◎ 官孝瑤,代 潔,周雨欣,許 耀,高 濤,李 敏
(長江師范學院現代農業與生物工程學院,重慶 408000)
甜蜜素,即環己基氨基磺酸鈉,是一種僅次于糖精的第二大非營養性合成甜味劑。作為代糖產品廣泛用于食品加工中[1]。根據GB 2760-2014《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》,甜蜜素可在蜜餞涼果、水果罐頭、腌漬蔬菜、飲料以及堅果等19類食品中限量限范圍使用[2]。甜蜜素促進了現代食品工業的發展,但也引發了許多安全性事件,近年來在各地食品抽檢中頻繁出現甜蜜素超標問題,經常食用甜蜜素超標的食品會導致人體健康受損[3]。我國作為全球最大的甜蜜素出口國[1],美、日、英以及加拿大等40多個國家禁用甜蜜素,甜蜜素的超標問題直接影響了我國輸日和輸美食品的出口[4]。因此如何高效檢測食品中的甜蜜素含量,確保其含量符合國家標準成為了至關重要的問題[5]。
GB 5009.97-2016《食品安全國家標準 食品中環己基氨基磺酸鈉的測定》中食品中甜蜜素的檢測方法有氣相色譜法、液相色譜法、液相色譜-質譜/質譜法,此外還有比色法、薄層色譜法、原子吸收光譜法、氣相色譜-質譜/質譜法和離子色譜法等方法。
1.1.1 比色法
比色法是通過對比有色物質溶液顏色深度來確定待測組分含量,此方法便于操作,是最早的檢測食品中甜蜜素的方法。王秀玲等[6]利用環已基氨基硫酸鋇沉淀的混濁度與試樣中甜蜜素的含量成正比的原理,利用分光光度計在700 nm處測定沉淀吸光度,對比標準曲線,得到樣品中甜蜜素的含量。該實驗方法測定范圍較廣,測定結果重現性好,回收率為90%~107.7%,實現了甜蜜素的快速準確檢測。
應用比色法檢測甜蜜素,雖然操作簡單易行,但在測定過程中有色物質容易干擾檢測過程,使結果不精確[7]。國家標準GB 5009.97-2016中甜蜜素的檢測中已刪除此法。
1.1.2 原子吸收光譜法
原子吸收光譜法也稱原子吸收分光光度法,此法選擇性強,靈敏度、準確度、精密度都較高,也被用于食品中甜蜜素的檢測。黃會秋[8]利用火焰原子吸收光譜法測定白酒中的甜蜜素。先利用乙醚提取樣品中的甜蜜素,后經揮發去除乙醚,再加入濃硝酸置于100 ℃水浴硝化。硝化過程中,硫酸根與鉻酸鋇發生反應,生成硫酸鋇沉淀,利用火焰原子吸收法測定鉻酸根即可算出試樣中的甜蜜素含量。此法線性回歸方程好,精密度高,加標回收率較高。
1.2.1 氣相色譜法
國家標準GB 5009.97-2016《食品安全國家標準食品中環己基氨基磺酸鈉的測定》中仍把氣相色譜法作為測定甜蜜素的第一法,但改變了試劑的使用,將有機溶劑介質正己烷改為了正庚烷,增加了石油醚等試劑,同時色譜柱由填充柱變為內徑為0.53 mm的毛細管柱。新國家標準GB 5009.97-2016對比舊國家標準GB/T 5009.97-2003優化了衍生化和測定條件,提高了甜蜜素的檢測效率[9]。
王豆[10]等在多次實驗中發現,正庚烷作為衍生提取液對進樣針的 使用次數會造成影響。與正庚烷進行對比發現,用正己烷作為衍生提取液能延長進樣針的使用壽命,此外還對程序升溫條件進行了優化,大大縮短了進樣時間。同時對結果計算方法進行簡化,選用兩峰總和計算甜蜜素含量,相關系數大于0.999,線性結果良好,各試樣結果回收率高、精密度良好。該研究可為各類食品中甜蜜素的檢測分析提供可靠理論依據。
1.2.2 液相色譜法
氣相色譜法作為應用最廣泛的甜蜜素檢測手段[11],最低檢出限高于日本等國家的標準,使得某些產品中的甜蜜素在國內未被檢出而在國外被檢出,導致這些產品或被退回或銷毀,給國內企業造成較大損失。習娟[12]優化了改法的樣品前處理條件,消除了食品基質對衍生過程和檢測過程的干擾。該研究表明柱前衍生-高效液相色譜法可作為一種進出口食品甜蜜素檢測方法。
1.2.3 離子色譜法
離子色譜法作為一種快速靈敏的分析方法被廣泛用于食品中甜蜜素的檢測[13]。閆吉昌等[14]利用透析法樣品前處理-離子色譜法測定復雜基質食品中甜蜜素含量。樣品經玻璃紙透析提取,離子色譜凈化柱凈化,選取DionexIon PacTMAS19(4 mm×250 mm)作為分析柱,選取高純度氫氧化鉀作為梯度淋洗液,外標法定量。結果表明甜蜜素線性關系良好,R2為0.999 6;加標回收率在93.3%~110.0%,相對標準偏差在0.11%~1.86%,方法檢出限0.2 mg·kg-1,方法定量限0.5 mg·kg-1,對于復雜基質食品中的測定甜蜜素可采用此法。
1.2.4 薄層色譜法
薄層色譜法可精確分離、測定多種組分,顯色容易、設備簡單。劉維華等[15]利用薄層色譜法同時檢測飲料和糕點中的甜蜜素和糖精鈉。展開劑以正丁醇、氨水、無水乙醇7∶1∶2的比例配制,將聚酰胺粉和可溶性淀粉進行混合制成薄層,以溴甲酚紫作為顯色劑進行點樣。結果顯示,甜蜜素的最低檢出值為3 μg,且色斑穩定清晰,加標回收率均在90%~100%。
薄層色譜法在制樣過程受雜質影響較大,國家標準GB 5009.97-2016中已刪除,此法用于食品中甜蜜素的檢測相關研究報道也較少。
1.3.1 液相色譜-質譜/質譜法
國家標準GB 5009.97-2016《食品安全國家標準食品中環己基氨基磺酸鈉的測定》中將液相色譜-質譜/質譜法(HPLC-MS)作為檢測甜蜜素的第三法,同時也用于我國進出口食品中甜蜜素的檢測。近年來HPLC-MS在生物、醫藥、化工和環境等領域的應用取得了很大進展,在甜蜜素檢測中也占據著重要地位[6]。潘佑文等[16]采用液質聯用法檢測面包中的甜蜜素,實驗發現,當選擇inertsustain C18(2.1 mm×100 mm,3 μm)的色譜柱,0.2 mL·min-1的流速時,60%甲醇+40%的0.1%乙酸水為最佳流動相。比氣相色譜法精密度高,重復性好,加標回收率高,靈敏度增加,可避免檢測過程中由于儀器靈敏度造成的假陰性。該方法可作為一種快速高效檢測面包中甜蜜素的方法。
1.3.2 氣相色譜-質譜/質譜法
氣相色譜-質譜/質譜法穩定性好,準確度和靈敏度較高,能直接對有機物定性,也被作為食品中甜蜜素檢測的確證方法[17]。江改青[18]建立了一種氣質聯用定性定量分析測定食品中甜蜜素的方法。用正己烷萃取液體樣品中的甜蜜素,試樣經衍生化反應后利用HP-5毛細管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)進行基線分離。檢測時將甜蜜素標樣與自建標樣譜庫比對檢索定性,以其雙峰面積之和定量。該研究表明該方法樣品前處理簡單,準確度、精密度高,適用于對各類食品中甜蜜素進行測定。
甜蜜素從1937年發現至今,其安全性問題一直存有爭議,我國也制定了國家標準來限制甜蜜素的使用范圍以及用量,但在實際生產中超量超范圍使用甜蜜素的情況時有發生。如何高效檢測食品中的甜蜜素含量,是保障我國食品出口貿易能正常進行的重要前提,是確保其含量符合國家標準要求的主要途徑,是提高食品安全水平和人民健康水平的關鍵。為了做好甜蜜素的監測監管工作,優化國家標準方法以及各類檢測技術,同時研制出快速高效的檢測儀器設備,將成為我國食品檢測從業者未來的奮斗方向。