离子色谱法同时测定食品中的三种甜味剂和两种防腐剂

离子色谱法同时测定食品中的三种甜味剂和两种防腐剂胡巧茹1，李静21、威海出入境检验检疫局，山东，2642002、戴安中国有限公司戴安中国有限公司应用研究中心, 北京，100085，摘要：本文使用IonPac AS17-C低疏水性阴离子交换色谱柱分离，两阶等浓度淋洗液洗脱，电导方法检测，研究了食品中三种甜味剂（山梨酸钾、苯甲酸钠和甜蜜素）和两种防腐剂（安赛蜜和糖精钠）的同时分析方法。不同种类的食品经过直接稀释或水提后，样品溶液通过前处理柱去除有机物质。该方法分析速度快，灵敏度高，结果准确可靠，适用于多种食品中上述甜味剂和防腐剂的测定。 关键词：甜味剂；防腐剂；离子色谱；食品质量分析 一. 前言 食品中人工合成添加剂的使用情况，关系到食品的安全，是食品卫生监测的重要内容1,2。为了使食品质量监督工作能够及时有效的开展，迫切需要准确灵敏的方法同时测定多种添加剂3。本文研究的三种甜味剂(甜蜜素、安赛蜜、糖精钠)和两种防腐剂（山梨酸钾、苯甲酸钠），均有国标测定方法，但测定条件不同。可以使用液相色谱法进行同时测定，但甜蜜素的灵敏度低4。中国色谱网 由于这五种物质分子中都带有易电离的阴离子基团，可通过阴离子交换分离，电导检测器检测5，因此离子色谱作为合适的测定方法得到很快发展。目前采用的离子色谱同时分析方法多采用梯度淋洗，以获得较好的分离度6。本文采用一种新型阴离子交换色谱柱，通过淋洗条件优化，使用两阶等浓度氢氧化钾淋洗液洗脱，使待测离子和样品基体峰获得了更好的分离效果，在多种食品测定中获得了成功的应用。 1、实验部分 1.1仪器与试剂 仪器： ICS-3000型离子色谱仪（Dionex，美国） 试剂和样品：甜蜜素（99.5%，Dr. Ehrenstorfer公司，德国）；安赛蜜（99.5%，Dr. Ehrenstorfer公司，德国）；糖精钠（99.0%，Dr. Ehrenstorfer公司，德国）；山梨酸钾（99.0%，Acros公司，美国）；苯甲酸钠（分析纯，国药集团）；氢氧化钠（50%，Acros公司，美国）；甲醇（色谱纯，百灵威公司）；超纯水（Millipore，电阻率为18.2M/cm）；前处理净化柱；0.22m尼龙滤膜；市售食品。 1.2 色谱条件 色谱柱：IonPac AS17-C阴离子交换分析柱，250*4mm；IonPac AG17-C保护柱，50*4mm 淋洗液：KOH，0-13 min 6 mM, 13.1-23 min 70 mM , 23.1-26 min 6 mM； 淋洗液流速：1.0ml/min； 抑制器：ASRS 300型抑制器4mm，外接水抑制模式，抑制电流为175mA； 进样量：25L 1.3 溶液配制 1.3.1 标准储备液的配制 分别取甜蜜素、安赛蜜、糖精钠、山梨酸钾、苯甲酸钠固体，配制成标准储备液，浓度分别为1016.7，1001.5，1161.6，1004.1，1016.7 mg/l。 1.3.2 混合标准溶液的配制 取每种标准储备液1ml，置于同一个100 ml的容量瓶中，用超纯水稀释到刻度，配制混合标准溶液。再进一步稀释50、20、10、5、2倍，制成混合标准溶液系列。 1.3.3样品溶液的制备 酒类和非乳饮料样品稀释100倍，并调整pH至9-10，分别过0.22m滤膜和前处理净化柱后进样，碳酸类饮料需提前超声脱气。 蜜饯和腌菜样品，粉碎后用超纯水提取，提取液稀释10倍，并调整pH至9-10，分别过0.22m滤膜和前处理净化柱后进样。 果冻和糕点样品，粉碎后用超纯水提取，提取液稀释10倍，并调整pH至9-10，分别过0.22m滤膜和前处理净化柱后进样。 2、结果与讨论 2.1 色谱柱的选择和色谱条件优化 IonPac AS17-C色谱柱的离子交换功能基是烷醇季铵型，且连接到烷醇季铵功能基上的OH-数目较多，使其具有较强的亲水性和较高的柱效7。 在本实验中由于IonPac AS17-C色谱柱亲水性较强，使用的淋洗液浓度低，使得保留很强的安赛蜜和糖精钠在70mmol/LKOH条件下能较快洗脱。而该色谱柱的高柱效，在实验中展现了独特的分离性质，使待测物质与多种类型样品的基体峰出色的分离，并且峰型尖锐，提高了分析灵敏度。 本实验待测物质中三种为弱保留离子，两种为强保留离子，保留性质区别显著，因此采用两阶等浓度的淋洗液，低浓度淋洗完成后立即切换到高浓度，可以最大限度的节省分析时间，并在两阶分析中获得平稳的基线和良好的峰型。下图为五种添加剂标准溶液分离谱图，标准溶液中还加入了7种常见无机阴离子，以及甲酸、乙酸、乳酸、苹果酸、柠檬酸、琥珀酸、酒石酸、草酸这些食品中常见有机酸，从图中可见这些常见阴离子和有机酸出峰位置大多集中在6分钟以前和15至17分钟范围内，与待测物质实现了良好的分离。 Figure 1 separation chromatogram of standard图1标准品分离色谱图2.2 线性范围、相关系数、最小检出限 考察五种物质在0.210mg/L内浓度与峰面积的线性关系，线性关系良好，正确系数在99.92%到99.98之间。 以信噪比3：1为检测限，五种物质的最小检出浓度见表1。甜蜜素的灵敏度则远高于非衍生化HPLC方法。食品卫生规范规定白酒中禁止使用任何添加剂，本方法的较高灵敏度和同时测定的优点，尤其适合这类禁止任何人工合成添加剂加入的食品质量测定。有些食品中同时使用多种甜味剂和防腐剂，并需要遵守食品添加剂使用卫生标准中添加剂限量要求8。使用本方法可以通过一次进样获得多种待测物含量，大大提高分析效率。 表1检出限和定量限Table 1 Detection and quantitation limit2.3 样品分析 检测了市场上购买的多种食品，某食品样品溶液和样品加标溶液分析谱图见图2。由图中可见基体峰多集中在6分钟之前和1518分钟范围内，很好的避开了待测物质的出峰区,多种样品中添加剂检测结果列于表2。 Figure 2 separation chromatogram of practical samples图2实际样品分离色谱图表2 样品检测结果Table2 Determination results of samples注：标注ND表示未检出 本次实验测定的所有食品中检出添加剂成分均与产品包装上标明成分一致，含量在规定使用范围内8。 2.4加标回收率 向样品溶液中添加一定浓度的混合标准溶液，经过稀释过柱等样品前处理，在相同条件下测定样品加标溶液，加标回收率在87.1%到107.7之间。 参考文献: 1 顾蕴华，卢忠魁，卢刚. 高效液相色谱法同时测定苯甲酸、山梨酸、咖啡因、糖精钠J，中国饮食卫生与健康，2004，2（6）：68-69 2 陈青川，于文莲，王 静. 高效液相色谱法同时测定多种食品添加剂J，色谱，2001，19（2）：105-108 3 汪辉，曹小彦，陈利国等. 高效液相色谱法同时测定蜜饯中5种常见食品添加剂J，分析试验室，2007，26（11）：119-122 4 刘渭萍，雷雅娟. 高效液相色谱法快速测定葡萄酒及果酒中的防腐剂和甜昧剂J，辽宁化工，2006，35（4）：238-240 5林华影，张琼，盛丽娜等. 离子色谱法同时测定食品中的五种添加剂J，中