)樣品甜蜜素含量高低取適量上清液衍生測定。國標(biāo)對(duì)于含有CO2的飲料先加熱除去CO2，而在實(shí)際加熱過程中飲料過程中飲料水分揮發(fā)，并且無法準(zhǔn)確判斷CO2何時(shí)除盡，容易造成樣品濃縮而使檢測結(jié)果偏高，該方法改用超聲方法去除CO2，效果滿意且對(duì)樣品質(zhì)量幾乎無影響；國標(biāo)對(duì)于含有酒精的試樣，先加熱除去酒精，由于樣品中酒精含量和個(gè)人操作習(xí)慣的不同，以及無法確切判斷酒精是否除盡，使得經(jīng)沸水浴加熱后剩余的樣品的質(zhì)量偏差很大，既造成檢測結(jié)果偏高且平行性差。該方法改成先稱量后除酒精，沸水浴加熱30min能除去大部分的酒精且檢測結(jié)果真實(shí)反映樣品中的含量［6］。該方法用50 mL比色管，樣品定容至25 mL，比國標(biāo)加水20 mL更準(zhǔn)確。

2.2衍生過程優(yōu)化

國標(biāo)僅僅是在衍生過程中冰浴。春、夏、秋三季樣品溶液溫度較高，衍生反應(yīng)為放熱反應(yīng)，樣品直接放入冰浴衍生，導(dǎo)致在較高溫度下進(jìn)行衍生反應(yīng)，造成反應(yīng)初期生成的衍生物揮發(fā)，結(jié)果偏低。該法在樣品衍生前，先放入冰箱冷藏30 min，有效的保證了在衍生過程中樣品溶液溫度一直保持在低溫。

國標(biāo)規(guī)定衍生反應(yīng)介質(zhì)核酸濃度為100 g/L，100 g/L硫酸在配制中比較麻煩，故改為10%（體積分?jǐn)?shù)）硫酸溶液對(duì)結(jié)果，對(duì)結(jié)果無影響。葡萄酒衍生結(jié)束加入正己烷提取乳化非常嚴(yán)重，手動(dòng)進(jìn)樣1.0 μL。多次實(shí)驗(yàn)回收率均不足80%，不能滿足測定要求。該法將樣品渦旋振蕩2 min，迅速轉(zhuǎn)移到50mL聚乙烯離心管中，4000r/min離心10min，取正己烷層進(jìn)樣分析，回收率平均值為95.8%。

2.3色譜條件的選擇

國標(biāo)法采用填充柱，峰形不夠尖銳，且甜蜜素衍生物的峰架在正己烷的拖尾上，給積分定量造成一定誤差。分別選用HP-5、DB-1701、HP-INNOWAX三種不同極性毛細(xì)管柱，實(shí)驗(yàn)表明甜蜜素衍生物在非極性HP-5毛細(xì)管柱上的分離效果和保留時(shí)間是最佳的。

2.4標(biāo)準(zhǔn)曲線制備比較

國標(biāo)選用單濃度衍生，不同進(jìn)樣體積繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，誤差大。采用毛細(xì)管柱進(jìn)樣體積小，不適合大體積進(jìn)樣。本法采用不同濃度衍生，相同進(jìn)樣體積繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果更準(zhǔn)確。

2.5方法的精密度和準(zhǔn)確度

用該法對(duì)甜蜜素本底為0 mg/kg的3種不同食品進(jìn)行高、中、低濃度的加標(biāo)實(shí)驗(yàn)，各平行測定6次，平均回收率在93.5%～96.7%之間，RSD范圍為2.31%～6.21%（n=6）。見表1。

2.6線性關(guān)系、工作曲線和檢出限

準(zhǔn)確吸取10.0 mg/mL甜蜜素標(biāo)準(zhǔn)溶液5 μL、50 μL、100 μL、500 μL、1000 μL、1500 μL加入到50 mL比色管中，加水補(bǔ)至25 mL，各管中甜蜜素含量分別為0.05 mg、0.5 mg、1.0 mg、5.0 mg、10.0 mg、15.0 mg。在上述色譜條件下進(jìn)行分析，甜蜜素保留時(shí)間為2.866 min，譜圖見圖1。以保留時(shí)間定性，甜蜜素衍生物峰面積為縱坐標(biāo)，甜蜜素質(zhì)量為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，外標(biāo)法定量。回歸方程y= 20.760 87x+0.252 86，相關(guān)系數(shù)r=0.999 6，結(jié)果表明甜蜜素在0.05～15.0 mg范圍內(nèi)呈線性關(guān)系。以取樣10 g為基準(zhǔn)，三倍信噪比得方法檢出限為1.0 mg/kg。

表1　樣品精密度和回收率（n=6）

圖1　甜蜜素標(biāo)準(zhǔn)圖譜

2.7樣品的測定

運(yùn)用改進(jìn)后的方法檢測食品污染物監(jiān)測中的甜蜜素，結(jié)果準(zhǔn)確。

3　結(jié)語

對(duì)國標(biāo)方法中樣品前處理做了改進(jìn)，預(yù)先冷藏降溫保證衍生低溫，葡萄酒離心破乳保證回收率，儀器改用毛細(xì)柱管提高了靈敏度、減少了分析時(shí)間。運(yùn)用改進(jìn)后測定食品中甜蜜素操作更加簡便、快速，適合不同基質(zhì)食品中甜蜜素的測定。

［1］中華人民共和國衛(wèi)生部.食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)［S］.GB2760-2011.

［2］中華人民共和國衛(wèi)生部.食品中環(huán)已基氨基磺酸鈉的測定［S］. GB/T5009.97-2003

［3］蘇建國.液相色譜法測定風(fēng)味飲料中甜蜜素含量［J］.食品工業(yè)，2011（4）：93-95.

［4］鐘志雄，梁春穗，姚敬，等.離子色譜法測定食品中的甜蜜素和苯甲酸［J］.中國食品衛(wèi)生雜志，2005，15（9）：1062-1064.

［5］肖晶，方從容，楊大進(jìn)，等.高效液相色譜-質(zhì)譜法測定酒中甜蜜素含量的研究［J］.中國食品衛(wèi)生雜志，2013，25（3）：254-256.

［6］楊大進(jìn)，李寧.2013年國家食品污染和有害因素風(fēng)險(xiǎn)工作手冊(cè)［M］.北京：中國質(zhì)檢出版社，2012：213.

Discussion and Improvement on Determination Method of Sodium Content in Food

ZHANG Hai-ping
Center for Disease Control and prevention，Shuyang County，Shuyang，Jiangsu Province，223600 China

R264.9

A

1672-5654（2015）12（a）-0191-02

（2015-09-06）