白 靜

(北京市通州區(qū)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所，北京 101100)

高效液相色譜法測(cè)定食品中的安賽蜜

白 靜

(北京市通州區(qū)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所，北京 101100)

建立一種高效液相色譜法(high performance liquid chromatography，HPLC)檢測(cè)食品中人工合成甜味劑安賽蜜的方法。采用C18反相色譜柱，二極管陣列檢測(cè)器(diode array detector，DAD)，以甲醇∶0.02mol/L乙酸銨溶液＝5.5∶94.5(V/V)為流動(dòng)相，檢測(cè)波長(zhǎng)230nm，流速0.8mL/min，柱溫30℃，進(jìn)樣量5μL。安賽蜜出峰時(shí)間約在4.6min，樣品的檢出限為1.7mg/kg，線性范圍為1.0～50.0μg/mL，安賽蜜的加標(biāo)回收率在90%以上，重復(fù)性實(shí)驗(yàn)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在2%以下(n＝6)。所建立的方法前處理簡(jiǎn)單，以水為提取溶劑超聲波提取安賽蜜，然后在提取液中加入沉淀劑除雜，具有簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確、實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)。

安賽蜜；高效液相色譜；測(cè)定

安賽蜜，學(xué)名乙?；前匪徕洠置鸄K糖，是一種非營(yíng)養(yǎng)型合成甜味劑，分子式為C4H4KNO4S，結(jié)構(gòu)式如圖1所示。安賽蜜甜度約為蔗糖的200倍，甜覺快，味質(zhì)好，無不快后味，穩(wěn)定性高，耐光、耐熱，不致齲齒，適合于糖尿病患者食用，不增加血糖含量[1]。我國(guó)GB2760—2007《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定，安賽蜜可用于飲料、冷凍飲品、面包、糕點(diǎn)、糖果、果醬、醬腌菜、蜜餞、膠姆糖、醬油、八寶粥罐頭等食品中，并規(guī)定了相應(yīng)的最大使用量[2]。但市場(chǎng)上濫用甜味劑的現(xiàn)象仍時(shí)有發(fā)生，不法廠商為降低成本賺取利潤(rùn)不擇手段，嚴(yán)重違反國(guó)家食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定。因此，為防止超標(biāo)和超范圍使用安賽蜜的食品流入市場(chǎng)，危害人身健康，對(duì)食品中的安賽蜜進(jìn)行檢測(cè)非常有必要。

圖1 安賽蜜結(jié)構(gòu)式Fig.1 Chemical structure of acesulfame K

食品中安賽蜜的檢測(cè)方法主要有高效液相色譜法[3-5]、液-質(zhì)聯(lián)用法[6]、離子色譜法[7-8]、薄層色譜法[9]、毛細(xì)管電泳法[10-12]等。其中高效液相色譜法是目前最常用的測(cè)定安賽蜜的方法，由于食品成分的復(fù)雜，選擇合適的前處理方法是保證后期液相分析的回收率和重現(xiàn)性的關(guān)鍵；液-質(zhì)聯(lián)用法可以大大地降低檢測(cè)限，提高靈敏度，對(duì)組分進(jìn)行定性和定量的分析，適合于基質(zhì)復(fù)雜的食品分析；離子色譜法因安賽蜜在溶液中以陰離子狀態(tài)存在，可以使用陰離子交換柱對(duì)其進(jìn)行分離，操作比較簡(jiǎn)單；薄層色譜法可以用來定性和定量分析安賽蜜，是一種比較快速，價(jià)格低廉的技術(shù)，但由于薄層板均勻程度和點(diǎn)樣的重復(fù)性的影響，檢測(cè)限較低，精確度也不高，應(yīng)用受到一定的限制；毛細(xì)管電泳法樣品預(yù)處理簡(jiǎn)單，樣品用量少，但因?yàn)槊?xì)管柱內(nèi)徑小，進(jìn)樣量少，靈敏度較低[13-15]。

本研究擬建立一種高效液相色譜法檢測(cè)食品中安賽蜜的方法，采用直接以水為提取溶劑超聲波提取安賽蜜，然后加入沉淀劑去除雜質(zhì)的樣品前處理方法，避免復(fù)雜的過柱操作，為食品中安賽蜜的檢測(cè)提供簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確、實(shí)用的方法。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

安賽蜜標(biāo)準(zhǔn)品 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心；甲醇(色譜純) 美國(guó)迪馬公司；乙酸銨 北京化工廠；乙酸鋅、亞鐵氰化鉀 北京益利精細(xì)化學(xué)品有限公司；微孔濾膜(0.45μm) 北京海格里斯公司； 除特別說明，其余試劑均為分析純；水為蒸餾水。

1.2 儀器與設(shè)備

Agilent 1100液相色譜儀(配有DAD檢測(cè)器) 美國(guó)安捷倫公司；AB204-S電子天平 美國(guó)Mittler Toledo公司；KQ-500DB超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品前處理

1.3.1.1 液體樣品

稱取5.00g樣品于50mL比色管中，加水至約30mL，含二氧化碳樣品置于超聲波清洗器中超聲10min脫氣，不含蛋白質(zhì)樣品直接加水定容至刻度，含蛋白質(zhì)樣品依次加入5mL 220g/L乙酸鋅溶液、5mL 106g/L亞鐵氰化鉀溶液，用來沉淀蛋白質(zhì)等雜質(zhì)，然后加水定容至刻度，混勻后，用干燥濾紙過濾，濾液經(jīng)0.45μm微孔濾膜過濾，棄去幾滴初濾液后，收集濾液供液相色譜分析。

1.3.1.2 固體樣品

稱取粉碎均勻的樣品5.00g于50mL比色管中，加水至約30mL，搖勻，置于超聲波清洗器中超聲提取30min以上，以保證樣品中的安賽蜜全部溶出，依次加入5mL 220g/L乙酸鋅溶液、5mL 106g/L亞鐵氰化鉀溶液，用來沉淀蛋白質(zhì)等雜質(zhì)，然后加水定容至刻度，混勻后，用干燥濾紙過濾，濾液經(jīng)0.45μm微孔濾膜過濾，棄去幾滴初濾液后，收集濾液供液相色譜分析。

1.3.2 色譜條件

色譜柱：Eclipse XDB-C18(4.6mm×150mm，5μm)；流動(dòng)相：甲醇∶0.02mol/L乙酸銨=5.5∶94.5(V/V)；檢測(cè)波長(zhǎng)：230nm；柱溫：30℃；流速：0.8mL/min；進(jìn)樣量：5μL。

1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線

以水為溶劑配制質(zhì)量濃度為1.0、5.0、10.0、20.0、30.0、40.0、50.0μg/mL安賽蜜標(biāo)準(zhǔn)使用溶液，在1.2.2節(jié)色譜條件進(jìn)行分析，然后以峰面積為縱坐標(biāo)，以安賽蜜質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。

1.3.4 試樣測(cè)定

取經(jīng)1.2.1節(jié)處理后的試樣溶液5μL，在1.2.2節(jié)色譜條件進(jìn)行色譜分析，測(cè)定其峰面積，從標(biāo)準(zhǔn)曲線查得測(cè)定液中安賽蜜的含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 前處理方法的選擇

2.1.1 提取溶劑和提取方法的選擇

安賽蜜易溶于水，在20℃溶解度為270g/L，而難溶于乙醇等有機(jī)溶劑，20℃時(shí)在無水乙醇中的溶解度僅為1g/L，所以選擇純水作為安賽蜜的提取溶劑[16]。常用的樣品提取方法有振蕩提取法和超聲提取法，由于超聲提取法能使分子運(yùn)動(dòng)加快，促進(jìn)固液之間的接觸，使組分脫附和溶解加快，使提取更快、更徹底，所以選擇超聲提取法作為安賽蜜的提取方法。以水為提取溶劑，超聲波提取30min以上，安賽蜜的加標(biāo)回收率在91.0%～98.1%之間。

2.1.2 除去干擾物質(zhì)方法的選擇

食品成分復(fù)雜，蛋白質(zhì)等成分會(huì)影響安賽蜜的檢測(cè)，須在前處理中除去這些雜質(zhì)成分，選用沉淀劑可以較完全地除去干擾物質(zhì)，選用的沉淀劑要滿足以下條件：不吸附或沉淀被測(cè)物質(zhì)安賽蜜，而且應(yīng)不干擾后面的分析操作，易于除掉。本研究選用乙酸鋅和亞鐵氰化鉀作為蛋白質(zhì)沉淀劑，這兩種試劑混合后形成白色的亞鐵氰化鋅沉淀，能使溶液中的蛋白質(zhì)等雜質(zhì)共同沉淀下來，而不干擾安賽蜜的檢測(cè)，且容易通過過濾除去。選用乙酸鋅和亞鐵氰化鉀作為蛋白質(zhì)沉淀劑，安賽蜜的加標(biāo)回收率可達(dá)90%以上。

2.2 檢測(cè)波長(zhǎng)的選擇

將安賽蜜的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行紫外掃描，得到紫外光譜圖，如圖2所示。從圖2可知，安賽蜜在230nm處有最大吸收，因此確定安賽蜜的檢測(cè)波長(zhǎng)為230nm。

圖2 安賽蜜紫外光譜圖Fig.2 UV absorption spectrum of acesulfame K

2.3 流動(dòng)相的選擇

安賽蜜在水中的溶解度大，極性強(qiáng)，且呈中性，1%水溶液的pH值為5.5～7.5，本實(shí)驗(yàn)選擇甲醇-乙酸銨體系作為流動(dòng)相，獲得了峰形尖銳且對(duì)稱的峰。安賽蜜的出峰時(shí)間約在4.6min，安賽蜜標(biāo)準(zhǔn)品和含安賽蜜樣品的色譜圖分別如圖3所示。

圖3 安賽蜜標(biāo)準(zhǔn)品(A)和含安賽蜜樣品(B)溶液色譜圖Fig.3 HPLC chromatograms of acesulfame K standard (A) and sample (B)

2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線及回歸方程

將不同質(zhì)量濃度的安賽蜜標(biāo)準(zhǔn)溶液分別進(jìn)樣5μL，結(jié)果見表1。

表1 安賽蜜標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度和峰面積Table 1 Acesulfame K concentration versus HPLC peak area

以峰面積為縱坐標(biāo)，質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸，得到回歸方程為：y＝18.336χ＋2.2306，相關(guān)系數(shù)R＝1，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖4所示。結(jié)果表明，安賽蜜在1.0～50.0μg/mL范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系。

圖4 安賽蜜標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.4 Standard curve of acesulfame K

2.5 檢出限

將低質(zhì)量濃度的安賽蜜標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行色譜分析，計(jì)算信噪比，在RSN＝3時(shí)計(jì)算檢出限，得到安賽蜜的檢出限0.17μg/mL，換算成樣品的檢出限1.7mg/kg。

2.6 回收率和精密度

稱取12份5.00g不含安賽蜜的果汁樣品，分別加入安賽蜜標(biāo)準(zhǔn)品，作高、低兩個(gè)質(zhì)量濃度水平的加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，每個(gè)質(zhì)量濃度作6個(gè)平行測(cè)定，結(jié)果見表2。

表2 安賽蜜回收率和精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 2 Mean spike recoveries and relative standard deviation for acesulfame K in a blank juice sample

從表2可以看出，進(jìn)行6次平行實(shí)驗(yàn)，樣品的平均加標(biāo)回收率在90%以上，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在2%以下，本方法的回收率及重現(xiàn)性均很好。

3 結(jié) 論

采用高效液相色譜法測(cè)定食品中的安賽蜜，使用C18反相色譜柱，以甲醇∶0.02mol/L乙酸銨溶液＝5.5∶94.5 (V/V)為流動(dòng)相，檢測(cè)波長(zhǎng)230nm，流速0.8mL/min，柱溫30℃，進(jìn)樣量5μL。確定不同形態(tài)食品的前處理方法，以水為安賽蜜的提取溶劑、采用超聲波提取方法，提取液通過加入沉淀劑去除雜質(zhì)，操作簡(jiǎn)單。并進(jìn)行方法的確證實(shí)驗(yàn)，樣品的檢出限為1.7mg/kg，線性范圍為1.0～50.0μg/mL，安賽蜜的加標(biāo)回收率在90%以上，重復(fù)性實(shí)驗(yàn)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在2%以下(n＝6)。結(jié)果表明：方法穩(wěn)定性好，檢出限低，重復(fù)性好，回收率高。建立的方法用于食品中安賽蜜的分析具有操作簡(jiǎn)單，分析時(shí)間短，準(zhǔn)確性好的特點(diǎn)。另外可同時(shí)測(cè)定食品中的苯甲酸、山梨酸、糖精鈉等食品添加劑，是一種實(shí)用性很強(qiáng)的檢測(cè)方法。

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Determination of Acesulfame K in Food by High Performance Liquid Chromatography

BAI Jing
(Beijing Tongzhou Institute of Supervision & Testing on Product Quality, Beijing 101100, China)

A high performance liquid chromatography method for the determination of the artificial sweetener acesulfame K in food was developed. Ultrasonic-assisted aqueous extraction followed by the removal of protein impurities by adding zinc acetate and potassium ferrocyanide was used for sample preparation. Acesulfame K was separated on a C18column using methanol-0.02 mol/L ammonium acetate (5.5∶94.5, V/V) as mobile phase at a flow rate of 0.8 mL/min and detected using a diode array detector (DAD) at 230 nm. The column temperature was set at 30 ℃ and the injection volume 5μL. The retention time of acesulfame K was about 4.6 min. The detection limit of the developed method was 1.7 mg/kg, and the linear range was between 1.0 and 50.0μg/mL. The mean spike recoveries for acesulfame K in a blank juice sample exceeded 90%, with a relative standard deviation below 2% (n=6). In this method, acesulfame K was extracted using water as solvent with the assistance of ultrasound, and purified by precipitation. The method proved to be simple, rapid, accurate and practical.

acesulfame K；high performance liquid chromatography (HPLC)；determination

TS207.3

A

1002-6630(2011)16-0245-04

2010-11-03

白靜(1978—)，女，工程師，碩士，研究方向?yàn)槭称飞V檢測(cè)技術(shù)。E-mail：chengmin729@yahoo.com.cn