◎ 梁遠(yuǎn)祥
(廣西職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣西 南寧 530227)
咖啡因又稱咖啡堿,過量攝入會(huì)對(duì)機(jī)體產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p害[1]。作為一種食品添加劑,咖啡因在各類食品中的含量一直是食品檢測工作的重點(diǎn)。奶茶兼具牛奶和茶的雙重營養(yǎng),深受廣大消費(fèi)者的歡迎,特別是年輕的消費(fèi)群體[2]。
對(duì)咖啡因毒理學(xué)研究的綜述中提出,咖啡因能夠誘導(dǎo)中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生紊亂。隨著快速消費(fèi)品、茶飲等行業(yè)的發(fā)展,咖啡因成為人們?nèi)粘J褂米疃嗟奈镔|(zhì)[3]。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),咖啡因被人們大劑量或長期食用會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生許多不良影響,尤其是對(duì)特殊人群(如兒童、青少年)[4]。因此,探索一種快速檢測奶茶中的咖啡因含量的方法十分重要。本文在已有研究的基礎(chǔ)上,提出了一種快速測定奶茶中咖啡因的方法,可用于樣品的日常測定。
Ultimate3000 高效液相色譜儀(賽默飛公司);E201 型紫外-可見分光光度計(jì)(賽默飛世爾上海);AB135-S 型電子天平(瑞士梅特勒托利多);Milli Q超純水器(美國Millipore 公司);KQ5200FB 型超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);咖啡因?qū)φ掌穪碓粗袊称匪幤窓z定研究院。
水為Minipore 超純水機(jī)制備的一級(jí)水;甲醇、乙腈購自天津永大化學(xué)試劑有限公司。
奶茶樣本源于市面,選取市面上銷售的常見品牌的5 個(gè)批次奶茶進(jìn)行咖啡因含量測定。
1.3.1 樣品的制備
取樣品奶茶0.1 g,置于100 mL 容量瓶中,加水溶解并稀釋至刻度線,搖勻,過0.22 μm 濾膜,等待HPLC 分析。
1.3.2 對(duì)照品標(biāo)準(zhǔn)貯備液的制備
精密稱取咖啡因?qū)φ掌?0 mg,至20 mg容量瓶中,加甲醇溶解并稀釋至刻度線即得咖啡因?qū)φ掌窐?biāo)準(zhǔn)貯備液,其濃度約為1.0 mg·mL-1。
1.3.3 檢測波長的選擇
取咖啡因?qū)φ掌窐?biāo)準(zhǔn)貯備液1 mL,至100 mg 容量瓶中,加甲醇稀釋至刻度線即得咖啡因?qū)φ掌窐?biāo)準(zhǔn)溶液,濃度約為10 μg/mL。對(duì)190 ~400 nm 波長范圍內(nèi)的咖啡因?qū)φ掌窐?biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行掃描,波長掃描結(jié)果顯示咖啡因最大吸收波長為275 nm。因此,選擇275 nm 作為咖啡因含量測定方法的檢測波長。
1.3.4 流動(dòng)相比例的選擇
選擇甲醇—水為體系作為流動(dòng)相,取咖啡因?qū)φ掌窐?biāo)準(zhǔn)溶液(10 μg·mL-1)分別在甲醇:水為30:70、50:50、70:30 條件下進(jìn)行分析,并對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果顯示,選擇甲醇:水為70:30 時(shí),咖啡因出峰時(shí)間為3.5 min。選擇甲醇:水為50:50 和30:70 時(shí),空白溶劑均不會(huì)對(duì)咖啡因色譜峰產(chǎn)生干擾??Х纫虺龇鍟r(shí)間分別為7.9 min 和19.2 min,為減少分析時(shí)間,選擇甲醇:水為50:50 作為本實(shí)驗(yàn)流動(dòng)相。
1.3.5 主要儀器參數(shù)
色譜條件:色譜柱選擇Agilent ZORBAX SB-C18色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm)。柱溫:30 ℃;進(jìn)樣量:10 μL;流速:1 mL·min-1。流動(dòng)相:甲醇和水。洗脫程序見表1。
1.3.6 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
精密量取咖啡因?qū)φ掌窐?biāo)準(zhǔn)貯備液0.1 mL、0.25 mL、0.5 mL、0.75 mL、1.0 mL、2.0 mL,分別至100 mL 容量瓶中,用甲醇分別定容至刻度線,即 得 濃 度 分 別 為1 μg·mL-1、2.5 μg·mL-1、5μg·mL-1、7.5 μg·mL-1、10 μg·mL-1、20 μg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)曲線系列溶液。分別精密量取各標(biāo)準(zhǔn)曲線系列溶液各10 μL,在擬定的液相色譜條件下進(jìn)樣分析,記錄峰面積[5]。以咖啡因的濃度為橫坐標(biāo),其峰面積為縱坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸,獲得標(biāo)準(zhǔn)曲線。
1.3.7 咖啡因的檢測限與定量限
取咖啡因?qū)φ掌窐?biāo)準(zhǔn)溶液(10 μg·mL-1)在擬定的色譜條件下進(jìn)行分析,根據(jù)分析結(jié)果逐級(jí)稀釋樣品濃度,分別測定咖啡因的檢測限(S/N=3)和定量限(S/N=10)。
1.3.8 樣品中咖啡因的加標(biāo)回收率測定
取樣品奶茶0.1 g,置于100 mL 容量瓶中,分別加入咖啡因?qū)φ掌窐?biāo)準(zhǔn)貯備液0.8 mL、1.0 mL、1.2 mL,加水溶解并稀釋至刻度線,搖勻,過0.22 μm 濾膜,待HPLC 分析。
1.3.9 樣品中咖啡因的測定
取樣品奶茶0.1 g,置于100 mL 容量瓶中,加水溶解并稀釋至刻度線,搖勻,過0.22μm 濾膜,在擬定色譜條件下進(jìn)行分析,測定樣品中的咖啡因含量。
不同濃度咖啡因?qū)φ掌返姆迕娣e測定結(jié)果見表2,標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1。在擬定的色譜條件下,咖啡因在1.5 μg·mL-1~20μg·mL-1范圍內(nèi),線性方程為y=74.631x-18.575,R2=0.999 4。
圖1 標(biāo)準(zhǔn)曲線圖
表2 標(biāo)準(zhǔn)曲線數(shù)據(jù)表
咖啡因的檢測限(S/N=3)為0.05 μg·mL-1,定量限(S/N=10)為0.15 μg·mL-1。
咖啡因的加標(biāo)回收率結(jié)果見表3,結(jié)果顯示本方法測定咖啡因的加標(biāo)回收率在98.63%~100.59%范圍內(nèi),9 份樣品測定結(jié)果的RSD 值為0.66%,本方法測定樣品中咖啡因準(zhǔn)確度良好。
表3 樣品中咖啡因的加標(biāo)回收率測定結(jié)果表
對(duì)5 種不同市售奶茶中的咖啡因進(jìn)行測定,結(jié)果見表4。
表4 5 種不同市售奶茶中的咖啡因測定結(jié)果表
從表4 的測定結(jié)果可以看出,5 種市售奶茶中的咖啡因含量存在不同差異,其中含量最高的奶茶中咖啡因含量為1 217.6 μg·g-1??Х纫蜃鳛槟滩柚泻械闹匾飰A,其能夠解乏、興奮神經(jīng)、促進(jìn)血液循環(huán),但大劑量或長期服用會(huì)損害人體健康,有成癮性。
本文提出了液相色譜法測定奶茶中咖啡因的定量分析方法。通過對(duì)定量分析方法進(jìn)行驗(yàn)證,得到以下結(jié)論:通過紫外-分光光度法選擇275 nm 作為檢測波長;對(duì)流動(dòng)性比例進(jìn)行了優(yōu)化,最終選取了甲醇:水(50:50)為流動(dòng)相;提出了測定奶茶中咖啡因含量的標(biāo)準(zhǔn)曲線法進(jìn)行定量分析,咖啡因在1.5 ~20 μg·mL-1范圍內(nèi),線性方程為y=74.631x-18.575,R2=0.999 4;檢測限為0.05 μg·mL-1,定量限為0.15 μg·mL-1;方法回收率為98.63%~100.59%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.66%。本方法簡單快捷,靈敏度和準(zhǔn)確度均較高,重復(fù)性好,研究結(jié)果對(duì)奶茶中咖啡因的快速檢測和質(zhì)量控制具有重要意義。