夏秋霞, 王 晴, 張東京, 姚 坤, 李宛蓉, 趙 國(guó)

(宿州學(xué)院生物與食品工程學(xué)院,安徽 宿州234000)

0 引 言

阿斯巴甜常被用來(lái)代替蔗糖,添加到飲料、泡菜和罐頭等食品中[1-3]。可是現(xiàn)今食品商標(biāo)中對(duì)阿斯巴甜的標(biāo)注混亂,有的甚至不標(biāo)注,容易造成苯丙酮尿癥意外消耗阿斯巴甜[4]。消費(fèi)者超量或者過(guò)量食用阿斯巴甜會(huì)對(duì)自身健康造成一定危害[5]。研究表明阿斯巴甜與氧化應(yīng)激、炎癥和肝臟損傷有關(guān),長(zhǎng)期服用可導(dǎo)致小鼠肝臟纖維化、炎癥小體激活和葡酮生成障礙[6]。研究報(bào)道HPLC法可以用來(lái)測(cè)定碳酸飲料[7]、酸奶[8]、筍制品[9]和檳榔[10]等食品中阿斯巴甜含量,實(shí)驗(yàn)采用HPLC法對(duì)市場(chǎng)中9種飲料樣品中阿斯巴甜測(cè)定,優(yōu)化色譜條件,為今后阿斯巴甜的檢測(cè)和與此相關(guān)的研究提供了一定的理論參考。

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料與試劑

9種飲料均購(gòu)于當(dāng)?shù)爻?按順序依次編號(hào)1-9;阿斯巴甜標(biāo)準(zhǔn)品(純度＞99.8%)購(gòu)于中國(guó)藥品生物制品檢定所、甲醇、乙醇等均購(gòu)于國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

高效液相色譜儀Agilent(安捷倫科技(中國(guó))有限公司);數(shù)控超聲波清洗器KQ5200D型(昆山市起聲儀器有限公司)等。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 阿斯巴甜標(biāo)準(zhǔn)曲線的測(cè)定[11]

取阿斯巴甜標(biāo)準(zhǔn)品配制5.0μg/m L、10.0μg/m L、25μg/m L、50μg/m L、100μg/m L的 標(biāo) 準(zhǔn) 使 用溶液系列,經(jīng)過(guò)濾測(cè)定,得到標(biāo)準(zhǔn)線性回歸方程是

1.3.2 飲料中阿斯巴甜的提取[12-14]

碳酸類飲料:稱取5g(精確到0.001g)碳酸飲料樣品,在40℃水浴,超聲5min,經(jīng)定容離心,過(guò)濾測(cè)定。果味類飲料:稱取2g(精確到0.001g)果味飲料試樣,定容和混勻后同碳酸飲料。乳味類飲料:稱取5g(精確到0.001g)乳味飲料試樣,加入10m L乙醇,混勻靜置1min,離心過(guò)濾,沉淀洗滌離心后過(guò)濾測(cè)定。

1.3.3 色譜條件實(shí)驗(yàn)

取10.0μg/m L標(biāo)準(zhǔn)使用溶液,過(guò)濾進(jìn)樣測(cè)定10次,流動(dòng)相甲醇百分含量分別為35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%;柱溫為5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃;流速為0.4m L/min、0.6m L/min、0.8m L/min、1.0m L/min、1.2m L/min、1.4m L/min、1.6m L/min;波長(zhǎng) 為204nm、206nm、208nm、210nm、212nm、214nm、216nm,進(jìn)樣測(cè)定。

1.3.4 含量的計(jì)算方法

式中:X樣為品中阿斯巴甜的含量(mg/kg);ρ為阿斯巴甜的濃度(μg/m L);V為定容體積(m L);m為樣品質(zhì)量(g);

1.3.5 實(shí)驗(yàn)質(zhì)量控制

(1)精密度實(shí)驗(yàn):取10.0μg/m L標(biāo)準(zhǔn)液,經(jīng)超聲過(guò)濾后測(cè)定6次,記錄每次測(cè)量結(jié)果。

(2)穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn):取5份20.0μg/m L標(biāo)準(zhǔn)液,按順序編號(hào)1-5,分別放置在室溫陰涼處1h、2h、3h、4h、5h后超聲過(guò)濾后測(cè)定。

(3)加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn):在處理樣品的同時(shí)每個(gè)編號(hào)再額外稱取兩份等量樣品,加入阿斯巴甜標(biāo)準(zhǔn)使用液,1-9編號(hào)樣品加標(biāo)濃度分別7.00mg/L、7.00mg/L、7.00mg/L、10.0mg/L、10.0mg/L、10.0mg/L、13.0mg/L、13.0mg/L、13.0mg/L進(jìn) 樣 測(cè)定其實(shí)際濃度并計(jì)算回收率。

2 結(jié)果分析

2.1 阿斯巴甜的標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.2 色譜條件分析結(jié)果

2.2.1 甲醇百分含量結(jié)果分析

由圖1可知:當(dāng)甲醇含量在35%～44%范圍時(shí),檢測(cè)峰面積先增大后緩慢降低,在流動(dòng)相甲醇百分含量為39%時(shí)達(dá)到最大5.57,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線可知峰面積與阿斯巴甜濃度成正比,即甲醇百分含量為39%時(shí),阿斯巴甜有最大吸收。所以實(shí)驗(yàn)流動(dòng)相甲醇百分含量選用39%。

圖1 甲醇百分含量對(duì)峰面積的影響

2.2.2 柱溫結(jié)果分析

由圖2可知:從5℃至30℃隨著柱溫的增大,峰面積也不斷增大,在30℃達(dá)到最大5.5m AU*min;從30℃至35℃隨柱溫增大,峰面積反而減小。出現(xiàn)這種情況可能是因?yàn)橹鶞卦龃蟮耐瑫r(shí),不僅峰面積會(huì)增大,色譜柱中的分子擴(kuò)散效應(yīng)也會(huì)增加,而劇烈的擴(kuò)散效應(yīng)并有礙于待測(cè)組分的分離。所以實(shí)驗(yàn)的最適柱溫應(yīng)為30℃。

圖2 柱溫對(duì)峰面積的影響

2.2.3 流速結(jié)果分析

由圖3可知:在流速為0.4m L/min至0.8m L/min時(shí),峰面積隨流速增大而增大;在流速為0.8m L/min至1.6m L/min時(shí),峰面積隨流速增大而減小,當(dāng)流速為0.8m L/min時(shí),峰面積最大5.3m AU*min。由此知道當(dāng)其他條件不變時(shí),峰面積并非與流速成正比。主要原因可能是流速增大,管道中的渦流效應(yīng)也相應(yīng)增加,而一定的渦流效應(yīng)會(huì)影響樣品組分的分離和檢測(cè)器的信號(hào)采集,從而影響峰面積。

圖3 流速對(duì)峰面積的影響

2.2.4 檢測(cè)波長(zhǎng)結(jié)果分析

由圖4可知:在204nm至210nm時(shí),峰面積逐漸增大由4.96m AU*min增到5.60m AU*min;在208nm至216nm時(shí),峰面 積 減 小 至4.95m AU*min,圖中波長(zhǎng)在208nm-210mn處,圖像較為平緩,說(shuō)明此波段內(nèi),阿斯巴甜有最大吸光度,所以實(shí)驗(yàn)最適檢測(cè)波長(zhǎng)應(yīng)在此波段內(nèi)選取,經(jīng)綜合考慮,實(shí)驗(yàn)選取210nm為實(shí)驗(yàn)檢測(cè)波長(zhǎng)。

圖4 檢測(cè)波長(zhǎng)對(duì)峰面積的影響

2.3 樣品測(cè)定結(jié)果

由圖5中可知:1-9號(hào)樣品中阿斯巴甜含量均未超標(biāo),其中被測(cè)組分中3號(hào)測(cè)定含量最大,為0.202mg/kg,4號(hào)組分未檢出。若按飲料類別來(lái)看:編號(hào)1、2、3是碳酸飲料類,其平均含量為0.148mg/kg;編號(hào)4、5、6是果味飲料類,其平均含量為0.024mg/kg;編號(hào)7、8、9是乳味飲料類,平均含量為0.079mg/kg,含量關(guān)系:碳酸飲料類＞乳味飲料類＞果味飲料類。由此推測(cè)在市場(chǎng)中飲料中的用量使用滿足:碳酸飲料類＞乳味飲料類＞果味飲料類,主要因素與阿斯巴甜的性質(zhì)有關(guān),但猜想是否成立還需要進(jìn)一步探究和驗(yàn)證。

圖5 阿斯巴甜含量分布圖

2.4 精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

由表1可知:精密度實(shí)驗(yàn)得出6組峰面積數(shù)值,對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)處理計(jì)算數(shù)據(jù)之間的RSD值為1.233,符合實(shí)驗(yàn)質(zhì)量控制要求,同時(shí)表明儀器進(jìn)樣穩(wěn)定,對(duì)樣品色譜峰面積測(cè)定靈敏。

表1 精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

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2.5 穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

由表2可知,從2h到12h時(shí),峰面積隨放置時(shí)間稍有增加。造成這種現(xiàn)象的原因可能儀器測(cè)定后存在微量的殘留,但這種現(xiàn)象對(duì)實(shí)驗(yàn)并沒有影響,通過(guò)計(jì)算得出數(shù)據(jù)結(jié)果間的RSD值為0.395%,符合實(shí)驗(yàn)質(zhì)量控制要求。

表2 穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.6 加樣回收率結(jié)果分析

從表3可知,在所做的9組實(shí)驗(yàn)中,編號(hào)1-3為碳酸飲料類,實(shí)驗(yàn)提取方法簡(jiǎn)單,提取過(guò)程中阿斯巴甜不易損耗,所以選擇加標(biāo)濃度為7mg/m L;編號(hào)4-6為果味飲料類,實(shí)驗(yàn)提取方法比碳酸飲料類復(fù)雜,阿斯巴甜損耗也多,所以增加加標(biāo)濃度到10mg/m L,;編號(hào)7-9為實(shí)驗(yàn)中最難提取的乳味飲料類所以選擇加標(biāo)濃度為13mg/m L。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看,9組實(shí)驗(yàn)結(jié)果平均回收率為100.3%,RSD值為0.33%,各組回收率也均大于90%,符合實(shí)驗(yàn)質(zhì)量控制要求。

表3 加樣回收率結(jié)果

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3 結(jié) 論

通過(guò)對(duì)色譜分析條件實(shí)驗(yàn)得到檢測(cè)飲料中阿斯巴甜含量的最佳色譜條件:流動(dòng)相39%甲醇水溶液、柱溫30℃、流速0.8m L/min、檢測(cè)波長(zhǎng)210nm,在此色譜條件下測(cè)得編號(hào)1-9真實(shí)含量分別為0.164mg/kg、0.079mg/kg、0.202mg/kg、0.00mg/kg、0.029mg/kg、0.043mg/kg、0.121mg/kg、0.063mg/kg、0.053mg/kg,碳酸飲料類平均含量為0.148mg/kg;果味飲料類平均含量為0.024mg/kg;乳味飲料類,其平均含量為0.079mg/kg,其中碳酸飲料類＞乳味飲料類＞果味飲料類。為了提高阿斯巴甜含量測(cè)定的準(zhǔn)確率,進(jìn)行精密度實(shí)驗(yàn)、穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)、加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)。精密度實(shí)驗(yàn)得出6組峰面積RSD值為1.233%,小于1.5%;穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)得出RSD值為0.395%;9組實(shí)驗(yàn)平均回收率為100.3%,RSD值為0.33%,研究為食品中阿斯巴含量測(cè)定提供理論依據(jù)[18]。