倪小龍,吳金凱,陸雪梅,梅 婕,張溫清,周 萍
(1.宣城市食品藥品檢驗(yàn)中心,安徽宣城 242000;2.安徽宣酒集團(tuán)股份有限公司科研技術(shù)中心,安徽宣城 242000)
白酒,中國(guó)傳統(tǒng)的文化飲品,是老百姓餐桌上不可或缺的一部分,每年的生產(chǎn)量、消費(fèi)量都很大,因此白酒也是日常監(jiān)督抽檢重點(diǎn)食品之一。白酒在異常發(fā)酵釀造的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一些苦味物質(zhì),影響口感,而部分小作坊為了掩蓋此缺陷違規(guī)添加甜味劑,以次充好,因此歷年來(lái)國(guó)家或省地區(qū)白酒抽檢中,甜味劑檢出屢見(jiàn)不鮮[1]?!妒称钒踩珖?guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》(GB 2760—2014)[2]中對(duì)甜味劑的使用有著嚴(yán)格的規(guī)定,純糧固態(tài)發(fā)酵的白酒中不允許添加,因此檢測(cè)白酒中甜味劑對(duì)白酒質(zhì)量日常監(jiān)管和自身企業(yè)質(zhì)量控制都有重大意義?,F(xiàn)階段白酒甜味劑檢測(cè)國(guó)標(biāo)方法多為單一種類檢測(cè),如《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中環(huán)己基氨基磺酸鈉的測(cè)定》(GB 5009.97—2016)[3]采用的是超高效液相色譜-三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用法,而在實(shí)際檢測(cè)中發(fā)現(xiàn),該方法在低濃度檢測(cè)時(shí)存在基質(zhì)干擾,且其采用的是正負(fù)離子同時(shí)掃描,正離子響應(yīng)較低,不能準(zhǔn)確定性,容易出現(xiàn)漏判、誤判。三氯蔗糖目前按照《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中三氯蔗糖(蔗糖素)的測(cè)定》(GB 22255—2014)[4]檢測(cè),但因其檢測(cè)靈敏度太低,在低濃度范圍,該方法無(wú)法使用。出入境檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)《出口食品中六種合成甜味劑的檢測(cè)方法 液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜法》(SN/T 3538—2013)[5]采用超高效液相色譜-三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用法同時(shí)檢測(cè)6 種甜味劑,但其檢測(cè)范圍不包含白酒,而且甜蜜素也只提供一個(gè)離子對(duì),不符合質(zhì)譜檢測(cè)定性要求等問(wèn)題。愛(ài)得萬(wàn)甜、麥芽糖醇目前尚未見(jiàn)白酒中的國(guó)標(biāo)檢測(cè)方法。本研究旨在使用超高效液相色譜三重四極桿與離子阱聯(lián)用(Ultra Performance Liquid Chromatography-Triple Quadrupole Composite Linear Ion Trap Mass Spectrometry,UPLC-QTRAP)技術(shù)一步法同時(shí)檢測(cè)白酒中安賽蜜、糖精鈉、甜蜜素、阿斯巴甜、紐甜、阿力甜、三氯蔗糖、麥芽糖醇及愛(ài)得萬(wàn)甜9 種常見(jiàn)甜味劑,在保證定量準(zhǔn)確性的同時(shí),減少檢測(cè)假陽(yáng)性率,為白酒監(jiān)管以及白酒質(zhì)量控制提供有效技術(shù)支撐。
甜蜜素、糖精鈉、安賽蜜、阿力甜、紐甜、阿斯巴甜液體標(biāo)準(zhǔn)品,購(gòu)自于北京壇墨質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)品有限公司;麥芽糖醇(純度99.0%)、三氯蔗糖(純度99.7%)、愛(ài)德萬(wàn)甜(純度99.7%)固體標(biāo)準(zhǔn)品,購(gòu)自于上海安譜有限公司;乙腈、甲醇、甲酸、乙酸銨,均為HPLC 級(jí),購(gòu)自于上海安譜有限公司。
超高效液相色譜-三重四極桿線性復(fù)合離子阱 質(zhì) 譜 儀AB 5500QTRAP, 美 國(guó)SCIEX 公 司;phenomenex kinetex F5(100 mm×3.0 mm,2.6 μm)、phenomenex kinetex C18(100 mm×2.1 mm,2.6 μm),美國(guó)菲羅門(mén)公司;電熱恒溫水浴鍋XMTD-400,上??坪銓?shí)業(yè)發(fā)展有限公司;電子天平AL204,上海梅特勒-托利多儀器有限公司;Millipore 超純水機(jī),美國(guó)Millipore 公司。
1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
準(zhǔn)確稱取50.0 mg固體標(biāo)準(zhǔn)品,分別用50%甲醇-水溶解定容至50 mL,得到濃度為1.0 mg/mL 單標(biāo)儲(chǔ)備母液。取每種單標(biāo)儲(chǔ)備母液0.5 mL,用50%甲醇-水稀釋定容至50 mL,得到濃度為10.0 μg/mL 混標(biāo)中間液,于≤5 ℃避光保存。系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作液(0.025 ~1.000 μg/mL)使用50%甲醇-水連續(xù)稀釋得到,現(xiàn)用現(xiàn)配。
1.3.2 樣品前處理
準(zhǔn)確稱取白酒樣品5.0 g 置于燒杯中,于80 ℃水浴加熱20 min,殘?jiān)哭D(zhuǎn)至50 mL 容量瓶中,用水定容并搖勻,經(jīng)0.22 μm 水相微孔濾膜過(guò)濾于樣品瓶中,上機(jī)測(cè)試。
1.3.3 色譜條件
色譜柱:phenomenex kjnetex F5,柱溫45 ℃,流動(dòng)相:A 流動(dòng)相為0.1%甲酸-5 mmol/L 乙酸銨水溶液,B 流動(dòng)相為乙腈,流速為0.4 mL/min,二元高壓模式。進(jìn)樣量5 μL,梯度洗脫程序見(jiàn)表1。
表1 梯度洗脫程序
1.3.4 質(zhì)譜條件
離子源:TurboV 電噴霧離子源(Electron Spray Ionization,ESI)負(fù)離子掃描;霧化氣(Gas1/Gas2):50/50 Psi;離子化溫度:500 ℃;離子噴霧電壓(Ion Spray,IS):-4 500 V;氣簾氣(Curtain Gas,CUR):35 Psi;掃描模式:多反應(yīng)監(jiān)測(cè)-信息關(guān)聯(lián)采集-增強(qiáng)子離子(多反應(yīng)監(jiān)測(cè)-信息關(guān)聯(lián)采集-增強(qiáng)子離子(Multi Reaction Monitoring-Information Dependent Acquisition-Enhancer Ion,MRM-IDA-EPI)。 化 合物攝入電壓:-10 eV;碰撞室射出電壓:-16 eV;碰撞模式:HIGH;碰撞氣:氮?dú)狻DA:峰閾值為1 600 cps。EPI:碰撞能量(Collision Energy,CE)為-35 eV,碰撞能量擴(kuò)展(Collision Energy Spread,CES)為15 eV。使用SCIEX OS 1.7 軟件對(duì)儀器進(jìn)行控制采集以及數(shù)據(jù)分析。
用1.0 μg/mL 混標(biāo)溶液進(jìn)樣,依據(jù)各化合物的分子質(zhì)量,使用Q1 掃描模式確定ESI 負(fù)離子模式下準(zhǔn)分子離子峰即確定母離子質(zhì)荷比;選擇所確定的母離子,用二級(jí)子離子模式掃描,確定離子碎片信息,選定2 對(duì)響應(yīng)最強(qiáng)的特征離子作為定性離子,以響應(yīng)值最大碎片離子為定量離子,用MRM 模式,得到最優(yōu)的CE 和DP 值,初步建立質(zhì)譜分析方法,優(yōu)化結(jié)果見(jiàn)表2。
經(jīng)過(guò)優(yōu)化得到9 種化合物的質(zhì)譜參數(shù),包括保留時(shí)間、定性定量離子對(duì)、去簇電壓(Declustering Potential,DP)及碰撞能量(Collision Energy,CE),如表2 所示。
表2 9 種甜味劑的保留時(shí)間和質(zhì)譜參數(shù)
由于需采用MRM-IDA-EPI 模式進(jìn)行采集,質(zhì)譜掃描駐留時(shí)間僅8 ms,所以超高效液相色譜需要得到良好的色譜峰形,以滿足分析要求。實(shí)驗(yàn)對(duì)比了phenomenex kinetex F5、phenomenex kinetex C182款色譜柱,2 款色譜柱均能實(shí)現(xiàn)白酒中9 種甜味劑的分離,但在濃度為25 ng/mL 時(shí),phenomenex kinetex F5 色譜柱得到的S/N值更高,故選用此款色譜柱,如表3 所示。
表3 25 ng/mL 混標(biāo)不同色譜柱S/N 值比較結(jié)果
通常超高效液相色譜三重四極桿質(zhì)譜的MRM模式是通過(guò)定性離子對(duì)的保留時(shí)間、質(zhì)荷比、相對(duì)豐度比進(jìn)行定性。UPLC-QTARP 的MRM-IDA-EPI掃描方式,不僅可以使用MRM 定性模式,還增加了二級(jí)譜庫(kù)的匹配用于定性分析,由于離子阱的富集功能,在低濃度時(shí)可以有效提高離子響應(yīng)值,從而降低結(jié)果的假陽(yáng)性率。該方法在MRM 分析的基礎(chǔ)上,以預(yù)定義的信息關(guān)聯(lián)采集標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)觸發(fā)增強(qiáng)子離子二級(jí)質(zhì)譜掃描,其離子阱富集功能可獲得高靈敏度的二級(jí)質(zhì)譜信息。利用混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液,通過(guò)MRM-IDA-EPI 模式采集在-20 eV、-35 eV、-50 eV 3 中碰撞能量下的質(zhì)譜圖,建立可搜索EPI 二級(jí)譜庫(kù)。將樣品分析時(shí)獲得的EPI 二級(jí)譜圖與譜庫(kù)進(jìn)行匹配搜索,通過(guò)正向和反向匹配的得分值判斷是否為目標(biāo)物,得分越高則定性結(jié)果的準(zhǔn)確度越高。如在實(shí)際檢測(cè)中,對(duì)含1 ng/mL 甜蜜素的白酒樣品,用EPIP 譜圖庫(kù)搜索匹配分仍有80 分。該方法通過(guò)一次進(jìn)樣同時(shí)滿足了高靈敏度的定量分析和基于譜庫(kù)的定性檢測(cè)需求。9 種化合物質(zhì)量色譜圖譜圖見(jiàn)圖1,1 ng/mL 甜蜜素樣品提取離子譜圖見(jiàn)圖2,1 ng/mL甜蜜素樣品EPI 譜圖搜索結(jié)果見(jiàn)表4。
表4 1 ng/mL 甜蜜素EPI 譜圖搜索結(jié)果
圖1 9 種甜味劑質(zhì)量色譜圖
圖2 1 ng/mL 甜蜜素提取離子譜圖
2.4.1 線性范圍、檢出限和定量限
使用50%甲醇-水配制混合標(biāo)準(zhǔn)工作液25 ~1 000 ng/mL,過(guò)0.22 μm 水相微孔濾膜過(guò)濾上機(jī),以定量離子的峰面積為縱坐標(biāo),質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。9 種甜味劑線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)R均大于0.995。按照信噪比(S/N)=3和S/N=10 計(jì)算方法的檢出限(LOD)和定量限(LOQ),檢出限(LOD)分別在0.001 ~0.048 mg/kg,定量限(LOQ)為0.004 ~0.160 mg/kg。具體詳見(jiàn)表5。
表5 9 種甜味劑線性方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限、定量限
2.4.2 回收率和精密度
選取未檢出甜味劑的白酒作為本底,進(jìn)行3 種濃度水平0.25 mg/kg、0.50 mg/kg、1.00 mg/kg 的添加實(shí)驗(yàn),重復(fù)測(cè)定6 次。結(jié)果如表6 所示,樣品平均加標(biāo)回收率為80.9%~110.1%,RSD 為3.78%~11.80%,均滿足樣品痕量檢測(cè)要求。
表6 白酒中9 種甜味添加回收率和精密度(n=6)
按照上述優(yōu)化、建立的白酒9 種甜味劑測(cè)試方法,于市場(chǎng)上隨機(jī)選取了醬香型白酒、清香型白酒、濃香型白酒、濃香型、鳳香型、清香型、稻谷香型、兼香型及小作坊自釀純糧酒等40 個(gè)樣品進(jìn)行檢測(cè)分析,其中甜蜜素檢出3 份,濃度分別為0.025 mg/kg、0.013 mg/kg、0.260 mg/kg,三氯蔗糖檢出1 份,濃度為0.96 mg/kg,其余均為未檢出。
(續(xù)表6)
本研究建立了UPLC-QTARP 方法同時(shí)檢測(cè)白酒9 種甜味劑的方法,本方法前處理簡(jiǎn)單、快速、靈敏度高、在低濃度時(shí)判定陽(yáng)性可靠度高,適用于白酒中安賽蜜、糖精鈉、甜蜜素、阿斯巴甜、紐甜、阿力甜、三氯蔗糖、愛(ài)得萬(wàn)甜及麥芽糖醇的檢測(cè)。