氣相色譜法快速測定糕點中環己基氨基磺酸鈉

◎ 周元元，王 帥，鄒勇平，胡 云，楊 嘉，盧 偉

（揚州市食品藥品檢驗檢測中心，江蘇 揚州 225000）

香甜可口的糕點為大多數消費者喜愛的食物，其甜味來源除了食糖之外，還有各種各樣的甜味食品添加劑，其中比較常見的是環己基氨基磺酸鈉，俗稱甜蜜素，分子式為C6H12NNaO3S，其甜度可以達到蔗糖的30倍以上。甜蜜素在糕點的制作中應用廣泛，但是如果超出標準規定范圍和規定用量，容易對人體造成嚴重傷害。因此，我國食品安全國家標準GB 2760—2014[1]對其使用限量和適用范圍均作出了嚴格規定。糕點食品中環己基氨基磺酸鈉的檢測一直是我國食品安全檢測的必不可少的項目之一。

食品中環己基氨基磺酸鈉的實驗室測定方法主要有氣相色譜法[2-3]、高效液相色譜法[4-5]、高效液相色譜質譜法[6-7]、離子色譜法[8-9]及氣相色譜質譜法[10-11]等。其中液相色譜儀的分離效果不如氣相色譜儀，且流動相需要使用的有機溶劑較多，液相色譜質譜聯用儀、離子色譜儀以及氣相色譜質譜聯用儀比較昂貴、普及程度低、維護成本較高，而氣相色譜法作為國家標準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。在國家標準方法中，環己基氨基磺酸鈉的提取和衍生化占據了主要的試驗時間，由于檢測對象種類較多，在提取方法上必須全面考慮，本文對糕點樣品中環己基氨基磺酸鈉的提取方法進行簡化，縮短提取過程，以提高檢驗效率。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

環己基氨基磺酸鈉標準物質（純度99.4%，Dr.E公司）；正庚烷（液相色譜級/光譜級，美國Tedia試劑公司）；濃硫酸、亞硝酸鈉、氯化鈉（分析純，國藥集團化學試劑有限公司）；糕點中甜蜜素分析質控樣品（B040803b，北京美正檢測技術有限公司）。

1.2 儀器與設備

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

1.3 試驗方法

1.3.1 標準溶液配制

準確稱取環己基氨基磺酸鈉標準物質0.112 9 g（相當于0.100 0 g環己基氨基磺酸），用純水溶解，定容至100.0 mL，得到環己基氨基磺酸標準使用液1.00 mg·mL-1。分別準確吸取環己基氨基磺酸的標準 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，配制成標準工作溶液的質量濃度為 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標準工作溶液于50 mL離心管中，待進行下一步的衍生化。

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；進樣口溫度230 ℃；進樣量1 μL，分流進樣，分流比5∶1；檢測器：氫火焰離子化檢測器（Flame Ionization Detector，FID），溫度260 ℃，氫氣流量30 mL·min-1，空氣流量 300 mL·min-1；載氣：高純氮氣（＞99.999%），流量15 mL·min-1，尾吹 25 mL·min-1。

1.3.3 樣品制備

將糕點樣品高速粉碎，混勻，稱取1 g左右至50 mL塑料離心管中，準確加入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的標準工作溶液的離心管冰浴5 min，準確移取正庚烷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0.45 μm濾膜后，色譜進樣分析。

2 結果與分析

2.1 樣品制備方法的改進

在國家標準GB 5009.97—2016中，包括糕點在內的低脂低蛋白樣品前處理需要經過打碎混勻、振搖、超聲提取、離心、過濾、洗滌及定容7個步驟，耗時1 h以上，且要用到離心管、漏斗、濾紙、燒杯及容量瓶等多個試驗器皿及器材，本方法根據糕點樣品與水溶液容易分離的特點進行了部分簡化，僅包含3個步驟，即打碎混勻、振搖、超聲提取，全程不到25 min，只需一個50 mL離心管即可。超聲提取后直接進行衍生化，衍生化結束后靜置分層，對個別難以迅速分層的樣品進行高速離心分離，取上清液進樣。與國家標準方法相比，改進后的方法試驗步驟更少，試驗時間明顯變少，也減少了器皿的使用，避免了轉移損失。大批量樣品檢測時可有效提高試驗效率。

2.2 標準曲線和檢出限

吸取衍生化后的標準工作溶液過0.45 μm濾膜后分別裝入樣品瓶，按色譜條件進行上機測定，以環己基氨基磺酸鈉的濃度為橫坐標，以環己醇亞硝酸酯和環己醇兩峰面積之和作為縱坐標，繪制標準曲線，見圖1。得到線性回歸方程y=2 368.525 3x-0.803 1，標準曲線線性范圍是0.01～0.50 mg·L-1，線性相關系數r=0.999 96。按照3倍信噪比計算檢出限，10倍信噪比計算定量限。經計算，檢出限為0.006 g·kg-1和定量限為0.018 g·kg-1。由結果可知，本文方法的線性良好，其檢出限和定量限優于國家標準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 環己基氨基磺酸鈉的標準曲線圖

2.3 方法精密度和加標回收試驗

按上述實驗方法，稱取一定量的標準品到糕點試樣中，進行3水平加標實驗，得到精密度和回收率結果，見表1。加標回收率在93.0%～104.2%，相對標準偏差為1.16%～3.64%。

表1 精密度和回收試驗結果表（n=6）

2.4 與國標方法的對比試驗

采用國家標準GB 5009.97—2016中氣相色譜法和本文方法，分別對糕點中甜蜜素分析質控樣品（其證書表明擴展不確定度為14 mg·kg-1）進行測定，結果如表2所示。本文方法的回收率和精密度（n=3）均略優于國家方法，兩種方法檢測結果都能符合質控樣品的要求，也符合國家標準中的精密度要求，即在重復性條件下獲得的兩次獨立測定結果的絕對差值不得超過算術平均值的10%[12]。

表2 檢測方法比較表

3 結論

本文改進了國家標準中的氣相色譜檢測環己基氨基磺酸鈉的方法，檢測結果符合檢測標準的要求，檢測限和定量限也低于國家標準，同時可以明顯減少實驗步驟，縮短了試驗過程，也減少了試驗器皿的使用，避免轉移損失，提高了回收率，可用于糕點中環己基氨基磺酸鈉的定量檢測。