HPLC法高效檢測果汁飲料中10種添加劑

魯娜 杜麗平

摘 要：本文探究了利用高效液相色譜法同時測定果汁飲料中10種食品添加劑的檢測方法。采用WondaSil-C18色譜柱，柱溫35 ℃，以甲醇-乙酸銨作為流動相，二極管陣列檢測器多波長檢測，優化流動相梯度，外標法定量。結果表明，樣品在0.5～50 μg·mL-1線性范圍內，10種添加劑回收率在91.5%～99.3%，相對標準偏差在0.85%～3.27%。對3類果汁檢測結果顯示，該方法樣品前處理簡單，檢測效率高，滿足回收率與精密度要求，適用于果汁中10種添加劑的檢測。

關鍵詞：高效液相色譜法;食品添加劑;果汁飲料檢測

Abstract：In this paper， a method for the simultaneous determination of 10 food additives in fruit juice drinks by HPLC was studied. Wondasil-C18 chromatographic column was used， the column temperature was 35 ℃， methanol-ammonium acetate was used as mobile phase， diode array detector was used for multi-wavelength detection， and external standard method was used for quantitative measurement. The results showed that within the linear range of 0.5～50 μg·mL-1， the recovery rate of 10 additives ranged from 91.5% to 99.3%， and the relative standard deviation ranged from 0.85 to 3.27. The test results of three kinds of fruit juice showed that the method was simple， efficient， and met the requirements of recovery and precision. It was suitable for the detection of 3 kinds of additives in fruit juice.

Key words：High performance liquid chromatography; Food additives; Fruit juice beverage detection

果汁飲料因其營養豐富，口味良好，逐漸成為人們喜歡選擇消費的飲料[1]。某些商家為了降低成本保證其產品色澤，延長產品保質期限，違規超標添加相關食品添加劑。其中合成色素主要通過磺化、硝化、鹵化等反應機制制成[2]，過量添加會對人體健康產生一定隱患。目前，我國果汁飲料中常用添加劑的檢測方法主要是：GB 5009.28-2016《食品安全國家標準食品中苯甲酸、山梨酸和糖精鈉的測定》[3]、GB 5009.35-2016《食品安全國家標準食品中合成著色劑的測定》[4]和GB 5009.140-2003《飲料中乙酰磺胺酸鉀的測定》[5]，上述方法存在耗時較長，無法滿足日常檢測量較大的情況，本文擬研究利用HPLC法同時檢測果汁飲料中常見的10種添加劑，為日常檢測提供高效、便捷的方法。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

1.1.1 主要實驗試劑

檸檬黃、日落黃、莧菜紅、胭脂紅、亮藍、新紅標準溶液質量濃度1.000 mg·mL-1，苯甲酸、山梨酸、糖精鈉、安賽蜜標準溶液質量濃度1.000 mg·mL-1：購于中國計量科學研究院;

1.1.2 主要實驗儀器

LC-10ATVP型高效液相色譜儀（配備二極管陣列檢測器，購于島津儀器（蘇州）有限公司）;FA1204B型電子天平（0.000 1 g），購于上海天美天平儀器有限公司;TGL-16C型高速離心機，購于上海安亭科學儀器廠;SPD-10AP型紫外檢測器，購于島津儀器（蘇州）有限公司;移液器100～1000 μL，購于賽默飛世爾（上海）儀器有限公司。

1.2 標準試劑溶液配制

將10種添加劑標準物質用水混合配制成物質濃度為50 μg·mL-1的混合標準溶液，搖勻，現配現用。將其用水稀釋成質量濃度為0.5、1.0、5.0、10、20μg·mL-1和50 μg·mL-1的標準系列溶液。

乙酸銨溶液：準確稱量1.54 g乙酸銨，加水定容至1 000 mL，混勻后過0.22 μm濾膜制成0.02 mol·mL-1乙酸銨溶液。

1.3 色譜檢測條件

色譜柱：WondaSil-C18 色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）;流動相：甲醇—乙酸銨溶液（0.02 mol·L-1）;

流速：1.0 mL·min-1;柱溫35 ℃;進樣量：10 μL;流動相梯度洗脫程序見表1。

1.4 樣品前處理

國家標準方法中為聚酰胺吸附法，操作復雜且分離效果不佳，根據10種添加劑均溶于水的化學性質，優化國家標準中前處理方法：稱取5 g樣品（精確0.001 g），于50 mL離心管中，搖勻，超純水定容至25 mL，旋渦振蕩1 min，10 000 r·min-1離心5 min，上清液過0.22 μm濾膜，進行檢測。

2 結果與分析

2.1 檢測波長的優化

依據國家標準方法中推薦的使用波長，苯甲酸、山梨酸、糖精鈉是230 nm，6種色素是254 nm，因樣品中其他物質含量多且雜，在254 nm處檢測6種色素靈敏度較低，用二極管陣列檢測器對質量濃度為50 μg·mL-1的6種合成著色劑標準溶液進行全波長掃描，波長范圍190～800 nm，在254 nm條件下，優化日落黃和亮藍的檢測波長，能夠提高檢測靈敏度，固選擇波長230、254、483 nm和630 nm進行實驗。

2.2 流動相的梯度優化

因10種添加劑理化性質差異大，流動相比例不同對其分離效果作用差異顯著，甲醇在流動相中所占比例對化合物保留時間有較大影響[6]。參考林芳[7]在探究中應用的梯度洗脫程序，將甲醇在不同時間進行不同體積分數比例進行比較實驗，通過實驗，以0.02 mol·mL-1乙酸銨和甲醇為流動相，確定優化后最佳梯度洗脫程序，見表1。結果表明，此洗脫程序在19 min內能夠較好的對樣品進行分離檢測。

2.3 柱溫的確定

不同柱溫對10種添加劑分離出峰結果有一定的影響作用，分別選擇柱溫為20、25、30、35 ℃和40 ℃進行比較實驗，結果表明當柱溫在20 ℃和25 ℃時，樣品出峰時間較長，30 ℃和35 ℃兩個溫度時，出峰時間明顯比前兩種時間短，柱溫為35 ℃時比30 ℃出峰時間稍短且不拖尾，與40 ℃無明顯差異，對成本及柱子使用壽命等方面綜合考慮，選取35 ℃柱溫為最佳溫度檢測。

2.4 方法線性范圍和檢出限

按1.2方法中對一系列濃度范圍的標液進行測定，進樣濃度從低到高，通過液相色譜圖，以峰面積為縱坐標，質量濃度為橫坐標繪制工作標準曲線，其線性關系、相關系數、檢出限和定量限見表2。

2.5 回收率和精密度

選用市售橙汁飲料作為樣品，按1.4樣品處理方法，進行加標實驗，按照LOD水平確定加標量，對8份相同樣品進行加標檢測，回收率和標準偏差結果見表3。在0.5～50 μg·mL-1線性濃度范圍內，樣品回收率最低為91.5%，最高為99.3%，標準偏差最低為0.85%，最高為3.27%，結果顯示經優化檢測條件后，同時檢測10種添加劑方法回收率較高，滿足GB/T 27404-2008《實驗室質量控制規范食品理化檢測》[8]要求。

2.6 果汁飲料檢測中此方法應用

對市售的10種不同品牌的3種果汁（蘋果汁、梨汁、橙汁）應用此優化方法進行這10種食品添加劑的檢測，其中5種檢出苯甲酸，最大檢出量為50.2 mg·kg-1;6種檢出山梨酸，最大檢出量為50.6 mg·kg-1;3種檢出檸檬黃，最大檢出量為11.3 mg·kg-1;5種檢出胭脂紅，最大檢出量為9.1 mg·kg-1;2種檢出莧菜紅，最大檢出量7.3 mg·kg-1。均符合GB 2760-2014《食品安全國家標準食品添加劑使用標準》[9]規定的最大允許值。

3 總結

本法通過簡單方便的前處理方法，用超純水稀釋樣品，對檢測波長、流動相洗脫程序進行優化，建立一種同時檢測10種常見食品添加劑的經濟、高效、便捷方法，方法回收率和精密度結果比較滿意，大大提高了日常檢測工作效率，可應用于果汁飲料中的檢測。

參考文獻：

[1]崔朝輝，胡小琪，欒德春，等.我國居民果汁飲料消費情況分析[J].中國食物與營養，2007（8）：34-37.

[2]夏宗艷，徐文遠，徐 豪，等.超高壓液相色譜同時檢測食品中8種人工合成素[J].化工技術與開發，2019，48（1）：52-56.

[3]國家衛生和計劃生育委員會 國家食品藥品監督管理總局.GB 5009.28-2016食品安全國家標準 食品中苯甲酸、山梨酸和糖精鈉的測定[S].北京：中國標準出版社，2016.

[4]中華人民共和國國家衛生和計劃生育委員會.GB 5009.35-2016 食品安全國家標準 食品中合成著色劑的測定[S].北京：中國標準出版社，2016.

[5]中華人民共和國衛生部，中國國家標準化管理委員會.GB/T 5009.140-2003 飲料中乙酰磺胺酸鉀的測定[S].北京：中國標準出版社，2003.

[6]劉勝男，張國慶，王素方，等.高效液相色譜法同時測定果蔬汁飲料中20種禁限用食品添加劑[J].輕工學報，2016，31（4）：23-29.

[7]林 芳，李 濤，王一欣，等.固相萃取-超高效液相色譜法同時測定蜜餞中9種合成色素[J].食品安全質量檢測學報，2016，7（2）：567-574.

[8]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.GB/T 27404-2008 實驗室質量控制規范 食品理化檢測[S].北京：中國標準出版社，2008.

[9]中華人民共和國國家衛生和計劃生育委員會.GB 2760-2014 食品安全國家標準 食品添加劑使用標準[S]北京：中國標準出版社，2014.