液相色譜-串聯質譜法檢測食品中的多種易濫用著色劑

趙娜 馮博洪 曹萍

青島譜尼測試有限公司

著色劑是以芳烴類化工產品為原料，經磺化、鹵化、硝化等處理后，合成的有機化合物。將著色劑用在食品加工中，本身不會增加營養成分，但著色劑有鮮艷的色澤，不僅性質穩定，而且成本較低，可以提高食物的美感，激發人們的食欲，因此應用廣泛[1]。相關規范中，明確規定了著色劑的使用限量，為了進一步提高檢測效率和準確性，LCMS/MS法得到運用。

一、食品中著色劑的檢測現狀

俗話說“民以食為天”，近年來食物中的添加劑、著色劑超標現象時常發生。這些物質蓄積在體內，會形成芳香胺類化合物，傷害肝臟和腎臟功能。在《食品安全國家標準食品添加劑使用標準》(GB2760-2014)中[2]，明確規定了各種著色劑的使用限量，例如亮藍為0.025-0.5g/kg，誘惑紅為0.3g/kg，而酸性紅52、紅色2G等不得添加在食物中。

對食品中的著色劑進行檢測，主要有高效液相色譜法、示波極譜法、薄層色譜法等。其中，示波極譜法的干擾因素多，薄層色譜法的操作復雜；得益于材料和技術的更新，高效液相色譜法的抗干擾能力增強，能提高檢測結果的準確性，因此應用普遍。在此基礎上，LC-MS/MS法作為升級版，既能彌補氣相色譜-質譜法在著色劑領域的弊端，又能糾正單純采用液相色譜法定性不準確的缺點，成為檢測食品著色劑的理想方法。

二、液相色譜-串聯質譜法檢測食品著色劑的實驗方法

（一）儀器試劑

第一，儀器。液相色譜-串聯質譜儀，型號為6410B，由美國Agilent公司生產。此外還需要固相萃取裝置、均質器、混勻器、氮吹儀、電子天平、移液器等。第二，試劑。高效液相色譜級的甲醇、甲酸、乙腈；200g/L的檸檬酸溶液，10%的氨水甲醇溶液，20nmol/L的乙酸銨溶液；選擇聚酰胺柱作為固相萃取柱；以及超純水等。

（二）樣品和標準品

第一，樣品為進出口食品，不含有本次研究的著色劑的食品作為空白樣本。第二，標準品包括紅色2G、酸性紅26、酸性紅52、胭脂紅、誘惑紅、莧菜紅；檸檬黃、日落黃、喹啉黃；靛藍、亮藍、專利藍。12個標準品的純度大于99%，稱取適量使用甲醇配置成標準儲備溶液，濃度為10mg/L，保存在-18℃環境中。

（三）樣品前處理

第一，提取。稱量1.0g試樣，將其置于離心管中，加入6ml水在60℃水浴中溶解。然后超聲提取15min，離心后將上層清液轉移到塑料離心管；下層沉渣重復以上步驟，將提取液合并在一起。向提取液中加入適量檸檬酸，調節溶液的pH值為4.0左右。

第二，凈化。將提取液轉移到聚酰胺柱中，分別使用3ml甲醇-甲酸-水、3ml水淋洗，去除淋出液，負壓下抽干小柱。再分別使用6ml甲醇、6ml氨水甲醇溶液洗脫，在50℃下使用氮吹儀吹干。最后加1ml水，超聲振蕩溶解，經水相濾膜過濾后，即可進行檢測。

（四）色譜條件

①色譜柱：100mm×3mm，1.8μm。②流動相：流動相A是乙酸銨水溶液，流動相B是乙腈。③梯度洗脫：30%-50%B，保持2min；50%-60%B，保持4min；60%-98%B，保持4min；98%B，保持2min；30%B，保持6min。④流速為0.4ml/min。⑤柱溫為40℃。⑥進樣量為10μl。

（五）質譜參數

①使用電噴霧離子源，掃描方式是負離子。霧化氣選擇氮氣，壓力控制在0.344MPa。毛細管電壓為-4000V，干燥氣溫度為350℃，流速為10L/min。

（六）實驗優化方法

第一，提取溶劑的選擇。可食用著色劑具有較強的水溶性，在水溶液中方便溶解。選擇可食用著色劑，既能提取目標物，又方便提取液加載到聚酰胺小柱上，省去了溶劑置換過程[3]。

第二，凈化柱的選擇。凈化時采用固相萃取法，比較聚酰胺、HLB、C18小柱的效果。結果顯示：HLB小柱對靛藍、胭脂紅、檸檬黃、莧菜紅的回收較差；C18小柱對紅色2G、胭脂紅、酸性紅26、檸檬黃、誘惑紅等多個著色劑的回收較差；聚酰胺小組的回收率最高，且重現性良好，因此選擇聚酰胺小柱。

第三，色譜條件的選擇。水溶性著色劑多是酸性化合物，負離子模式下質譜檢測，能提高靈敏度指標。這是因為：這些著色劑的結構中有磺酸根基團，流動相選用乙酸銨溶液時，有利于目標物良好分離，質譜響應更強[4]。

第四，質譜條件的選擇。先選擇濃度為1mg/L的著色劑標準溶液，流動注射后在負離子模式下對母離子掃描，得到著色劑的準分子離子，調節參數促使母離子的豐度最大。再對離子進行二級質譜分析，優化毛細血管電壓、碎裂電壓等參數，促使著色劑的準分子離子、特征碎片離子對強度達到最大值[5]。

三、實驗結果分析

（一）線性關系和靈敏度

按照2.4和2.5的條件，配制基質匹配標準溶液，濃度為0.5-50mg/L，結果顯示濃度和對應峰面積具有線性關系，相關系數r＞99%。分別在空白果醬、果汁、軟糖中加入目標化合物，當著色劑的定量為0.5mg/kg時，特征離子色譜峰的S/N值＞10；當著色劑的定量為0.1mg/kg時，特征離子色譜峰的S/N值＞3。生產企業違法使用著色劑，濃度可達到千量級mg/kg，因此該檢測方法滿足要求。

（二）回收率和精密度

選擇不加著色劑的果醬、果汁、軟糖作為空白樣品基質，加入3個濃度的著色劑，分別是0.5mg/kg、5mg/kg、50mg/kg，8次重復試驗后得到回收率和精密度。結果顯示，著色劑回收率在62.6%-115.3%之間，相對標準偏差為2.6%-26.3%，符合殘留檢測要求。

（三）實際應用

采用該檢測方法，測定進出口食品中的著色劑含量。1000份樣品中，13份樣品檢出含有著色劑，其中誘惑紅的檢出值為1.6-83mg/kg，亮藍的檢出值為3.8-120mg/kg，日落黃的檢出值為3.3-17.5mg/kg，檸檬黃的檢出值為2.8-21.1mg/kg，莧菜紅的檢出值為18.9mg/kg，靛藍的檢出值為52.0mg/kg。

四、結論

綜上所述，食品安全關系到人們的健康，如何檢測食品中的著色劑含量，成為從業人員關注的重點。文章以液相色譜-串聯質譜法為例，通過試驗研究，證實靈敏度高、穩定性好，可以用于食品中著色劑的定量檢測。