尹艷艷,熊曉通,田棟偉,劉 明,陳明學,張 健,程平言
(貴州茅臺酒廠(集團)習酒有限責任公司,貴州遵義 564622)
民以食為天,食以安為先。食品的安全和健康已成為消費者關(guān)心的重點。食品中各種添加劑的使用情況越來越受到人們的關(guān)注,其中,甜味劑是食品行業(yè)中常用的添加劑。在白酒中添加甜味劑可掩蓋酒體苦澀等不良口感的缺陷,增加醇厚感和綿甜感[1]。然而,研究表明攝入高劑量的甜味劑會對人體的肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)造成傷害,甚至引發(fā)癌癥[2-3]。GB 2760—2014《食品安全國家標準食品添加劑使用標準》中規(guī)定,固態(tài)發(fā)酵白酒中不得添加甜味劑[4]。因此,開發(fā)一種快速、靈敏、準確的甜味劑檢測方法對于提高產(chǎn)品的質(zhì)量和保障消費者的飲酒安全具有重要意義。
目前已建立了食品中甜味劑的國家標準檢測方法[5-11],但該方法無法實現(xiàn)多種甜味劑同時檢測,且預處理過程較為繁瑣。高效液相色譜法[12-14]、離子色譜法[15]、毛細管電色譜[16]等現(xiàn)代分析檢測技術(shù)已被用于白酒甜味劑的分析檢測。但這些方法因檢出限不能滿足檢測要求、易出現(xiàn)假陽性等問題而不能滿足白酒中甜味劑的同時檢測要求。液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)由于具有分離速度快、檢測靈敏度高、用樣量少、自動化程度高等優(yōu)點,且可以彌補其他分析方法不能實現(xiàn)同時檢測的不足,被廣泛應用于白酒分析檢測領(lǐng)域[17-19]。此外,超高效液相色譜-高分辨質(zhì)譜對目標化合物和非目標化合物具有良好的定性/定量分析篩選能力,對假陽性結(jié)果可進行進一步確證,通過單針進樣分析可實現(xiàn)對復雜基質(zhì)中成百上千種痕量組分進行鑒定、定性和定量,大大簡化了復雜樣品的殘留分析,提高檢測效率[20-21]。本研究建立了一種同時檢測白酒中8種人工甜味劑的超高效液相色譜-高分辨質(zhì)譜檢測方法,可應用于白酒中多種甜味劑含量的監(jiān)控,為白酒安全監(jiān)管和質(zhì)量評定提供簡便快速、科學準確的檢驗方法。
Q ExactiveFocus 高分辨質(zhì)譜儀(美國Themo-Fisher Scientific 公司);UltiMate 3000 高效液相色譜儀(美國Dionex 公司);分析天平(0.0001 g,美國OHAUS 公司);BPG 型精密鼓風干燥箱(上海一恒科學儀器有限公司);渦旋振蕩器(上海琪特分析儀器有限公司);艾科普超純水機(美國Millipore公司);Hypersil GOLD 色譜柱(100 mm×2.1 mm,1.9 μm;美國ThemoFisher Scientific公司)。
甜蜜素、糖精鈉、安賽蜜、甜菊糖苷、三氯蔗糖、阿斯巴甜、紐甜以及阿力甜標準品(純度均>99%)購于德國Dr.Ehrenstorfer GmbH 公司;乙腈、甲醇、甲酸、乙酸胺(色譜純)購于美國Fisher公司;實驗用水為艾科普純水儀制備的超純水(18.2 MΩ·cm-2),白酒樣品為貴州茅臺酒廠(集團)習酒有限責任公司成品酒以及市購白酒。
準確稱?。ň_至0.0001 g)適量甜蜜素、糖精鈉、安賽蜜、甜菊糖苷、三氯蔗糖、阿斯巴甜、紐甜以及阿力甜標準品于100 mL棕色容量瓶中,少量超純水溶解,乙腈定容,再用超純水配制成質(zhì)量濃度為10.0 μg/L、30.0 μg/L、50.0 μg/L、100.0 μg/L、200.0 μg/L、300.0 μg/L 的混合標準溶液,于4 ℃貯存?zhèn)溆谩?/p>
本方法采用烘箱干燥法除去白酒中高含量的乙醇,減少對待測物檢測的影響[19]。具體操作:取1 mL 酒樣于1.5 mL 的離心管,置于干燥箱(80 ℃)中去除乙醇,保留0.5 mL余量,超純水定容至1 mL,0.22 μm水相濾膜過濾,待測。
1.4.1 液相色譜條件
色譜柱:Hypersil GOLD 色譜柱(100 mm×2.1 mm,1.9 μm);柱溫:35 ℃;進樣體積:10 μL;流動相:A 相為5 mmol/L 乙酸銨水溶液,B 相為乙腈;流速:0.3 mL/min;梯度洗脫程序見表1。
表1 梯度洗脫程序
1.4.2 質(zhì)譜條件
離子化模式:電噴霧電離(HESI)負離子模式;噴霧電壓:2.5 kV;鞘氣:35 psi;輔助氣:10 arb;離子源加熱溫度:350 ℃;離子傳輸管溫度:320 ℃;掃描模式:Full Mass,掃描范圍:100 m/z~1000 m/z。
2.1.1 液相色譜的條件優(yōu)化
以乙腈-乙酸銨的水溶液作為流動相,考察了SyncronisHilic(100 mm×2.1 mm,1.7 μm)液相色譜柱、Accucore aQ(150 mm×2.1 mm,2.6 μm)液相色譜柱以及Hypersil GOLD(100 mm×2.1 mm,1.9 μm)對8種人工甜味劑分離效果的影響。實驗結(jié)果(圖1、圖2)顯示,8 種人工甜味劑在Syncronis Hilic 色譜柱保留較差,故易受基質(zhì)干擾,峰形較差;安賽蜜在Accucore aQ 色譜柱出現(xiàn)前出小峰,且甜蜜素、糖精鈉在Accucore aQ 色譜柱保留時間較短。進一步通過優(yōu)化進樣量(5 μL、10 μL、15 μL)、流動相乙酸銨的濃度(0 mmol/L、2.5 mmol/L、5.0 mmol/L、7.5 mmol/L、10.0 mmol/L、)以及柱溫(25 ℃、30 ℃、35 ℃、40 ℃)也未能解決Syncronis Hilic 色譜柱和Accucore aQ 色譜柱保留時間短和峰型差的問題。根據(jù)圖3,8 種人工甜味劑在Hypersil GOLD 色譜柱分離效果較好,峰型對稱。
2.1.2 質(zhì)譜條件的優(yōu)化
Full Mass 掃描模式以母離子精確質(zhì)量數(shù)和保留時間對目標物進行定性和定量,易造成假陽性檢測結(jié)果。Full MS/dd-MS2 掃描模式以母離子和碎片離子精確質(zhì)量數(shù)定性,母離子定量,可同時實現(xiàn)對目標物定性篩查及定量檢測[22-23]。因此,本研究采用Full MS/dd-MS2掃描模式對母離子進行定性,并優(yōu)化了不同目標物的碰撞電壓,進一步用目標物的碎片離子進行確認,排除假陽性的結(jié)果,設置條件見表2。最終選擇Full MS 掃描模式以母離子精確質(zhì)量數(shù)對目標物進行定量檢測。
2.2.1 方法的線性范圍、檢出限和定量限
以目標物定量離子峰面積為縱坐標,標準溶液質(zhì)量濃度為橫坐標,繪制各目標物的標準工作曲線。結(jié)果表明,8 種人工甜味劑線性良好。以定量離子信噪比S/N=3 對應的濃度為樣品的檢出限(LOD),S/N=10 為樣品的定量限(LOQ),具體結(jié)果見表3。
2.2.2 方法的準確度和精密度
圖1 采用SyncronisHilic色譜柱8種人工甜味劑提取離子色譜圖
圖2 采用Accucore aQ色譜柱8種人工甜味劑提取離子色譜圖
圖3 采用Hypersil GOLD色譜柱8種人工甜味劑提取離子色譜圖
通過實際樣品加標回收率考察了該方法的準確度。白酒樣品中加入適量甜味劑混合標準溶液,配成加標濃度分別為50 μg/L 和100 μg/L 的加標樣品進行分析。加標樣品設置5 個平行樣,連續(xù)測定5 d,每天測定5次,并計算其平均加標回收率以及日內(nèi)和日間相對標準偏差(RSD),考察該方法的準確度與精密度。表4結(jié)果顯示,8種人工甜味劑在白酒樣品中的加標回收率在89.8%~108.3%之間,RSD均小于4.5%。該方法的準確度與精密度均滿足白酒樣品中甜味劑的分析要求。
2.2.3 實際樣品分析
表2 8種人工甜味劑質(zhì)譜分析參數(shù)
表3 8種人工甜味劑的線性方程、線性范圍、相關(guān)系數(shù)、檢出限和定量限
表4 白酒樣品中8種人工甜味劑的加標回收率、日內(nèi)和日間的精密度
表5 市售白酒中8種人工甜味劑檢測結(jié)果
利用本方法對從市場上購買的8個不同香型白酒樣品進行檢測。實驗結(jié)果(表5)表明,有1款白酒檢出少量甜蜜素、甜菊糖苷、三氯蔗糖。
本研究建立了白酒中8種人工甜味劑的高分辨液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜的分析方法。前處理簡單,只需將白酒樣品中的乙醇去除,便可進樣檢測。該方法具有較寬的線性范圍、較低的檢出限、良好的穩(wěn)定性,為白酒生產(chǎn)企業(yè)和食品監(jiān)管部門對酒樣的檢測提供了新方法。