一種同時測定飲料中11 種添加劑的高效液相色譜法

◎ 陳金余，李貝貝

（深圳信測標準技術服務有限公司，廣東 深圳 518000）

飲料是人們日常生活中不可缺少的一部分，商超內擺設的飲料數不勝數，琳瑯滿目。甜味劑是一種用于改善食品風味的添加劑，人工合成的甜味劑由于在人體內不進行代謝吸收、熱量低、用量少而得到廣泛使用。防腐劑是用于抑制有害微生物活動、防止食品腐敗變質、延長貨架期、保持食品原有品質和營養價值的添加劑。其中，人工食用合成著色劑是人工合成的用以改善食品色澤的物質，具有色澤鮮艷、性質穩定、使用成本低等優點。基于此，本研究通過建立可以同時測定飲料中3 種防腐劑、2 種甜味劑和6 種色素的方法，旨在提高日常檢測效率，為廣大檢測機構提供參考。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

設備：Agilent 1260（美國安捷倫公司）、MS205DU電子天平（十萬分之一）、JA5103N 電子天平（千分之一）。實驗室用水均為一級水，試劑信息詳見下表1，實驗所用飲料均來自市售。

表1 試劑及標準溶液信息一覽表

1.2 實驗方法

1.2.1 標準溶液的配置

①亞鐵氰化鉀溶液（92 g·L-1）：稱取106 g 亞鐵氰化鉀，加入適量水溶解，用水定容至1 000 mL；②乙酸鋅溶液（183 g·L-1）：稱取220 g 乙酸鋅溶于少量水中，加入30 mL 冰乙酸，用水定容至1 000 mL；③苯甲酸、山梨酸、糖精鈉、脫氫乙酸標準儲備液（1 000 μg·mL-1）：分別準確稱取苯甲酸、山梨酸、糖精鈉、脫氫乙酸 10.0 mg（精確至0.1 mg)，轉移至10 mL 容量瓶中，用水定容至刻度。④混合標準溶液中間液配制（50 μg·mL-1）：分別從每種標準貯備液中準確移取 0.500 mL 置于同一10 mL 容量瓶中，加水定容至刻度，得到濃度為 50 μg·mL-1的標準混合溶液。⑤10 mol·L-1的NaOH：稱取440 g 氫氧化鈉，用無二氧化碳的水分批次將氫氧化鈉轉移至1 L 的容量瓶中，轉移完后，用無二氧化碳的水定容至刻度。⑥0.02 mol·L-1乙酸銨溶液：稱取1.54 g 乙酸銨于1 L的容量瓶中，用一級水定容至刻度。

1.2.2 樣品前處理

稱取樣品5.000 g（精確至 0.001 g）至 25 mL 離心管（酒類、碳酸飲料需先加熱超聲20 min除去二氧化碳、酒精），加水約10 mL，渦旋混勻，于50 ℃水浴超聲20 min，冷卻至室溫后定容至刻度后搖勻作為待測液。如果是蛋白質含量較高的飲料，冷卻至室溫后加亞鐵氰化鉀溶液2 mL 和乙酸鋅溶液2 mL，并定容至刻度后搖勻，于8 000 r·min-1離心5 min，上清液為待測液。用10 mol·L-1的NaOH 調pH 至9～10，并定容。將待測液的pH 調到9～10 之間過0.22 μm 聚四氟乙烯濾膜，超高效液相色譜測定。

1.2.3 液相色譜條件

色譜柱：Agilent；類型C18；規格：250×4.6 mm；流動相：A 為0.02 mol·L-1乙酸銨溶液；B為甲醇二極管陣列檢測器；（DAD）程序：

通道1：DAD1 A,Sig=254,4 Ref=360

通道2：DAD1 B,Sig=230,4 Ref=360

通道3：DAD1 C,Sig=595,4 Ref=360

2 結果與分析

2.1 前處理的優化

結合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》[1]、GB/T 5009.140—2003《飲料中乙酰磺胺酸鉀的測定》[2]、GB 5009.35—2016《食品安全國家標準 食品中合成著色劑的測定》和GB 5009.121—2016《食品安全國家標準 食品中脫氫乙酸的測定》[3]標準中的前處理試劑選擇驗證，最終樣品的定容液為一級水。經測試，結果表明統一選擇用一級水作為最后的定容液，回收率不會有影響，簡化了前處理過程。

2.2 色譜條件的優化

將混合溶液中間配置液注入超高效液相色譜，分別用0.02 mol·L-1乙酸銨和0.02 mol·L-1硫酸銨作為流動相進行洗脫，洗脫梯度相同，考察不同流動相對目標物的分離效果的影響。結果表明，用0.02 mol·L-1乙酸銨作流動相，可以使3 種防腐劑、2 種甜味劑和6 種色素徹底分開，但是需注意柱溫不得超過35℃。具體標準溶液色譜圖見圖1。

圖1 50 μg·mL-1 標準溶液色譜圖

2.3 線性范圍與檢出限

本研究檢測結果中，各種防腐劑和甜味劑的檢出限為0.1 mg·kg-1，定量限為0.3 mg·kg-1，各種色素的檢出限為0.2 mg·kg-1，定量限為0.6 mg·kg-1，線性范圍均為0.5～50μg·mL-1。檢出限和定量限均滿足GB 2760—2014《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》中的限制要求，且每種線性方程的相關系數均＞0.99，符合GB/T 27417—2017《合格評定 化學分析方法確認和驗證指南》對于定量線性方程的要求。

2.4 回收率和精密度

稱取陰性樣品的飲料，分別加入混合標準溶液中間液配制成0.3、2.5、5 mg·kg-1。每個添加水平為3，按照上述前處理方法配制成待測液，進入高效液相色譜進行檢測。這11 個項目的回收率均在87.8%～103%，RSD 值均小于0.43%。結果表明，3種濃度下的加標回收率和相對標準偏差均滿足GB/T 27417—2017《合格評定 化學分析方法確認和驗證指南》的要求，結果見表2。

表2 飲料中3 種防腐劑、2 種甜味劑和6 種色素的回收率和相對標準偏差表（n=6）

3 結語

本文建立了一種高效液相色譜法，可同時檢測飲料中3 種防腐、2 種甜味劑和6 種色素的方法。具體來說，本方法采用純水提取所有目標物質的手段，且在流動相中加入一定量的甲醇，并優化梯度洗脫程序[4-5]，使安賽蜜、苯甲酸、山梨酸、糖精鈉、脫氫乙酸、檸檬黃、莧菜紅、胭脂紅、日落黃、誘惑紅、亮藍在反向C18 色譜柱上得到良好的分離。結果顯示，這種方法解決了日常色素和防腐劑分開檢測浪費時間的弊端，簡單、快捷，在提高工作效率的同時，也節約了實驗室的成本，適合第三方檢測公司檢測飲料時使用。