解彥平,王淑惠,何燕
(石家莊市疾病預(yù)防控制中心,河北石家莊 050019)
葡萄酒中的二氧化硫不僅可以作為細(xì)菌抑制劑,同時也是一種抗氧化劑,可以保護(hù)葡萄酒的天然水果特性,同時防止酒液的老化。二氧化硫含量過高,人體飲用后會引起急性中毒[1-2]。為了改善葡萄酒口感,甜蜜素被非法添加使用,如果過量使用,會引起食品安全問題,影響消費者的身體健康[3-4]。因此,葡萄酒中的二氧化硫和甜蜜素含量應(yīng)該在葡萄酒檢測中嚴(yán)格監(jiān)控。
我國現(xiàn)行的國標(biāo)法食品中的甜蜜素和二氧化硫的測定,分別采用氣相色譜法、化學(xué)法常規(guī)的化學(xué)分析法分開檢測。前處理過程繁瑣,穩(wěn)定性差,檢測時間長,有機試劑消耗多,檢測結(jié)果受實驗條件及人工操作等因素的影響較大[5-6]。
本文采用自動淋洗-電導(dǎo)抑制離子色譜法,采用離子交換固相萃取柱凈化,樣品無需衍生,操作簡便、快速,精密度和準(zhǔn)確度均符合要求,相對化學(xué)法,該方法實現(xiàn)兩種組分同時分析,節(jié)約成本,提高效率。
二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)溶液:環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所(GSB07-1273-2000),濃度為 100 μg/mL;環(huán)己基氨基磺酸鈉:歐洲藥典(139-05-9),100 mg;甲醇,色譜純;葡萄酒樣品,來自農(nóng)貿(mào)市場;實驗用水采用電阻率為18 MΩ·cm的超純?nèi)ルx子水。
ICS2000型離子色譜系統(tǒng),配有EG40在線淋洗液系統(tǒng)、電導(dǎo)檢測器和 Chromeleon色譜工作站;T-460/H微波超聲振蕩器;SiGM2-16希格瑪離心機;Advantage A10型超純水機;0.22 μm微孔濾膜;On GuardⅡP、RP固相萃取柱。
量取一定量葡萄酒樣品于錐形瓶中,加入超純?nèi)ルx子水,稀釋一定的倍數(shù),微波超聲振蕩器上常溫振蕩10 min,以3 000 r/min離心5 min。上清液再經(jīng)0.22 μm微孔濾膜過濾。待測液進(jìn)入色譜柱前依次通過預(yù)先活化的SPE固相萃取柱,以除去有機物大分子和色素。
色譜柱為 IonPacASⅡ-HC型陰離子分析柱(4.0 mm ×250 mm),IonPacAGⅡ-HC 型陰離子保護(hù)柱(4.0 mm ×50 mm),ASRS 抑制器(4 mm),抑制器電流65 mA,淋洗液為26 mmol/L的KOH溶液,流速1.0 mL/min,進(jìn)樣體積25 μL,柱溫30 ℃。
分別用一定量的去離子水和甲醇活化SPE柱,活化過程中注意控制流速,使固相萃取小柱活化充分。葡萄酒樣品經(jīng)過固相萃取柱,控制同樣的滴速,并收集提取液。
提取液經(jīng)0.22 μm微孔濾膜過濾后,直接上機測定,以峰面積定量,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程求出不同組分的含量。
按標(biāo)準(zhǔn)方法配制甜蜜素和二氧化硫的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,按色譜條件進(jìn)行分析,結(jié)果見圖1、圖2。
圖1 甜蜜素標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Calibration curve of sodium cyclamate
圖2 二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.2 Calibration curve of sulfur dioxide
以峰面積對濃度作回歸,得到兩種組分的線性范圍和相關(guān)系數(shù)等指標(biāo)(見表1)。準(zhǔn)確量取5.0 mL樣品,定容到50 mL,測得樣品中甜蜜素和二氧化硫的檢出限分別為 1.0,1.0 mg/L。實驗結(jié)果見表1,兩種組分在各自的測試濃度范圍內(nèi)質(zhì)量濃度ρ與峰面積 A都具有良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)都在0.999 0以上。加標(biāo)樣品色譜圖見圖3。
表1 甜蜜素和二氧化硫指標(biāo)Table 1 Parameters of sodium cyclamate and sulfur dioxide
圖3 加標(biāo)樣品色譜圖Fig.3 Chromatogram of spiked sample
在相同的色譜條件下,將配制好的甜蜜素和二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行7次重復(fù)測定,結(jié)果見表2。
表2 精密度測定Table 2 Precision tests
由表2可知,這兩種標(biāo)準(zhǔn)品的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.52%,1.21%,方法的精密度良好,達(dá)到葡萄酒樣品中甜蜜素和二氧化硫的測定要求。
在6種已知本底值的不同紅葡萄酒(750 mL)樣品中加入一定量標(biāo)準(zhǔn)溶液,按照相同的色譜條件進(jìn)行測定,結(jié)果見表3。
表3 實際樣品測定及加標(biāo)回收結(jié)果Table 3 Results of recovery and determination of samples
甜蜜素溶于水,在堿性條件下帶負(fù)電荷,離子色譜對甜蜜素有所保留。同時,葡萄酒中的二氧化硫是以亞硫酸鹽形式存在,在酸性條件下易分解釋放出 SO2,SO32-在中性和堿性溶液中較穩(wěn)定[7-8],因此,我們嘗試采用離子色譜法測定葡萄酒中的這兩種相對國標(biāo)法較復(fù)雜組分。實驗室采用KOH在線淋洗液系統(tǒng),淋洗在線發(fā)生器的使用可以保證KOH的高純度和精確的濃度,消除人工配制淋洗液以及試劑雜質(zhì)、CO2引入的誤差,有利于得到穩(wěn)定的基線和小的噪聲,從而保證高的重現(xiàn)性和信噪比[9]。
為了達(dá)到最佳的分離效果和合理的保留時間,我們多次對色譜條件進(jìn)行優(yōu)化。增加流速,可縮短保留時間,分離效率并不明顯,我們選擇1.0 mL/min流速,在該條件下分離度和分析時間較合適。淋洗液的濃度越高,從固定相置換溶質(zhì)離子越有效,保留時間相應(yīng)會縮短,但淋洗液濃度過高將降低信噪比,造成背景電導(dǎo)偏高[10]。結(jié)合上述因素和色譜柱的使用情況,我們選擇淋洗液濃度為26 mmol/L的KOH溶液,儀器推薦的抑制器電流(65 mA)進(jìn)行測試,可以得到分離度很好的色譜峰形。
葡萄酒中的蛋白質(zhì)、樹脂、聚合物、色素可使酒具有膠體溶液的性質(zhì),同時也是酒中的不穩(wěn)定因素,這些組分不僅會堵塞管道,而且還直接作用于分離柱,影響柱的性能和壽命,故選用固相萃取柱對葡萄酒樣品進(jìn)行前處理。OnGuardⅡ固相萃取柱基質(zhì)為二乙烯基苯高聚物,可選擇性吸附樣品基體中的疏水性化合物,從而實現(xiàn)樣品的有效凈化。同時RP柱還起到過濾作用,稍渾濁或有少量雜質(zhì)的樣品,過RP柱后樣液更清澈,有利于樣品分析和色譜柱保護(hù)[5]。
結(jié)合固相萃取的樣品前處理技術(shù),我們建立了一種快速測定葡萄酒中甜蜜素和二氧化硫的方法。相對國標(biāo)方法,該方法步驟和操作簡便,其精密度和靈敏度符合要求,適用于批量葡萄酒這兩種組分的測定分析。
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