余 義,劉 艷,周 玉
(黃鶴樓酒業(yè)有限公司,湖北武漢430050)
甜味劑是改善食品口味的一種食品添加劑,有著低熱量、高甜度、糖尿病病人適用等特點而成為蔗糖替代品在食品中廣泛使用。山梨糖醇呈甜性能:D-山梨糖醇有清涼的甜味,其甜度為蔗糖的50%~70%。1 g D-山梨糖醇在人體內(nèi)產(chǎn)生16.7 kJ熱量。食用后在血液內(nèi)不轉(zhuǎn)化為葡萄糖,也不受胰島素影響,適合糖尿病人使用[1-4]。在食品工業(yè)中,可用作甜味劑、保濕劑、螯合劑和組織改良劑,可用于制作糕點,最大使用量為5.0 g/kg;在魚糜及其制品中最大使用量為0.5 g/kg。還可作消泡劑,用于制糖工藝、釀造工藝和豆制品工藝,按生產(chǎn)需要適量使用[5-8]。
白酒是我國的傳統(tǒng)蒸餾酒,按其風(fēng)味特征可分為各種不同的香型,雖然每種香型各有其典型風(fēng)格,但是不論哪種香型的白酒,保持適度的甜味,不僅可以遮蓋其他一些苦澀雜味,而且還能使酒體甘洌、醇厚、綿軟,但是這種甜味是來自于自然發(fā)酵產(chǎn)生的,而非添加甜味劑。風(fēng)味化學(xué)研究表明,味覺是由一定的呈味物質(zhì)引起的,酒之所以具有醇甜感,是因為酒中含有一定量的甜味物質(zhì),如高級醇、多元醇、氨基酸等,這些甜味物質(zhì),對于名優(yōu)白酒,是由其特殊的生產(chǎn)工藝決定的,如濃香型大曲酒的低溫入池、緩慢發(fā)酵,就是為了有利于醇甜物質(zhì)的生成,無需另行添加[9-10]。
人工合成甜味劑可能對人體有致癌、致病的副作用[6],因而已被許多國家限制使用。尤其在白酒行業(yè),《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》GB 2760—2014中規(guī)定白酒中甜味劑不得檢出。所以對于白酒中甜味劑的測定應(yīng)該做到嚴(yán)格把關(guān),防止行業(yè)和白酒企業(yè)中出現(xiàn)假冒偽劣產(chǎn)品,對消費(fèi)者產(chǎn)生不利影響。目前,關(guān)于紐甜的檢測方法主要有高效液相色譜-示差折光法[3]、高效液相色譜-蒸發(fā)光散射法[4]、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[11-17]、高效液相色譜法[18-19]、離子交換色譜法[20]、毛細(xì)管電泳法[21]、氣相色譜法[22]。
耗材及試劑:山梨糖醇(規(guī)格100 mg,儲存溫度-20℃,上海安譜實驗科技股份有限公司);甲醇(色譜純,美國Baker公司);乙酸(分析純,天津市天力化學(xué)試劑有限公司);蒸餾水(廣州屈臣氏食品飲料有限公司,規(guī)格600 mL)。
儀器設(shè)備:Agilent 1260LC-Agilent 6460安捷倫三重串聯(lián)四級桿質(zhì)譜儀(安捷倫科技有限公司);Agilent ZORBAX RX-C18安捷倫色譜柱(4.6×250 mm,5 μm,安捷倫科技有限公司);有機(jī)濾膜(孔徑0.22 μm,天津津騰);全玻璃微孔過濾器(規(guī)格1000 mL,天津津騰實驗設(shè)備有限公司)。
1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
準(zhǔn)確稱取10 mg(精確至0.0001 mg)山梨糖醇標(biāo)準(zhǔn)品于100 mL容量瓶中,用蒸餾水溶解并定容至100 mL,配制成100 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲備液,置于4℃冰箱中保存。根據(jù)使用需要用蒸餾水逐級稀釋成適當(dāng)濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)工作液。
1.2.2 樣品前處理方法
用一次性注射器吸取均質(zhì)樣品,經(jīng)0.22 μm的有機(jī)濾膜過濾,濾液供液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀測定。
1.2.3 色譜條件
色譜柱:Agilent ZORBAX RX-C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流動相:A為0.1%乙酸溶液,B為甲醇;流動相體積比:A∶B=20∶80;流速:0.4 mL/min;柱溫箱:25 ℃;進(jìn)樣量:2 μL。
1.2.4 質(zhì)譜條件
離子源:電噴霧離子源;掃描方式:負(fù)離子掃描;檢測方式:多反應(yīng)檢測模式;干燥氣體溫度:325℃;干燥氣體流速:6 L/min;噴霧電壓:206.8 kPa。
2.1.1 質(zhì)譜條件的優(yōu)化
采取直接進(jìn)樣的方式,將目標(biāo)物標(biāo)準(zhǔn)溶液注入質(zhì)譜,分別進(jìn)行正離子模式和負(fù)離子模式全掃描檢測,得到一級質(zhì)譜圖和準(zhǔn)分子離子峰,再用惰性氣體氮氣攻擊該母離子,獲得其二級質(zhì)譜圖及相應(yīng)的子離子。結(jié)果表明,在負(fù)離子模式下響應(yīng)值及靈敏度均高于正離子模式,因此,本方法選擇負(fù)離子電離模式。利用多反應(yīng)監(jiān)測模式(MRM)對選定的定性離子和定量離子對碎裂電壓、碰撞能、保留時間、碰撞池加速電壓等質(zhì)譜參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,使各監(jiān)測離子豐度和信號達(dá)到最佳。負(fù)離子模式下的質(zhì)譜分析參數(shù)見表1。
表1 山梨糖醇的質(zhì)譜參數(shù)
2.1.2 色譜條件的優(yōu)化
分別以0.1%乙酸-甲醇、0.1%乙酸-乙腈、2 mmol/L乙酸銨-乙腈等作為流動相進(jìn)行樣品分離。結(jié)果表明,用0.1%乙酸-甲醇作為流動相時物質(zhì)分離度、峰形、響應(yīng)值以及保留時間的穩(wěn)定性均優(yōu)于0.1%乙酸-乙腈、2 mmol/L乙酸銨-甲醇,故本方法最終選用0.1%乙酸-甲醇為流動相進(jìn)行洗脫。圖1是山梨糖醇在優(yōu)化的色譜和質(zhì)譜條件下的MRM色譜圖。
圖1 山梨糖醇的多反應(yīng)監(jiān)測色譜圖
線性范圍、檢出限和定量限參照何紅春等[3]的方法,將山梨糖醇標(biāo)準(zhǔn)儲備液用蒸餾水稀釋,分別配制成5種濃度為200 μg/L、400 μg/L、800 μg/L、1600 μg/L、3200 μg/L的標(biāo)準(zhǔn)工作液,按1.2節(jié)所述的色譜-質(zhì)譜條件進(jìn)行測定,繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線(圖2)。
結(jié)果顯示,在200~3200 μg/L的濃度范圍內(nèi),所有分析物的質(zhì)量濃度x(μg/mL)和響應(yīng)值y之間線性相關(guān)系數(shù)為0.998;以性噪比為3確定檢出限為40 μg/L,以性噪比為10確定定量限為200 μg/L。
精密度和回收率參照馬書民等[9]的方法,采用在空白樣品中添加標(biāo)準(zhǔn)溶液的方法,選擇常見的濃香型和兼香型白酒酒樣及乙醇進(jìn)行山梨糖醇檢測試驗,成品白酒1、白酒2的山梨糖醇含量均為未檢出,并向樣品中分別添加320 μg/L、1600 μg/L 兩個濃度水平的山梨糖醇進(jìn)行回收率實驗,重復(fù)測定2次。共6組平行,12次檢測,結(jié)果表明,在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨立測定結(jié)果的相對偏差小于5%,且回收率均在81%~105%范圍內(nèi),所以該方法的精密度和回收率均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。
選擇常見的4種不同類型白酒酒樣添加山梨糖醇,將本方法與國標(biāo)GB 1886.187—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑山梨糖醇和山梨糖醇液》方法進(jìn)行加標(biāo)測回收率結(jié)果比對,比對結(jié)果見表2。
將本方法和國標(biāo)方法的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,兩組數(shù)據(jù)的絕對偏差小于1,相對偏差小于10%。本方法的檢出限是0.04 mg/L,定量限是0.20 mg/L。結(jié)果表明,本方法可以用于白酒中山梨糖醇的檢測。相比液相色譜系統(tǒng),液相質(zhì)譜聯(lián)用儀具有更高的分離度和靈敏度以及更短的檢測時間。
圖2 山梨糖醇的線性相關(guān)系數(shù)
表2 方法結(jié)果比對
本研究利用液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀分析了白酒中甜味劑山梨糖醇化合物的分子信息,利用多反應(yīng)監(jiān)測模式的液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀技術(shù),建立了一個快速、穩(wěn)定、靈敏的可定性定量山梨糖醇的方法。該方法可在9 min內(nèi)完成,其檢測范圍內(nèi)線性良好(r=0.998);本方法的檢出限是0.04 mg/L,定量限是0.20 mg/L;精密度<5%;回收率>80%;且與國標(biāo)中的檢測方法相比檢出限更低,能更加有效的監(jiān)控白酒中山梨糖醇的含量,綜上所述,該方法可以對山梨糖醇進(jìn)行實際的定性定量檢測。