食品中甜味劑的前處理與檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀

嚴(yán)瑋一

（浙江中醫(yī)藥大學(xué)，浙江杭州 310053）

甜味劑是食品工業(yè)中廣泛應(yīng)用的食品添加劑，可以提高食品的甜度，改善食品風(fēng)味，增加人們的食欲，已應(yīng)用于眾多食品中，包括碳酸飲料、烘焙食品、酒精飲料、糖果和蜜餞等[1-4]。然而，過量的甜味劑會(huì)給消費(fèi)者帶來健康風(fēng)險(xiǎn)。因此，檢測(cè)食品中的甜味劑對(duì)甜味劑的合理使用和保障消費(fèi)者健康非常必要。本文綜述了目前食品中甜味劑的常見前處理方法與檢測(cè)技術(shù)，為未來食品工業(yè)中甜味劑的使用提供參考。

1 甜味劑的分類及風(fēng)險(xiǎn)

1.1 甜味劑的分類

甜味劑是賦予食品甜味的一種食品添加劑，在食品工業(yè)中被廣泛應(yīng)用。根據(jù)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的差異，甜味劑分為營(yíng)養(yǎng)型甜味劑和非營(yíng)養(yǎng)型甜味劑。非營(yíng)養(yǎng)型甜味劑可進(jìn)一步分成人工甜味劑和天然甜味劑，常見的人工甜味劑主要有糖精、甜蜜素、阿斯巴甜、三氯蔗糖等。而天然甜味劑往往是從植物組織中提取出來的甜味物質(zhì)，包含有非糖醇類和糖醇類兩類。

1.2 甜味劑的風(fēng)險(xiǎn)

近年來，陸續(xù)有研究發(fā)現(xiàn)某些甜味劑對(duì)人體具有潛在的健康危害。例如，DEBRAS 等[5]研究發(fā)現(xiàn)人工甜味劑的攝入與研究人群整體患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)呈正相關(guān)。WITKOWSKI 等[6]通過體外動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)赤蘚糖醇能通過促進(jìn)血小板聚集，加速血栓形成，會(huì)增加不良心血管疾病事件的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。因此，檢測(cè)和監(jiān)管食品中的甜味劑有利于降低其帶來的風(fēng)險(xiǎn)。

2 食品中甜味劑檢測(cè)的前處理

2.1 溶劑提取法

溶劑提取法指利用有機(jī)溶劑或無機(jī)溶劑將待測(cè)物中的有效成分提取出來，通過相關(guān)儀器定量檢測(cè)的一類方法。甲醇、乙醇、異丙醇及其與水的不同比例混合物都可用作提取甜菊糖苷的提取劑[7]。溶劑提取法無需昂貴的儀器設(shè)備，方法簡(jiǎn)便，易于操作，但需要使用大量有機(jī)溶劑，對(duì)操作人員和環(huán)境會(huì)造成危害。

2.2 固相萃取法

固相萃取法根據(jù)樣品在固相和液相之間存在的分配差異，達(dá)到分離、凈化、濃縮的目的，此方法已作為前處理技術(shù)應(yīng)用于食品中甜味劑的檢測(cè)。唐吉旺等[8]建立了以固相萃取作為前處理技術(shù)檢測(cè)食品中糖精鈉等9 種人工甜味劑的方法，該方法高效、快速、重現(xiàn)性好、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，可用于復(fù)雜食品基質(zhì)中甜味劑的快速檢測(cè)。

2.3 透析法

透析法利用小分子或離子能通過半透膜，而高分子物質(zhì)卻不能的特性，達(dá)到樣品中有效成分分離的目的，透析液和透析條件的選擇是此項(xiàng)方法的關(guān)鍵。SASAKI 等[9]將透析液改成60%甲醇，室溫透析24 h 或50 ℃加熱透析2 h，提取了口香糖中的阿斯巴甜、乙酰磺胺酸鉀、三氯蔗糖3 種甜味劑，提取效果與直接提取法一樣，但大大提高了效率。該法簡(jiǎn)便快速，但透析條件的優(yōu)化需要研究人員不斷探索。

2.4 沉淀法

沉淀法是基于沉淀反應(yīng)原理進(jìn)行分離的技術(shù)，將一定的沉淀劑加入食品樣品中，沉淀干擾組分或待測(cè)物，再經(jīng)過過濾或其他方法達(dá)到分離的目的。例如，周小洲等[10]采用甲醇沉淀的方法提取果凍中的糖精鈉，3 個(gè)濃度加標(biāo)樣品回收率分別為94.5%、95.0%、100.0%，準(zhǔn)確性好。沉淀法具有操作簡(jiǎn)便、成本低、回收率高的優(yōu)點(diǎn)，但針對(duì)復(fù)雜樣品，分離度低、選擇性低。

2.5 其他方法

除上述提到的前處理方法外，其他方法的優(yōu)勢(shì)也漸漸突顯。例如，F(xiàn)ERRAZZANO 等[11]通過超臨界流體萃取技術(shù)提取甜菊糖苷，與普通的溶劑提取技術(shù)相比，該技術(shù)常使用CO2作為萃取劑，減少了有機(jī)溶劑的使用，綠色環(huán)保。LI 等[12]用基質(zhì)固相分散法測(cè)定食品中的甜蜜素，僅消耗1.000 g 固體樣品或1.000 mL 液體樣品，大大減少了樣品的使用量。

3 食品中甜味劑檢測(cè)技術(shù)

3.1 色譜檢測(cè)技術(shù)

3.1.1 高效液相色譜法

高效液相色譜法具有操作簡(jiǎn)便、測(cè)定準(zhǔn)確、靈敏度高和重現(xiàn)性好的優(yōu)勢(shì)，常作為檢測(cè)甜味劑的方法。伍昌明等[13]采用高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定碳酸飲料中的4 種甜味劑，高效快速。杜瑞等[14]建立了高效液相色譜測(cè)定烘烤食品中6 種甜味劑的分析方法，6 種甜味劑的相關(guān)系數(shù)均大于0.999，平均回收率為80.3%～99.8%。

3.1.2 離子色譜法

離子色譜法是將改進(jìn)后的電導(dǎo)檢測(cè)器安裝在離子交換樹脂柱的后面，連續(xù)檢測(cè)色譜分離的離子的方法，常以低濃度的氫氧化鉀作為流動(dòng)相，一般以水作為溶劑，較為環(huán)保，值得推廣應(yīng)用。景贊等[15]利用離子色譜法對(duì)饅頭中的3 種甜味劑進(jìn)行了快速測(cè)定，回收率為87.1 ～92.6%，精密度為1.9 ～4.2%，快速準(zhǔn)確，且沒有使用有機(jī)溶劑，健康環(huán)保。

3.2 質(zhì)譜檢測(cè)技術(shù)

質(zhì)譜檢測(cè)技術(shù)是利用電場(chǎng)和磁場(chǎng)將運(yùn)動(dòng)的離子按質(zhì)荷比分離后進(jìn)行檢測(cè)的方法，該方法經(jīng)常和高效液相色譜法聯(lián)用對(duì)甜味劑進(jìn)行檢測(cè)。祝平等[16]建立了一種快速、高效、準(zhǔn)確的超高效液相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用法，測(cè)定紅棗和冬棗中的安賽蜜、甜蜜素、糖精鈉。質(zhì)譜檢測(cè)技術(shù)具有測(cè)定快速、準(zhǔn)確、精密度高和靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，但質(zhì)譜儀器的高成本、大尺寸是不可忽略的問題。

3.3 光譜檢測(cè)技術(shù)

光譜檢測(cè)技術(shù)是利用化學(xué)物質(zhì)具有吸收、發(fā)射或散射光譜的特征進(jìn)行分析的技術(shù)，常見的光譜檢測(cè)技術(shù)有紫外分光光度法和拉曼光譜法。王海燕等[17]利用紫外分光光度法同時(shí)測(cè)定阿斯巴甜、安賽蜜、糖精鈉3 種人工合成甜味劑，快速準(zhǔn)確。DUARTE等[18]通過拉曼光譜技術(shù)同時(shí)對(duì)阿斯巴甜、甜蜜素、糖精和乙酰磺胺酸鉀進(jìn)行了定量測(cè)定。光譜檢測(cè)技術(shù)具有分析速度快、操作簡(jiǎn)便、不需要純樣品等優(yōu)點(diǎn)，但往往需要一組標(biāo)準(zhǔn)樣品作為基準(zhǔn)，如何選擇標(biāo)準(zhǔn)樣品是這一技術(shù)的難點(diǎn)。

3.4 電化學(xué)檢測(cè)技術(shù)

電化學(xué)檢測(cè)技術(shù)將待測(cè)物質(zhì)的變化歸結(jié)為電相關(guān)變化，常以電位作為化學(xué)反應(yīng)的量度進(jìn)行測(cè)定。例如，MEDEIROS 等[19]開發(fā)了一種用摻硼金剛石電極檢測(cè)食品中阿斯巴甜和甜蜜素的方法，該電極能分開阿斯巴甜和甜蜜素的氧化峰電位約為400 mV，分離效果好。電化學(xué)檢測(cè)技術(shù)靈敏度高，微量的物質(zhì)變化也能通過電化學(xué)指標(biāo)測(cè)量出來，具有操作簡(jiǎn)單、分析速度快、實(shí)時(shí)性好的優(yōu)點(diǎn)。但此技術(shù)會(huì)受測(cè)試儀器、方法等的影響，測(cè)試儀器、方法等的不同會(huì)對(duì)最終的數(shù)據(jù)造成影響，需要制定、規(guī)范檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)[20]。

4 結(jié)語

如今，人們的生活已離不開甜味劑，但甜味劑對(duì)人們的健康具有潛在的風(fēng)險(xiǎn)[21-24]。因此，甜味劑的準(zhǔn)確定性和敏感定量對(duì)評(píng)估其在食品安全和公共衛(wèi)生中的作用具有重要意義。本文對(duì)近年來食品中常見的甜味劑前處理和檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)和比較，快速分析、低成本、降低溶劑消耗等是開發(fā)前處理技術(shù)的重要方向。開發(fā)食品中甜味劑的檢測(cè)技術(shù)的主要趨勢(shì)是快速、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、高靈敏度和易于自動(dòng)化。