氣相色譜法快速測(cè)定糕點(diǎn)中環(huán)己基氨基磺酸鈉

◎ 周元元，王 帥，鄒勇平，胡 云，楊 嘉，盧 偉

（揚(yáng)州市食品藥品檢驗(yàn)檢測(cè)中心，江蘇 揚(yáng)州 225000）

香甜可口的糕點(diǎn)為大多數(shù)消費(fèi)者喜愛(ài)的食物，其甜味來(lái)源除了食糖之外，還有各種各樣的甜味食品添加劑，其中比較常見(jiàn)的是環(huán)己基氨基磺酸鈉，俗稱(chēng)甜蜜素，分子式為C6H12NNaO3S，其甜度可以達(dá)到蔗糖的30倍以上。甜蜜素在糕點(diǎn)的制作中應(yīng)用廣泛，但是如果超出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍和規(guī)定用量，容易對(duì)人體造成嚴(yán)重傷害。因此，我國(guó)食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 2760—2014[1]對(duì)其使用限量和適用范圍均作出了嚴(yán)格規(guī)定。糕點(diǎn)食品中環(huán)己基氨基磺酸鈉的檢測(cè)一直是我國(guó)食品安全檢測(cè)的必不可少的項(xiàng)目之一。

食品中環(huán)己基氨基磺酸鈉的實(shí)驗(yàn)室測(cè)定方法主要有氣相色譜法[2-3]、高效液相色譜法[4-5]、高效液相色譜質(zhì)譜法[6-7]、離子色譜法[8-9]及氣相色譜質(zhì)譜法[10-11]等。其中液相色譜儀的分離效果不如氣相色譜儀，且流動(dòng)相需要使用的有機(jī)溶劑較多，液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀、離子色譜儀以及氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀比較昂貴、普及程度低、維護(hù)成本較高，而氣相色譜法作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.97—2016[12]中的第一法，其適用范圍廣、儀器普及程度高，目前使用最多。在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法中，環(huán)己基氨基磺酸鈉的提取和衍生化占據(jù)了主要的試驗(yàn)時(shí)間，由于檢測(cè)對(duì)象種類(lèi)較多，在提取方法上必須全面考慮，本文對(duì)糕點(diǎn)樣品中環(huán)己基氨基磺酸鈉的提取方法進(jìn)行簡(jiǎn)化，縮短提取過(guò)程，以提高檢驗(yàn)效率。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

環(huán)己基氨基磺酸鈉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（純度99.4%，Dr.E公司）；正庚烷（液相色譜級(jí)/光譜級(jí)，美國(guó)Tedia試劑公司）；濃硫酸、亞硝酸鈉、氯化鈉（分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；糕點(diǎn)中甜蜜素分析質(zhì)控樣品（B040803b，北京美正檢測(cè)技術(shù)有限公司）。

1.2 儀器與設(shè)備

氣相色譜儀（7890B型，美國(guó)安捷倫公司）；超聲波清洗器（KH-300DV型，昆山禾創(chuàng)超聲儀器公司）；高速離心機(jī)（Centrifuge 5430型，艾本德公司）；渦旋混合器（Votex Genie 2型，美國(guó)Scientific Industries公司）；多功能破碎儀（MultiDrive control型，IKA公司）；超純水機(jī)（Milli-QReference型，美國(guó)密理博公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

準(zhǔn)確稱(chēng)取環(huán)己基氨基磺酸鈉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)0.112 9 g（相當(dāng)于0.100 0 g環(huán)己基氨基磺酸），用純水溶解，定容至100.0 mL，得到環(huán)己基氨基磺酸標(biāo)準(zhǔn)使用液1.00 mg·mL-1。分別準(zhǔn)確吸取環(huán)己基氨基磺酸的標(biāo)準(zhǔn) 使 用 液 0.50 mL、1.00 mL、2.50 mL、5.00 mL、10.00 mL及25.00 mL，用水定容至50.0mL，配制成標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的質(zhì)量濃度為 0.01 mg·mL-1、0.02 mg·mL-1、0.04 mg·mL-1、0.10 mg·mL-1、0.20 mg·mL-1及0.50 mg·mL-1。分別吸取10.0 mL標(biāo)準(zhǔn)工作溶液于50 mL離心管中，待進(jìn)行下一步的衍生化。

1.3.2 色譜條件

色譜柱：HP-5色譜柱（30 m×320 μm，0.25 μm）；柱箱升溫程序：初始溫度60℃，保持3 min，以10 ℃·min-1升溫到 100 ℃，保持 0.5 min，20 ℃·min-1升溫到200 ℃，保持3 min；進(jìn)樣口溫度230 ℃；進(jìn)樣量1 μL，分流進(jìn)樣，分流比5∶1；檢測(cè)器：氫火焰離子化檢測(cè)器（Flame Ionization Detector，F(xiàn)ID），溫度260 ℃，氫氣流量30 mL·min-1，空氣流量 300 mL·min-1；載氣：高純氮?dú)猓ǎ?9.999%），流量15 mL·min-1，尾吹 25 mL·min-1。

1.3.3 樣品制備

將糕點(diǎn)樣品高速粉碎，混勻，稱(chēng)取1 g左右至50 mL塑料離心管中，準(zhǔn)確加入10 mL純水，常溫超聲20 min提取。

1.3.4 衍生化

將盛有上述樣品溶液或者10 mL的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的離心管冰浴5 min，準(zhǔn)確移取正庚烷5 mL，加入50 g·L-1亞硝酸鈉溶液、200 g·L-1硫酸溶液各 2.5 mL，搖勻，冰浴30 min，期間振搖3～5次，取出加入2.5 g氯化鈉，渦旋混合器上振蕩1 min，靜置20 min分層，難以分層的則以7 500 r·min-1的速度離心分層，上清液過(guò)0.45 μm濾膜后，色譜進(jìn)樣分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 樣品制備方法的改進(jìn)

在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.97—2016中，包括糕點(diǎn)在內(nèi)的低脂低蛋白樣品前處理需要經(jīng)過(guò)打碎混勻、振搖、超聲提取、離心、過(guò)濾、洗滌及定容7個(gè)步驟，耗時(shí)1 h以上，且要用到離心管、漏斗、濾紙、燒杯及容量瓶等多個(gè)試驗(yàn)器皿及器材，本方法根據(jù)糕點(diǎn)樣品與水溶液容易分離的特點(diǎn)進(jìn)行了部分簡(jiǎn)化，僅包含3個(gè)步驟，即打碎混勻、振搖、超聲提取，全程不到25 min，只需一個(gè)50 mL離心管即可。超聲提取后直接進(jìn)行衍生化，衍生化結(jié)束后靜置分層，對(duì)個(gè)別難以迅速分層的樣品進(jìn)行高速離心分離，取上清液進(jìn)樣。與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法相比，改進(jìn)后的方法試驗(yàn)步驟更少，試驗(yàn)時(shí)間明顯變少，也減少了器皿的使用，避免了轉(zhuǎn)移損失。大批量樣品檢測(cè)時(shí)可有效提高試驗(yàn)效率。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)和檢出限

吸取衍生化后的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液過(guò)0.45 μm濾膜后分別裝入樣品瓶，按色譜條件進(jìn)行上機(jī)測(cè)定，以環(huán)己基氨基磺酸鈉的濃度為橫坐標(biāo)，以環(huán)己醇亞硝酸酯和環(huán)己醇兩峰面積之和作為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，見(jiàn)圖1。得到線(xiàn)性回歸方程y=2 368.525 3x-0.803 1，標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)線(xiàn)性范圍是0.01～0.50 mg·L-1，線(xiàn)性相關(guān)系數(shù)r=0.999 96。按照3倍信噪比計(jì)算檢出限，10倍信噪比計(jì)算定量限。經(jīng)計(jì)算，檢出限為0.006 g·kg-1和定量限為0.018 g·kg-1。由結(jié)果可知，本文方法的線(xiàn)性良好，其檢出限和定量限優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.97—2016中的方法檢出限（0.010 g·kg-1）和定量限（0.030 g·kg-1）。

圖1 環(huán)己基氨基磺酸鈉的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)圖

2.3 方法精密度和加標(biāo)回收試驗(yàn)

按上述實(shí)驗(yàn)方法，稱(chēng)取一定量的標(biāo)準(zhǔn)品到糕點(diǎn)試樣中，進(jìn)行3水平加標(biāo)實(shí)驗(yàn)，得到精密度和回收率結(jié)果，見(jiàn)表1。加標(biāo)回收率在93.0%～104.2%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.16%～3.64%。

表1 精密度和回收試驗(yàn)結(jié)果表（n=6）

2.4 與國(guó)標(biāo)方法的對(duì)比試驗(yàn)

采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.97—2016中氣相色譜法和本文方法，分別對(duì)糕點(diǎn)中甜蜜素分析質(zhì)控樣品（其證書(shū)表明擴(kuò)展不確定度為14 mg·kg-1）進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如表2所示。本文方法的回收率和精密度（n=3）均略?xún)?yōu)于國(guó)家方法，兩種方法檢測(cè)結(jié)果都能符合質(zhì)控樣品的要求，也符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的精密度要求，即在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測(cè)定結(jié)果的絕對(duì)差值不得超過(guò)算術(shù)平均值的10%[12]。

表2 檢測(cè)方法比較表

3 結(jié)論

本文改進(jìn)了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的氣相色譜檢測(cè)環(huán)己基氨基磺酸鈉的方法，檢測(cè)結(jié)果符合檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，檢測(cè)限和定量限也低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)可以明顯減少實(shí)驗(yàn)步驟，縮短了試驗(yàn)過(guò)程，也減少了試驗(yàn)器皿的使用，避免轉(zhuǎn)移損失，提高了回收率，可用于糕點(diǎn)中環(huán)己基氨基磺酸鈉的定量檢測(cè)。