高效液相色譜法測定食品中5種防腐劑和甜味劑

羅 亮， 姚幫本， 吳 巧

(安徽省產品質量監督檢驗研究院，安徽合肥 230051)

?

高效液相色譜法測定食品中5種防腐劑和甜味劑

羅 亮， 姚幫本， 吳 巧

(安徽省產品質量監督檢驗研究院，安徽合肥 230051)

摘要[目的]建立食品中5種防腐劑和甜味劑(苯甲酸、山梨酸、脫氫乙酸、安賽蜜、糖精鈉)同時檢測的高效液相色譜分析方法。[方法]對現行國標方法進行優化，采用ZORBAX SB-C18柱(5 μm，4.6 mm×150 mm)分離，甲醇-0.02 mol/L乙酸銨為流動相等度洗脫，230 nm波長下進行檢測。[結果]試驗顯示，在高、中、低3個添加濃度下，樣品的回收率在74.3%～105.6%，相對標準偏差(n=6)1.09%～6.88%。同時該方法通過基質適用性的研究。[結論]該試驗建立的方法準確、高效，能夠同時分析測定多種不同種類食品中的防腐劑、甜味劑。

關鍵詞食品；防腐劑；甜味劑；檢測

隨著人們生活水平的提高和科學技術的發展，各種外形新奇、顏色鮮艷、口味鮮美的食品成為了市場的主角，而食品添加劑是一種可在生產加工過程中改良食品理化性狀的加工助劑，其在食品生產加工過程中扮演著十分重要的角色。在我國新修訂的強制國家標準GB2760—2014中，規定了2 000種以上的食品添加劑限量要求[1]。現下的食品工業中苯甲酸、山梨酸、脫氫乙酸是食品中使用范圍最廣的防腐劑，乙酰磺胺酸鉀(安賽蜜)、糖精鈉是食品加工過程中常用的甜味劑，現有的國標檢測方法多是只能同時檢測其中的一種或一類物質[2-5]，該研究旨在研究建立一種可同時檢測以上5種防腐劑和甜味劑的方法，以達到提高檢驗效率、降低檢測成本的目的。通過對國標方法的優化，筆者建立了采用ZORBAX SB-C18柱(5 μm，4.6 mm×150 mm)分離，甲醇-0.02 mol/L乙酸銨為流動相等度洗脫，230 nm波長下檢測的高效液相色譜同時檢測5種食品添加劑的方法，同時還將研究建立的方法在不同食品基質中的適用性。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1原料。市售飲料、糕點、肉制品、調味品、蜜餞等。

1.1.2主要儀器。島津LC20A液相色譜儀，配有二極管陣列檢測器、自動進樣器、配套的色譜工作站；PURELAB flex超純水機，英國ELGA；高速冷凍離心機，德國sigma；超聲波清洗儀，昆山舒美。

1.1.3主要試劑。甲醇、乙酸銨，均為色譜純；乙酸鋅、亞鐵氰化鉀，分析純；標準品：苯甲酸、山梨酸、安賽蜜、糖精鈉，中國計量科學研究院，均為1.0 mg/mL；脫氫乙酸，德國DR.，純度≥99%。

1.2試劑的配制

1.2.1脫氫乙酸標準溶液的配制。準確稱取脫氫乙酸標準品0.101 0 g，以10 mL 20 g/L的NaOH溶液溶解，超純水定容至100 mL，得到濃度為1.0 mg/mL的脫氫乙酸標準溶液。

1.2.2混合標準溶液的配制。以超純水將苯甲酸、山梨酸、脫氫乙酸、安賽蜜、糖精鈉標準溶液稀釋至相應濃度配制成混合標準溶液(濃度為0.001、0.002、0.005、0.010、0.050 mg/mL)。

1.2.3亞鐵氰化鉀溶液。在燒杯稱取106 g亞鐵氰化鉀，以少量水溶解，轉移至1 000 mL容量瓶中，定容備用。

1.2.4乙酸鋅溶液。在燒杯中稱取220 g乙酸鋅，少量水溶解，轉移至1 000 mL容量瓶中，定容備用。

1.2.50.02 mol/L乙酸銨溶液。準確稱取1.54 g乙酸銨，燒杯中少量水溶解，轉移至1 000 mL容量瓶中，定容至刻度，經抽濾、超聲波脫氣后備用。

1.3色譜條件色譜柱：ZORBAX SB-C18柱(5 μm，4.6 mm×150 mm)；柱溫：30 ℃；檢測器：190～400 nm全波長掃描，提取230 nm波長；流動相：甲醇-0.02 mol/L乙酸銨溶液(5+95)，等度洗脫；流速：1.0 mL/min；進樣量：10 μL。

1.4樣品前處理稱取樣品3～5 g至小燒杯中(固體試樣均勻取樣后粉碎稱量，液體試樣直接稱量)，精確至0.01 g，以10～15 mL超純水溶解樣品，并轉移至50 mL容量瓶中，以10 mL超純水分3次清洗燒杯將樣品完全洗入容量瓶中，加入亞鐵氰化鉀和乙酸鋅溶液各3 mL，加水定容至刻度，超聲波提取15 min。移入離心管中，4 000 r/min離心5 min，吸取上清液過0.22 μm濾膜至進樣瓶中待測。

1.5定性定量方法采用標準物質的保留時間和光譜圖對檢測樣品定性，外標法定量，將配制好的5種添加劑的混合標準溶液稀釋成不同濃度(0.001、0.002、0.005、0.010、0.050 mg/mL)，通過液相色譜分析，以標準溶液濃度為橫坐標，峰面積為縱坐標繪制標準曲線，通過標準曲線計算樣品中的目標物含量。

2結果與分析

2.1色譜柱的選擇綜合分析5種食品添加劑的檢測方法，考察了Eclipse Plus C18(5 μm，4.6 mm×150 mm)，Agilent HC-C18(5 μm，4.6 mm×250 mm)，InterSustain C18(5 μm，4.6 mm×250 mm)，ZORBAX SB-C18(5 μm，4.6 mm×150 mm)4種液相色譜柱。由于在流速恒定的前提下，色譜柱越長分析時間就越長，但色譜柱過短，可能會導致5種添加劑分離不夠完全(圖1)。通過綜合比較最終選擇ZORBAX SB-C18柱(5 μm，4.6 mm×150 mm)進行試驗。

圖1　5種添加劑標準物質未完全分離色譜(0.010 mg/mL)Fig. 1Chromatogram of incompletely separation of the five kinds of food additives

2.2檢測波長的選擇島津LC20A可以在一定選擇范圍內對目標化合物進行全波長掃描，基于這一功能，筆者將波長范圍設置在190～400 nm。通過對標準圖譜的最大吸收光譜圖以及相關檢測國家標準的分析，最終確定5種食品添加劑的檢測波長為230 nm。

2.3流動相的優化參考相關國家標準，選擇甲醇-0.02 mol/L乙酸銨溶液為流動相，先后比較了不同配比的流動相(甲醇∶乙酸銨溶液=80∶20、85∶15、90∶10、95∶5)，最終確定甲醇-0.02 mol/L乙酸銨溶液為95∶5時，5種添加劑有最好的分離效果，見圖2。

圖2　5種添加劑標準物質完全分離色譜(0.010 mg/mL)Fig. 2　Chromatogram of completely separation of the five kinds of food additives Complete separation chromatogram of five kinds of food additives

2.4標準曲線與線性范圍采用以上建立的優化方法分析不同濃度的混合標準溶液，繪制標準曲線，同時以檢測結果的3倍信噪比計算檢出限。5種添加劑的線性范圍、線性方程、檢出限、相關系數見表1。結果表明，該方法相對于國家標準有更高的靈敏度。

2.5加標回收試驗及精密度將優化的方法應用于樣品分析，選取糕點、飲料、果凍作為檢測對象，分別做加標回收試驗，添加濃度為低、中、高3個水平，分析結果見表2。結果表明，采用該方法檢測以上基質均有良好的回收率(已計算樣品空白，74.3%～105.6%)，相對標準偏差(n=6)值均小于7%，因此該方法具有較廣泛的適用范圍以及較高的精密度。

表1　5種添加劑的線性范圍及檢出限

2.6基質適用性研究選取市售飲料、糕點、肉制品、調味品、蜜餞等食品中具有代表性的樣品進行5種防腐劑和甜味劑的檢測，結果見表3。由表3可見，該方法可以同時檢測多種樣品中的防腐劑、甜味劑。

3結論

該試驗建立了同時檢測多種類型食品中苯甲酸、山梨酸、安賽蜜、糖精鈉、脫氫乙酸的方法，即采用超純水提取樣品，ZORBAX SB-C18柱(5 μm，4.6 mm×150 mm)分析，甲醇-0.02 mol/L乙酸銨為流動相等度洗脫，230 nm波長下檢測。該方法具有食品類別涵蓋范圍廣，前處理操作簡便，經濟高效安全等特點，能夠用于不同種類食品中的防腐劑、甜味劑的同時檢測，應用前景廣闊。

表2　回收率與精密度

表3　樣品檢測的結果

注：ND代表未檢出。

Note： ND indicated not detected.

參考文獻

[1] 中華人民共和國衛生部.食品安全國家標準食品添加劑使用標準:GB 2760—2014[S].北京：中國標準出版社，2014.

[2] 中華人民共和國衛生部，中國國家標準化管理委員會.飲料中乙酰磺胺酸鉀的測定:GB/T5009.140—2003[S].北京：中國標準出版社，2003.

[3] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會.食品中脫氫乙酸的測定高效液相色譜法:GB/T23377—2009[S].北京：中國標準出版社，2009.

[4] 中華人民共和國衛生部，中國國家標準化管理委員會.食品中山梨酸、苯甲酸的測定:GB/T5009.29—2003[S].北京：中國標準出版社，2003.

[5] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會.食品中苯甲酸、山梨酸和糖精鈉的測定高效液相色譜法:GB/T23495—2009[S].北京：中國標準出版社，2009.

Determination of Five Preservatives and Sweeteners in Food by High Performance Liquid Chromatography

LUO Liang, YAO Bang-ben, WU Qiao

(Anhui Provincial Product Quality Supervision and Inspection Institute, Hefei, Anhui 230051)

Abstract[Objective] To establish a novel method was proposed for the simultaneous separation and determination of five food preservatives and sweeteners (benzoic acid, sorbic acid, saccharin sodium, acesulfame, dehydroacetic acid) by high performance liquid chromatography (HPLC). [Method]After optimizing the national standard method of HPLC, we adopted ZORBAX SB-C18column (5 μm， 150 mm × 4.6 mm). Mobile phase was methanol-0.02 mmol/L ammonium acetate; detection wavelength was 230 nm. [Result] Under the three added concentrations (high, middle and low), the recovery rate of sample was between 74.3% and 105.6%. The relative standard deviation (n=6) was 1.09%-6.88%. At the same time, this method passed by the matrix applicability test. [Conclusion] This method is accurate, efficient and can be used to simultaneously detect the various preservatives and sweeteners in food.

Key wordsFood; Preservatives; Sweeteners; Detection

作者簡介羅亮(1982- )，男，安徽合肥人，工程師，碩士，從事食品添加劑檢測研究。

收稿日期2016-03-01

中圖分類號TS 202.3

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2016)10-095-03