□忻 琦

（浙江經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 浙江 杭州 310018）

提取時間等因素對果脯類食品甜蜜素測定結(jié)果的影響

□忻 琦

（浙江經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 浙江 杭州 310018）

利用氣相色譜法，通過超時浸漬、超時超聲和加堿中和對果脯樣品中甜蜜素含量的樣品前處理進(jìn)行實驗，結(jié)果表明超時浸漬、超聲和加堿中和對果脯中甜蜜素提取結(jié)果有顯著的影響。對果脯類粘稠復(fù)雜的食品進(jìn)行甜蜜素提取時可通過超時浸漬、超時超聲和加堿中和來提高甜蜜素提取率。

果脯類食品；甜蜜素提?。惶崛r間；影響

環(huán)己基氨基磺酸鈉（Sodium Cyclamate）俗稱甜蜜素[1]，是一種比較常見的非營養(yǎng)添加甜味劑，甜度約為蔗糖的40～50倍[2]，是我國常用的甜味添加劑之一?？诜鹈鬯夭粫隗w內(nèi)形成積累，但是過量攝入會對人體的肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)造成危害。

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步、設(shè)備精密度的提高，在甜蜜素的測定方面，一些學(xué)者和專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行了大量的技術(shù)探討，其中關(guān)于氣相色譜儀條件優(yōu)化的研究[3]探討較多，對食品中甜蜜素測定效率的提高做出了很多貢獻(xiàn)，但對食品前處理過程的優(yōu)化較少。我國食品中甜蜜素的測定廣泛采用氣相色譜法，然而根據(jù)國標(biāo)（GB5009.97-2016）[2]對于果脯、蜜餞、涼果等試樣制備的過程復(fù)雜繁瑣，準(zhǔn)確率和效率低[2,5]，對于甜蜜素試樣前處理的優(yōu)化需要進(jìn)一步探討，尤其提取時間方面的優(yōu)化。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

儀器：Agilent 7890A型氣相色譜儀帶自動進(jìn)樣器配備氫火焰離子化檢測器（美國安捷倫柯基有限公司）；色譜柱：HP-5（30m*320μm*0.25μm）。

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：食品甜味劑環(huán)己基氨基磺酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液（GBW(E)100027）。

試劑：亞硝酸鈉（AR，滬試）；硫酸（AR，98%，滬試）；氯化鈉（AR，滬試）；氫氧化鈉（AR，滬試）；丙酮（AR，滬試）；正庚烷（GCS,沃凱）。

實驗食品樣品為：華味亨，吃不厭話梅。

1.2 試劑配制

1.2.1 試劑配制。氫氧化鈉溶液（10g/L）：稱取50g氫氧化鈉，溶于水，轉(zhuǎn)移至容量瓶并稀釋至500mL，混勻。

硫酸溶液（200g/L）：稱取54g硫酸，小心緩緩加入300mL水，轉(zhuǎn)移至容量瓶并稀釋至500mL，混勻。

亞硝酸鈉溶液（50g/L）：稱取25g氫氧化鈉，溶于水，轉(zhuǎn)移至容量瓶并稀釋至500mL，混勻。

1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制。環(huán)己基氨基磺酸鈉（5.00mg/mL）：精確稱取0.5612g環(huán)己基氨基磺酸鈉標(biāo)準(zhǔn)品，用水溶解并定容至100mL，混勻，此溶液1.00m相當(dāng)于環(huán)己基氨基磺酸5.00mg（環(huán)己基氨基磺酸鈉與環(huán)己基氨基磺酸的換算系數(shù)為0.8 909）。

環(huán)己基氨基磺酸標(biāo)準(zhǔn)使用液（1.00mg/mL）：準(zhǔn)確移取20.0mL環(huán)己基氨基磺酸標(biāo)準(zhǔn)儲配液用水稀釋定容至100mL，混勻。

1.2.3 樣品制備。按照國標(biāo)，果脯蜜餞屬于低脂、低蛋白樣品。樣品從包裝中取出，用剪刀剪開去核、剪碎，集中于研磨皿中。搗碎，研磨至粘稠糊狀，并充分混勻。

1.3 實驗方法

由于果脯樣品粘稠復(fù)雜的性質(zhì)，研磨果脯樣品非常費時費力，且效果很差。而制作果脯的過程中，原材料經(jīng)過超長時間的浸潤，甜蜜素等添加劑已經(jīng)深入樣品中，想要完全提取出來非常不易。針對果脯樣品難以提取的特性，本文采用國標(biāo)法、超時浸漬法和超時超聲法分別對同一批樣品進(jìn)行提取，并上機測試相應(yīng)試樣提取出的甜蜜素的濃度，比較各方法的效果，并分析是否可用于實際的甜蜜素測試工作中。

除此之外，實驗分析發(fā)現(xiàn)，果脯樣品在加水提取的過程中，呈很強的酸性。由于甜蜜素在酸性條件下會緩慢分解，本文還通過對比不加堿中和和加堿中和兩組試樣測得的甜蜜素濃度，來進(jìn)一步分析加堿中和的必要性。

1.3.1 國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)樣品前處理。稱取5.0g左右打碎混勻樣品于50mL離心管中，加30mL水，振搖，超聲提取 20min，混勻，離心（3 000r/min）10min，過濾，用水分次洗滌殘渣，收集濾液并定容至50mL，混勻備用。[2]

1.3.2 超時浸漬樣品前處理。稱取5.0g左右打碎混勻樣品于50mL離心管中，加30mL水，振搖，置于18℃環(huán)境下，分別浸漬 8、16、24、32h，超聲提取20min，混勻，離心（3 000r/min）10min，過濾，用水分次洗滌殘渣，收集濾液并定容至50mL，混勻備用。

1.3.3 超時超聲提取樣品前處理。稱取5.0g左右打碎混勻樣品于50mL離心管中，加30mL水，振搖，分別超聲提取 20min、1h、2h、4h，混勻，離心（3 000r/min）10min，過濾，用水分次洗滌殘渣，收集濾液并定容至50mL，混勻備用。

1.3.4 加堿中和樣品前處理。稱取5.0g左右打碎混勻樣品于50mL離心管中，加30mL水和0.5mL 10g/mL的NaOH溶液，振搖，超聲提取20min，混勻，離心（3 000r/min）10min，過濾，用水分次洗滌殘渣，收集濾液并定容至50mL，混勻備用。

1.3.5 加堿中和超時浸漬樣品前處理。稱取5.0g左右打碎混勻樣品于50mL離心管中，加30mL水和0.5mL 10g/mL的NaOH溶液，振搖，置于18℃環(huán)境下，分別浸漬 8、16、24、32h，超聲提取 20min，混勻，離心（3 000r/min）10min，過濾，用水分次洗滌殘渣，收集濾液并定容至50mL，混勻備用。

1.3.6 加堿中和超時超聲提取樣品前處理。稱取5.0g左右打碎混勻樣品于50mL離心管中，加30mL水和0.5mL 10g/mL的NaOH溶液，振搖，超聲提取20min、1h、2h、4h，混勻，離心（3 000r/min）10min，過濾，用水分次洗滌殘渣，收集濾液并定容至50mL，混勻備用。

1.3.7 酸性對甜蜜素分解影響的實驗。通過比較兩組標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（初始濃度0.20mg/mL），一組加硫酸調(diào)節(jié)pH值低于1，另一組保持中性，同時放在25℃室溫下，于 0、4、8、16、24 時后進(jìn)行衍生化，測定其中甜蜜素含量，制甜蜜素濃度關(guān)于時間的曲線圖。

1.3.8 超時浸漬對甜蜜素提取影響的實驗。通過比較兩組果脯樣品，一組試樣采取不加堿超時浸漬處理，一組采用加堿超時浸漬處理。兩組在浸漬過程中，保存于18℃環(huán)境中。分別于浸漬8、16、24、32h后進(jìn)行衍生化并上機測試，同時以一組國標(biāo)法測定結(jié)果為參照，結(jié)果繪制甜蜜素濃度關(guān)于時間的曲線圖。

1.3.9 超時超聲對甜蜜素提取影響的實驗。通過比較兩組果脯樣品，一組試樣采取不加堿超時超聲處理，一組采用加堿超時超聲處理。兩組在超聲過程中，使用循環(huán)水維持水溫不變。分別于超時20min（國標(biāo)法）[2]和1、2、4個小時后進(jìn)行衍生化并上機測試，結(jié)果繪制甜蜜素濃度關(guān)于時間的曲線圖。

1.3.10 衍生化。準(zhǔn)確移取10mL已制備好的試樣溶液，預(yù)冰浴10min；保持冰浴并加入2.5mL硫酸溶液，2.5mL亞硝酸鈉溶液，蓋緊蓋子，立即震蕩，然后加入5.0mL正庚烷并迅速蓋緊蓋子，搖勻；繼續(xù)冰浴30min，期間震蕩5次；加入2.5g氯化鈉，蓋緊蓋子后在漩渦混合器上震動1min；靜置20min后備用。

1.4 測定

分別用自動進(jìn)樣器注入1μL經(jīng)衍生化處理的標(biāo)準(zhǔn)系列各濃度上清液入氣相色譜儀中，可測得不同濃度被測物的響應(yīng)值峰，以濃度為橫坐標(biāo)，以環(huán)己醇亞硝酸酯和環(huán)己醇[6]兩峰面積之和為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

在完全相同的條件下進(jìn)樣1μL經(jīng)衍生化的試樣上清液，保留時間定性，測得峰面積，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線得到樣液中的組份濃度，平行測定兩次。

1.4.1 色譜條件。進(jìn)樣口：210℃，分流比2：1，隔墊吹掃流量30mL/min；

色譜柱：載氣為氮氣，1.2mL/min；

柱溫箱程序升溫：初始溫度50℃；以10℃/min升溫到180℃，保持2min；以8℃/min升溫到210℃，保持5分鐘；尾吹流量30mL/min；

檢測器：溫度300℃，氫氣30mL/min,空氣300mL/min。

1.4.2 分析結(jié)果的表述。試樣中環(huán)己基氨基磺酸含量按下式計算：

X3——試樣中環(huán)己基氨基磺酸的含量，單位為毫克每千克（mg/kg）；

c——由標(biāo)準(zhǔn)曲線計算出的試樣溶液中環(huán)己基氨基磺酸的濃度，單位為微克每毫升（μg/mL）；

V——試樣的定容體積，單位為毫升（mL），本實驗為50mL；

m——試樣的質(zhì)量，單位為克（g）。

2 結(jié)果分析

2.1 色譜圖

在實驗條件下進(jìn)行氣相色譜分析得到部分色譜圖如下圖1～5所示:

圖1 國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)法測定果脯中甜蜜素含量的色譜圖

圖1為用國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)方法測定的果脯甜蜜素含量的色譜圖，其中甜蜜素a、b分別代表環(huán)己醇亞硝酸酯和環(huán)己醇，對應(yīng)的保留時間分別為4'41"和4'57"。其基線穩(wěn)定，雜峰數(shù)量極小，甜蜜素衍生化兩組分出峰良好。測定甜蜜素含量為0.190mg/mL。

圖2 超時浸漬法測定果脯中甜蜜素含量的色譜圖

圖2為在國標(biāo)基礎(chǔ)上，未加堿中和超時浸漬32h的色譜圖，其中甜蜜素a、b分別代表環(huán)己醇亞硝酸酯和環(huán)己醇，對應(yīng)的保留時間分別為4'41"和4'57"。其基線穩(wěn)定，雜峰數(shù)量極小，甜蜜素衍生化兩組分出峰良好。測定甜蜜素含量為0.175mg/mL。

圖3 超時超聲法測定果脯中甜蜜素含量的色譜圖

圖3為在國標(biāo)基礎(chǔ)上，未加堿中和超時超聲提取4h的色譜圖，其中甜蜜素a、b分別代表環(huán)己醇亞硝酸酯和環(huán)己醇，對應(yīng)的保留時間分別為4'41"和4'57"。其基線穩(wěn)定，雜峰數(shù)量極小，甜蜜素衍生化兩組分出峰良好。測定甜蜜素含量為0.204mg/mL。

圖4 加堿超時浸漬法測定果脯中甜蜜素含量的色譜圖

圖4為在國標(biāo)基礎(chǔ)上，加堿中和并超時浸漬32小時的色譜圖，其中甜蜜素a、b分別代表環(huán)己醇亞硝酸酯和環(huán)己醇，對應(yīng)的保留時間分別為4'42"和4'57"。其基線穩(wěn)定，雜峰數(shù)量極小，甜蜜素衍生化兩組分出峰良好。測定甜蜜素含量為0.248mg/mL。

圖5為在國標(biāo)基礎(chǔ)上，加堿中和并超時超聲提取4小時的色譜圖，其中甜蜜素a、b分別代表環(huán)己醇亞硝酸酯和環(huán)己醇，對應(yīng)的保留時間分別為4'42"和4'57"。其基線穩(wěn)定，雜峰數(shù)量極小，甜蜜素衍生化兩組分出峰良好。測定甜蜜素含量為0.213mg/mL。

圖5 加堿超時超聲提取法測定果脯中甜蜜素含量的色譜圖

2.2 不同因素的影響分析

2.2.1 加堿中和。甜蜜素在酸性環(huán)境下會緩慢分解，且這種分解只能發(fā)生在衍生化之前。這種分解會造成甜蜜素測定結(jié)果偏低，如果分解時間過長，會造成比較大的影響。在樣品前處理過程中加堿中和酸性能有效抑制這種分解。

本實驗通過超長時間對比甜蜜素在中性和酸性環(huán)境下久置，不同時間下濃度的變化，研究甜蜜素在酸性條件的分解情況。本實驗結(jié)果顯示，甜蜜素在酸性條件下會分解，但是比較緩慢，如圖6所示24h只分解了10%，因此，從果脯中提取甜蜜素前處理時間比較長時，應(yīng)進(jìn)行加堿中和，以確保提取效果。

圖6 酸性條件下甜蜜素分解情況

孫靖茹的研究也發(fā)現(xiàn)[7]，在液相色譜法測定甜蜜素的過程中，因為本身流動相為弱堿性，所以某些情況下酸堿性可能會造成保留時間不一致。加堿中和也可以保持各樣品保留時間的一致性。

2.2.2 超時浸漬。浸漬是一種常用的提取辦法，對于果脯來說，是腌制的逆過程。浸漬的優(yōu)點是操作簡單，樣品打碎研磨后泡在水中就可以了，只要容器沒有限制，可以非常大批量的制備樣品。但是浸漬的缺點也很明顯，浸漬過程比較緩慢，而且由于果脯本身酸性比較強，浸漬過程中甜蜜素可能會分解。

如下圖7所示，本實驗結(jié)果表明，在加堿抑制甜蜜素分解的情況下，浸漬超過24h后，含量已經(jīng)高出24.5%；浸漬超過32h后，甜蜜素的含量可高出25.6%。而不加堿組的濃度在浸漬超過24h后，因為甜蜜素分解的含量開始下降。這說明超時浸漬在提取果脯中的甜蜜素有顯著影響。

2.2.3 超時超聲提取。超聲提取是一種非常實用而有效的快速提取方法，然而對于果脯等粘稠且復(fù)雜的樣品來說，國標(biāo)的超聲提取20min是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

本實驗結(jié)果如下圖8所示，加堿的試樣對超聲靈敏度要高于不加堿的試樣。4h的超時超聲后，不加堿的試樣的濃度提高了7.9%，加堿的試樣則為10.9%。說明超聲的確能有效提取果脯中的甜蜜素，但是4h的超聲仍然無法比較完全提取出浸潤在樣品中的甜蜜素。

圖7 超時浸漬法測定果脯中甜蜜素含量結(jié)果

圖8 超時超聲法測定果脯中甜蜜素含量結(jié)果

簡單的超聲效果非常有限，圖8中可以看出，即使超聲超時到4個小時，仍然只提高了10.9%的濃度。而1小時左右，濃度關(guān)于超聲時間曲線的斜率是驟降的，說明超聲提取的效果已接近極限，想要盡可能完全提取果脯試樣中的甜蜜素，超聲時間應(yīng)加長。

白艷玲[8]等的研究中，也同時采用了超聲和浸漬兩種方法，得出了一些食品樣品經(jīng)過浸漬2h后超聲30min可以達(dá)到超聲平衡的結(jié)論。

結(jié)束語

加堿中和、超時浸漬和超時超聲都對果脯中甜蜜素的提取有顯著影響。其中超時浸漬方法可以更完全地提取果脯中的甜蜜素；超時超聲方法可以更快的提取果脯中的甜蜜素；加堿中和的方法則可以抑制超長時間浸泡下甜蜜素的分解并有助于食品樣品解構(gòu)，使樣品更加均勻而不黏連。

在處理類似于果脯一類的粘稠復(fù)雜的食品樣品過程中，前處理階段超時處理必不可少，并配套加堿中和。樣品前處理中延長超聲時間，并合理加入8～16h的浸漬時間，會更有助于提高甜蜜素檢測的準(zhǔn)確性。

[1]中華人民共和國國家衛(wèi)生和計劃生育委員會.GB 1886.37-2015食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑 環(huán)己基氨基磺酸鈉（又名甜蜜素）[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2015.

[2]中華人民共和國國家衛(wèi)生和計劃生育委員會.GB 5009.97-2016食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中環(huán)己基氨基磺酸鈉的測定[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2016.

[3]程水連,王澤科,祝正輝.氣相色譜外標(biāo)法測定食品中甜蜜素含量方法的改進(jìn)[J].食品與機械,2013，29(2):85～87.

[4]徐嘉,王學(xué)連,楊曉燕,等.GCMS檢測食品中的甜蜜素[J].廣州化工,2016,44(12):124～126.

[5]向仲朝,羅赟.高效液相色譜測定食品中環(huán)己基氨基磺酸鈉的提取方法研究[J].現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué),2012,39(11):2822～2823,2828.

[6]史玉坤,喻利娟.甜蜜素衍生產(chǎn)物的色譜/質(zhì)譜確定[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志,2006,16(5):617～618.

[7]孫靖茹,董倩.酸堿性對液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測定酒類中甜蜜素的影響[J].釀酒,2017,44(3):38～40.

[8]白艷玲,王麗玲.超聲提取氣相色譜法快速測定食品中甜蜜素含量的研究[J].中國熱帶醫(yī)學(xué),2004,4(2):190～191.

1004-7026（2017）16-0074-04

O657.71;TS207.3

A

10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2017.16.050

忻琦（1993.9-），本科，實驗助理，研究方向：化學(xué)檢測。