◎ 李花覺
(百色市田陽縣疾病預(yù)防控制中心,廣西 百色 533600)
為了改善食品的色、香、味和品質(zhì),食品中通常會加入一定量的防腐劑及甜味劑等食品添加劑[1]。為保障人們的健康,國家對相關(guān)食品添加劑都進(jìn)行限量并制定了相應(yīng)的檢測方法,但國家標(biāo)準(zhǔn)方法僅限于各種添加劑的分開測定,大大降低了工作效率,還造成了很多不必要的浪費。本文根據(jù)實驗室現(xiàn)有儀器條件及技術(shù)現(xiàn)狀,結(jié)合國家標(biāo)準(zhǔn)檢測方法,考察了流動相的體系、配比、流動相的流速、柱溫、進(jìn)樣量等對測定的影響條件,進(jìn)一步優(yōu)化色譜條件,建立了用超高效液相色譜法同時檢測飲料中山梨酸、苯甲酸、糖精鈉、安賽蜜和咖啡因的檢測方法,該方法具有簡單快捷、準(zhǔn)確、重現(xiàn)性和選擇性好等特點。
Waters ACQUITY H -Class超高效液相色譜儀(配有紫外檢測器、自動進(jìn)樣器、柱溫箱、高壓泵、Empower3色譜工作站),MICROPURE超純水制備系統(tǒng)(美國塞默飛世爾公司),超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)。色譜柱ACQUITY UPLC BEH C18(2.1 mm×50 mm,1.7 μm),0.45 μm 濾膜(天津津騰公司)。
山梨酸、苯甲酸、糖精鈉、安賽蜜和咖啡因5種物質(zhì)均為國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)檢測中心出的成品,其原液濃度分別為1.0、1.0、1.0、1.0和0.5 mg·mL-1,根據(jù)需要取一定量的原液混合,并用超純水稀釋成相應(yīng)的質(zhì)量濃度,其中山梨酸、苯甲酸、糖精鈉、咖啡因濃度為1.00、5.00、10.00、15.00 μg·mL-1和 20.00 μg·mL-1, 安 賽 蜜 濃度為 0.50、2.00、4.00、8.00 μg·mL-1和 10.00 μg·mL-1,經(jīng)0.45 μm濾膜過濾后待測。
色譜柱:Waters ACQUITY UPLC BEH C18(粒徑1.7 μm,柱內(nèi)徑為2.1 mm×50 mm);柱溫為35 ℃;室溫為20 ℃;進(jìn)樣量為10.0 μL;紫外檢測器波長為230 nm;流動相A相為甲醇,C相乙酸銨(pH=4.0,濃度為 0.02 mol·L-1)組成;流速為 0.250 mL·min-1,梯度洗脫。
取飲料試樣適量,置于10.0 mL比色管中(對碳酸飲料樣品先加熱驅(qū)除二氧化碳),分別經(jīng)超聲清洗器超聲20 min后經(jīng)0.45 μm濾膜過濾,取濾液至樣品瓶直接進(jìn)行UPLC測定。
2.1.1 梯度洗脫條件的選擇
采用甲醇-0.02 moL·L-1乙酸銨溶液(經(jīng)0.45 μm濾膜過濾)體系作為流動相,因國標(biāo)中為單個項目檢測,其采用甲醇-0.02 moL·L-1乙酸銨溶液(5+95)配比的等度洗脫方式,經(jīng)實驗,該條件下5個目標(biāo)峰無法分離。甲醇初始濃度選擇15%時,僅出現(xiàn)4個峰形;經(jīng)改變甲醇初始濃度后,此梯度下5種目標(biāo)峰完全分離且峰型對稱而尖銳。方法選用的梯度洗脫條件見表1。
表1 梯度洗脫條件表
2.1.2 檢測波長的選擇
按國家標(biāo)準(zhǔn)方法,山梨酸、苯甲酸、糖精鈉均選用230 nm作為檢測波長,安賽蜜為280 nm,咖啡因為214 nm[2-3]。經(jīng)過反復(fù)的實驗發(fā)現(xiàn),安賽蜜和咖啡因在230 nm均有較大的吸收,固選擇230 nm為本次項目的檢測波長。在此檢測波長下,5種添加劑響應(yīng)值高,背景干擾小。
2.1.3 柱溫的選擇
實驗考察25、30、35 ℃柱溫條件下5種添加劑的分離效果,柱溫升高,目標(biāo)峰的保留時間就會相就的降低,且對系統(tǒng)壓會造成一定的影響。因安賽蜜和糖精鈉在此實驗條件下保留時間相近,柱溫過低將使該兩目標(biāo)峰無法他離,過高則會使目標(biāo)峰接近溶劑倒峰而影響結(jié)果,因此,本次實驗選用35 ℃作為分析的柱溫條件。
2.1.4 流速及進(jìn)樣量的選擇
流速大小會影響柱壓、洗脫時間和分離度,而進(jìn)樣量的大小則影響峰形。因本實驗室儀器為超高效液相色譜,考察0.25、0.35 mL·min-1的流速下的分離效果,綜合目標(biāo)峰其他條件,本實驗選擇流速為0.25 mL·min-1??疾爝M(jìn)樣量為5.0、10.0和20.0 μL條件下的目標(biāo)峰峰形,5.0 μL條件下響應(yīng)值過低,峰形小;20.0 μL條件下時,因本次流動相為緩沖鹽溶液,為防止測定過程中鹽析出導(dǎo)致進(jìn)樣針堵塞,標(biāo)準(zhǔn)溶液均采用超純水配制而不用流動相配制[4]。當(dāng)進(jìn)樣量過大時,色譜峰峰形會出現(xiàn)拖尾及峰展變寬現(xiàn)象,綜合考慮本實驗擇0.25 mL·min-1為最佳流速,10.0 μL進(jìn)樣量為最佳進(jìn)樣量。
將一系列不同質(zhì)量濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液依次進(jìn)樣分析,在質(zhì)量濃度為1.0~20 mg·L-1時,各組分均與其各自對應(yīng)的峰面積呈線性關(guān)系(r>0.995),在7 min內(nèi)全部目標(biāo)峰均可找到。以最低標(biāo)準(zhǔn)管混標(biāo)在儀器最靈敏的狀態(tài)下進(jìn)樣,記錄信噪比S/N,按3倍信噪比計算出各自的檢出限,各目標(biāo)峰的保留時間、線性相關(guān)系數(shù)和檢出限見表2。
表2 5種添加劑的保留時間、線性相關(guān)系數(shù)和檢出限表
將混合標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度3連續(xù)測定(n=11),試算峰面積的RSD分別為:山梨酸0.2%、苯甲酸0.1%、糖精鈉0.1%、安賽蜜0.5%、咖啡因0.1%。此項符合分析方法要求(<2.0%)。
對市售的飲料進(jìn)行檢測,按照上述方法對樣品中的山梨酸、苯甲酸、糖精鈉、安賽蜜和咖啡因進(jìn)行測定,樣品均達(dá)到衛(wèi)生質(zhì)量監(jiān)測的要求。
利用超高效液相色譜儀同時檢測飲料中山梨酸、苯甲酸、糖精鈉、安賽蜜和咖啡因5種添加劑,處理簡單,檢測速度快,重現(xiàn)性好,檢出限低,可以滿足GB 2760-2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》飲料中山梨酸、苯甲酸、糖精鈉、安賽蜜和咖啡因的限量要求,有較高的應(yīng)用價值。