高慧，汪洋，王鐘，邢燕

（山東省淄博市疾病預(yù)防控制中心，山東淄博255026）

食品中甜蜜素檢測(cè)方法的改進(jìn)

高慧，汪洋*，王鐘，邢燕

（山東省淄博市疾病預(yù)防控制中心，山東淄博255026）

建立毛細(xì)管柱-氣相色譜檢測(cè)食品中甜蜜素的方法。采用正己烷萃取食品中的甜蜜素，樣品經(jīng)過(guò)衍生化處理后進(jìn)行色譜定量分析。結(jié)果表明在5.0μg/mL~2 000μg/mL濃度范圍內(nèi)線性良好，回歸方程y=870.9x+2.58，r=0.999 92，以3倍基線噪音確定檢出限濃度1.5μg/mL。本方法簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確，適用于食品中甜蜜素的測(cè)定。

食品；甜蜜素；正己烷；毛細(xì)管柱

甜蜜素，其化學(xué)名稱為環(huán)己基氨基磺酸鈉，是一種水溶性、高甜度且價(jià)廉的甜味劑，其甜度是蔗糖的50倍[1]。目前，我國(guó)允許甜蜜素作為食品添加劑在一些食品中使用，但有些生產(chǎn)廠家為了降低成本和改善口感，在食品中超量或超范圍使用甜蜜素。消費(fèi)者經(jīng)常食用甜蜜素含量超標(biāo)的食品，會(huì)因攝入過(guò)量而對(duì)人體的肝腎系統(tǒng)造成傷害，特別是對(duì)代謝排毒能力差的老人、兒童等危害更明顯[2]。因此建立快速、準(zhǔn)確測(cè)定食品中的甜蜜素的方法勢(shì)在必行。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了食品中甜蜜素的測(cè)定方法[3]：氣相色譜法、比色法、薄層層析法，其中氣相色譜法采用填充柱作為分離柱，其檢出限、分離效果、重現(xiàn)性都不是很理想。本文采用毛細(xì)管柱代替填充柱，相比國(guó)標(biāo)法，結(jié)果準(zhǔn)確、可靠，方法的重現(xiàn)性好。本文同時(shí)對(duì)國(guó)標(biāo)中樣品制備和前處理方法做了改進(jìn)，優(yōu)化了氣相色譜條件，建立了測(cè)定食品中甜蜜素毛細(xì)管柱氣相色譜法。并將該方法應(yīng)用于實(shí)際樣品中甜蜜素的測(cè)定，結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

1 材料與方法

1.1 試劑

甜蜜素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（中國(guó)計(jì)量科學(xué)院，純度99.3%）；正己烷（分析純）；氯化鈉（分析純）；亞硝酸鈉（分析純）；硫酸（分析純）；50 g/L亞硝酸鈉溶液（現(xiàn)用現(xiàn)配）；100 g/L硫酸溶液。

1.2 儀器

Agilent7890A氣相色譜儀，附氫火焰離子化檢測(cè)器；離心機(jī)；粉碎機(jī)；旋渦混合器；10μL微量注射器；50mL具塞比色管。

色譜條件為HP-5毛細(xì)管柱：30m×0.32mm× 0.25μm；進(jìn)樣口溫度200℃；檢測(cè)器溫度300℃；柱溫50℃平衡1min，以15℃/min升至140℃，保持0min共6 min；柱流量2 mL/min，分流比5∶1；氫氣流量30mL/min；空氣流量400mL/min。

1.3 方法

1.3.1 樣品前處理[4]

液體試樣：搖勻后直接稱取10 g樣品置于50mL具塞比色管中。固體試樣：糕點(diǎn)、面包類的制成粉狀制品；蜜餞、果脯、醬菜類用粉碎機(jī)打成粉碎狀或勻漿狀稱取2.0 g于研缽中，加少許海砂研磨至呈干粉狀，經(jīng)漏斗倒入100mL容量瓶中，加水沖洗研缽，并將洗液一并轉(zhuǎn)移至容量瓶中。加水至刻度，不時(shí)搖動(dòng)，1 h后過(guò)濾，即得試樣，準(zhǔn)確吸取10mL于50mL具塞比色管中。

1.3.2 樣品衍生及提取

將樣品混勻后，將裝有試樣的50mL具塞比色管置于冰水浴中，加入2.5mL 50 g/L亞硝酸鈉溶液，2.5mL 100g/L硫酸溶液，搖勻，在冰水浴中放置30min，并經(jīng)常搖動(dòng)，然后準(zhǔn)確加入5.0mL正己烷，2.5 g氯化鈉，搖勻后置旋渦混合器上振動(dòng)1min（或振搖80次），待靜置分層后吸出己烷層于10mL帶塞離心管中進(jìn)行離心分離，上層正己烷供氣相色譜儀分析。

1.3.3 樣品的測(cè)定[5]

將衍生及提取好的正己烷提取液進(jìn)樣1μL于氣相色譜儀中進(jìn)行分析。

1.3.4 標(biāo)準(zhǔn)系列的配制

準(zhǔn)確稱取1.000 0 g甜蜜素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（中國(guó)計(jì)量科學(xué)院定值，純度99.3%），加水溶解并定容至100mL，配成濃度為10000.0μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液。取8支50mL具塞比色管，加入10mL水，分別加入0、0.0025、0.0125、0.05、0.10、0.25、0.50、1.0mL標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照1.3.2方法衍生及提取，分別相當(dāng)于0、5、25、100、200、500、1 000、2 000μg標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 樣品預(yù)處理優(yōu)化

2.1.1 對(duì)含酒精試樣的處理

國(guó)標(biāo)方法GB/T5009.97-2003對(duì)含酒精的試樣加40 g/L氫氧化鈉溶液調(diào)至堿性，于沸水浴中加熱除去，制成試樣。由于調(diào)至堿性很難掌控，沸水浴加熱也難除盡酒精，造成結(jié)果重現(xiàn)性差。本方法改為將樣品置于105℃烤箱內(nèi)烘烤2 h，即可除盡酒精，使得檢測(cè)結(jié)果可真實(shí)反映樣品的含量，從而提高方法的準(zhǔn)確度。

2.1.2 對(duì)易乳化試樣的處理

蜜餞、果脯及紅葡萄酒類均有乳化現(xiàn)象，且靜置無(wú)效，很難吸出正己烷液層，對(duì)于此類樣品，4 000 r/min離心10min即可。離心前可以將玻璃比色管中的液體振搖后迅速倒入聚乙烯離心管，用聚乙烯離心管離心，但衍生反應(yīng)不能在聚乙烯離心管中進(jìn)行，否則響應(yīng)值會(huì)降低。

2.1.3 亞硝酸鈉、硫酸等試劑用量

方法中亞硝酸鈉、硫酸的用量分別為2.5mL，正己烷用量為5.0mL，而國(guó)標(biāo)需要用亞硝酸鈉、硫酸的用量分別為5.0mL，正己烷用量為10.0mL。本方法試劑用量少，不但節(jié)約了檢測(cè)成本，而且大量減少了對(duì)環(huán)境的污染[6]。

2.2 分析條件的優(yōu)化

2.2.1 色譜柱

國(guó)標(biāo)方法GB/T5009.97-2003采用由填充柱對(duì)甜蜜素進(jìn)行分離，實(shí)驗(yàn)所得譜圖如圖1所示。

圖1 填充柱標(biāo)準(zhǔn)色譜圖Fig.1 Standard chrom atogram of packed column

溶劑峰拖尾嚴(yán)重，無(wú)法分離至基線，導(dǎo)致甜蜜素峰面積定量不準(zhǔn)確。相對(duì)于填充柱而言，毛細(xì)管柱具有分離能力高、分析速度快的特點(diǎn)[7]。本方法采用HP-5毛細(xì)管柱對(duì)甜蜜素進(jìn)行分離，分離效果見(jiàn)圖2。

圖2 HP-5柱標(biāo)準(zhǔn)色譜圖Fig.2 Standard chrom atogram of HP-5 column

溶劑峰能夠很好的與甜蜜素分離，得到的環(huán)己基氨基磺酸鈉峰形尖銳，并且能達(dá)到好的基線分離。

2.2.2 柱溫

柱溫為80℃恒溫時(shí)，溶劑峰拖尾嚴(yán)重，甜蜜素峰形較寬，有拖尾。柱溫90℃及以上溶劑峰不能與甜蜜素很好的分離，影響了定量的準(zhǔn)確性。經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，改為程序升溫，初始50℃，保持1min，以15℃/min升至140℃，保持0min時(shí)，條件最為理想，保留時(shí)間短，峰形好。

2.2.3 分流比

若采用不分流的方式進(jìn)樣，甜蜜素峰形很寬。分流比10∶1時(shí)甜蜜素峰形很小，靈敏度較低。分流比2∶1時(shí)，溶劑峰拖尾嚴(yán)重，影響了甜蜜素定量的準(zhǔn)確性。分流比5∶1時(shí)，分離度好，峰形尖銳，靈敏度也能滿足檢測(cè)的要求。

2.2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線制備的改進(jìn)

國(guó)標(biāo)采用單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)管酯化衍生，進(jìn)樣1μL～5μL繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)濃度變化或操作失誤會(huì)導(dǎo)致整條曲線變化而不被發(fā)現(xiàn)。正己烷極易揮發(fā)，樣品在進(jìn)樣口發(fā)生汽化，進(jìn)樣量不同，樣品在進(jìn)樣口的汽化體積不同，而導(dǎo)致樣品分流進(jìn)樣時(shí)測(cè)定的濃度值不準(zhǔn)確[8]，并且若該標(biāo)準(zhǔn)管在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)某些誤差將會(huì)直接影響整批實(shí)驗(yàn)結(jié)果。本方法配5個(gè)不同濃度的甜蜜素標(biāo)準(zhǔn)系列同時(shí)進(jìn)行衍生，可以通過(guò)回歸計(jì)算抵消其中某管的誤差，試樣進(jìn)樣量與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)樣量相同，操作更科學(xué)規(guī)范，結(jié)果更為準(zhǔn)確。

2.3 線性范圍和檢出限

分別吸取1μL衍生化處理的標(biāo)準(zhǔn)系列各濃度溶液，注入氣相色譜儀中，可測(cè)得5個(gè)濃度被測(cè)物的響應(yīng)值峰面積，以濃度為橫坐標(biāo)，相應(yīng)的峰面積為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，相關(guān)系數(shù)r=0.999 92。毛細(xì)管柱法測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)濃度的線性范圍5.0μg/mL～2 000μg/mL，回歸方程y=870.9x+2.58，r=0.999 92；以3倍基線噪音確定檢出限濃度為1.5μg/mL；液體取樣10 g計(jì)，方法檢出限（LOD）為0.8mg/kg，方法定量限（LOQ）為2.5mg/kg；固體取樣10 g，處理液定容體積100mL，取10mL衍生化計(jì)，方法檢出限為8mg/kg，方法定量限為25mg/kg。

2.4 方法準(zhǔn)確度、精密度和回收率測(cè)定

在蜜餞、飲料樣品中分別加入標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍內(nèi)高、中、低3個(gè)濃度的甜蜜素標(biāo)液，每一個(gè)濃度平行制作6份，連續(xù)6 d，按照1.3樣品處理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，考察方法的日內(nèi)、日間精密度及絕對(duì)回收率。相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.19%～4.09%之間，絕對(duì)回收率在90.0%～104.0%之間。實(shí)驗(yàn)結(jié)果列于表1中。

表1 甜蜜素樣品加標(biāo)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)Table1 Test data for sam plesspiked of sodium cyclamate

2.5 樣品分析結(jié)果

分別取紅葡萄酒、蜜餞、飲料各10份樣品進(jìn)行甜蜜素測(cè)定。將衍生及提取好的正己烷提取液進(jìn)樣1μL于氣相色譜儀中進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 甜蜜素的測(cè)定結(jié)果（n=6）Table2 Test resultsof sodium cyclamate（n=6）

紅葡萄酒檢出率為40%，均未超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的甜蜜素的允許最大使用量，合格率100%；蜜餞檢出率為100%，5份超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的甜蜜素的允許最大使用量，超標(biāo)率50%；飲料檢出率100%，均未超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，合格率100%。

3 小結(jié)

試驗(yàn)結(jié)果表明，通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件，樣品經(jīng)過(guò)萃取、衍生、提取后進(jìn)毛細(xì)管柱氣相色譜儀分析測(cè)定食品中的甜蜜素，分辨率高，靈敏度高，檢出限低，測(cè)定快速、簡(jiǎn)便，可作為檢測(cè)食品中甜蜜素的一種準(zhǔn)確、可行的分析方法。

[1]周路明,李忠,茍健,等.毛細(xì)管柱氣相色譜法測(cè)定蜜餞中甜蜜素[J]理化檢驗(yàn)-化學(xué)分冊(cè),2009,45(4):476-477,481

[2]周丹,俞俊,周鋒,等.毛細(xì)管柱氣相色譜法測(cè)定食品中的甜蜜素[J].安徽化工,2012,38(1):74-76

[3]中國(guó)人民共和國(guó)衛(wèi)生部,中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB/ T5009.97-2003食品中環(huán)己基氨基磺酸鈉的測(cè)定方法,食品衛(wèi)生檢驗(yàn)方法理化部分(一)[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2004:687-690

[4]文君,繆紅,王鮮俊.氣相色譜法測(cè)定食品中甜蜜素[J].中國(guó)公共衛(wèi)生,2003,19(9):1124

[5]錢瀅文,洪霞.食品中甜蜜素提取方法改進(jìn)及測(cè)定[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志,2012,22(3):657-659

[6]梅文泉,黎其萬(wàn),汪祿祥,等.毛細(xì)管柱氣相色譜法測(cè)定食品中甜蜜素含量[J].西南大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2009,31(1):78-81

[7]齊惠萍,呂建明,王向純,等.毛細(xì)管氣相色譜法測(cè)定食品中甜蜜素[J].中國(guó)食品衛(wèi)生雜志,2011,23(5):435-438

[8]魯秋宏,曹葉中.食品中甜蜜素檢測(cè)方法的改進(jìn)[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技,2010(1):62-63

Im proved Detection M ethod for Sodium Cyclamate in Food

GAOHui，WANGYang*，WANGZhong，XINGYan

（Zibo Center for Disease Control and Prevention，Zibo 255026，Shandong，China）

The detection of sodium cyclamate in food was established with capillary column coupled with GC chromatography.Sodium cyclamate was extracted from food by the using of n-heptane，then derived and quantified byGCanalysis.Theworking curve linearity relationswasbetter，and the linear rangewas5.0μg/mL-2 000μg/mL.The regressionequationwasy=870.9x+2.58（r=0.99992），while thequalitydetection limitof1.5μg/mL byusingamethod of3 timesofbaselinenoise.Themethodwassimple，rapid，accurate，whichwassuitable for the determinationofsodium cyclamate in food.

food；sodium cyclamate；n-heptane；capillary colum

2014-06-30

10.3969/j.issn.1005-6521.2014.23.025

高慧（1979—），女（漢），主管技師，本科，研究方向：食品理化檢測(cè)。

*通信作者：汪洋（1979—），男（漢），主管技師，碩士，研究方向：食品理化、公共衛(wèi)生、職業(yè)衛(wèi)生檢測(cè)。