氣相色譜技術(shù)檢測食品中甜蜜素的實驗條件改進(jìn)和優(yōu)化

□ 李 穎 蘇州市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督綜合檢驗檢測中心

食品的質(zhì)量安全時刻關(guān)系著人們的身體健康，甜蜜素作為一種高甜度、水溶性且價廉的甜味劑，在食品中應(yīng)用較多。相對于舊國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5009.97-2003《食品中環(huán)己基氨基磺酸鈉的測定》，2016年8月發(fā)布并于2017年3月1號全面實施的最新國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.97-2016《食品中環(huán)己基氨基磺酸鈉的測定》，主要在衍生化和樣品處理方面進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn)，使檢測結(jié)果更為精準(zhǔn)、清晰、可靠。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

材料：面包、果汁、話梅（本地售）；甜蜜素標(biāo)準(zhǔn)溶液、硝酸鈉溶液（現(xiàn)用現(xiàn)配）50 g/L、乙酸鋅溶液300 g/L、氯化鈉（分析純）、正己烷（分析純）、硫酸溶液200 g/L、亞鐵氰化鉀溶液150 g/L。

儀器：氣相色譜儀，附氫火焰離子化檢測器。

1.2 色譜柱

實驗選用U型玻璃柱（2 m×3 mm)為色譜柱，柱溫初始溫度為80 ℃，進(jìn)樣口和檢測器溫度均為150 ℃，柱溫初始溫度80 ℃；固定相：10%-SE；60 mL/min氫氣；30 mL/min氮?dú)猓?0 mL/min空氣。采用手動進(jìn)樣。

1.3 樣品前處理

1.3.1 液體試樣

對于果汁等液體樣品，將其搖勻后可直接吸取，加熱去除樣品中的CO2,稱取樣品20 g以內(nèi)放置于帶塞的比色管中，將其放入冰浴，隨后加入濃度為200 g/L硫酸溶液2.5 mL，濃度為50 g/L 亞硝酸鈉溶液2.5 mL，搖勻后衍生30分鐘。

1.3.2 固體試樣

對于面包與話梅等固體樣品，需將其研磨至粉末狀，再用蒸餾水轉(zhuǎn)移至燒杯中，逐量加水至80 mL，并加入150 g/L亞鐵氰化鉀溶液5.0 mL、300 g/L乙酸鋅溶液5.0 mL，將混合物靜置10分鐘后過濾，然后再按液體樣品操作步驟操作。

1.4 檢測方法

采用《食品中環(huán)己基氨基磺酸鈉的測定》為檢測方法，主要測定亞硝酸鈉的實際反應(yīng)，食品中的甜蜜素在一定條件下會轉(zhuǎn)化成環(huán)己醇亞硝酸醋，之后可以其檢測峰為目標(biāo)，判斷食品中甜蜜素的標(biāo)準(zhǔn)曲線[1]。

1.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備

在帶塞比色管中分別放入甜蜜素標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 mg/mL）0.2、0.5、2、2.5、5 mL，比色管中不足10 mL的加入蒸餾水補(bǔ)足，添加亞硝酸鈉和硫酸溶液各2.5 mL，搖勻后在冰浴中放置30 min。接著添加5 mL正己烷5 mL混勻后放置備用。當(dāng)前溶液中所含甜蜜素的質(zhì)量濃度分別為10、25、50、125、250 mg/kg，其甜蜜素質(zhì)量分別為0.2、0.5、1、2.5、5 mg。

2 結(jié)果與分析

2.1 衍生條件優(yōu)化

作為衍生反應(yīng)的反應(yīng)物，亞硝酸鈉與甜蜜素反應(yīng)會生成環(huán)己醇亞硝酸酯[2]。在試驗中加入不同量的亞硝酸鈉，會得到相應(yīng)的甜蜜素響應(yīng)值，如圖1所示。

圖1 亞硝酸鈉用量對靈敏度的影響

由圖1可以看出，亞硝酸鈉的加入量小于2 mL時，由于衍生不完全，峰面積呈現(xiàn)增大趨勢。當(dāng)加入量為2 mL時，兩組峰達(dá)到最大分離度，當(dāng)用量為2.5 mL時，峰面積走向平穩(wěn)，兩組峰的分離度也接近，趨于相同。此時，繼續(xù)增加用量，分離度的趨勢并沒增大。由此可選定亞硝酸鈉的最終用量為2.5 mL。

此外，衍生反應(yīng)的進(jìn)行是在以硫酸為酸性介質(zhì)條件下的，因此硫酸的用量決定了衍生反應(yīng)進(jìn)行的程度及是否能順利進(jìn)行。由試驗得出，能保證衍生反應(yīng)順利進(jìn)行的硫酸最佳用量應(yīng)選取2 mL[3]。

2.2 線性范圍和檢出限

在最佳色譜條件下取甜蜜素標(biāo)準(zhǔn)樣品（濃度為1 mg/mL）進(jìn)行衍生化處理，吸取0.5 μL上清液進(jìn)樣，可以獲取甜蜜素相應(yīng)的響應(yīng)值。校正曲線繪制時，參照峰面積所對應(yīng)的甜蜜素濃度。方法檢出限為三倍基線的噪聲面積所對應(yīng)的被測組分的濃度，本實驗方法的檢出限為20 mg/kg[4]。

2.3 回收率及精密度

實驗中選取果汁、面包、話梅等樣品，分別進(jìn)行加標(biāo)實驗，并取甜蜜素標(biāo)準(zhǔn)溶液（濃度為1 mg/mL）平行檢測11次，計算回收率和精密度。

3 結(jié)論

氣相色譜技術(shù)具有靈敏性高、快速準(zhǔn)確、抗干擾性好等優(yōu)點(diǎn)，本文通過甜蜜素衍生反應(yīng)機(jī)制，利用氣相色譜對亞硝酸鹽和硫酸定性、定量，得出最佳用量：亞硝酸鈉2.5 mL，硫酸2 mL。本實驗選用U型玻璃填充柱和氫火焰離子化檢測器，著重對樣品前處理和衍生化條件進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化，檢測分析效果較好，檢出限低、回收率和精密度高，在當(dāng)前食品中甜蜜素的檢測和質(zhì)量監(jiān)管方面值得推廣和應(yīng)用。

[1]羅凱.氣相色譜技術(shù)檢測食品中甜蜜素成分的方法[J].廣東化工,2017(2).

[2][3][4]姜薇,王歆睿,康鵬,等.優(yōu)化氣相色譜法測定食品中的甜蜜素[J].食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報,2017(5).