高效液相色谱-蒸发光散射检测器同时测定食品中5种甜味剂.pdf

第2 7 卷第1 期 2 0 1 0 年2 月 食品安全质量检测学报 J o u r n a lo fF o o dS a f e t ya n dQ u a lit y V 0 1 2 7N o 1 F e b 2 0 lO _ _ J L C = 同效液相色谱一蒸发光散射检测器 同时测定食品中5 种甜昧剂 张玉1 ，吴慧明“，王伟1 ，王建清1 ，白丽萍1 ( 1 浙江省农业科学院农产品质莹标准研究所杭州3 1 0 0 2 1 ； 2 浙江大学农药与环境毒理研究所杭州3 1 0 0 2 9 ) 摘要：建立了高效液相色谱一蒸发光散射检测器同时测定食品中安赛蜜、糖精钠、甜蜜素、三氯蔗糖、阿力甜5 种甜味剂 的方法。样品中的甜味剂提取后经同相萃取净化，并通过C 。柱分离，蒸发光散射检测器测定。结果表明5 种甜味剂在 5 1 6 0m s L 的浓度范围内，相关系数为0 9 9 9 1 0 9 9 9 4 ；方法回收率为9 2 0 9 7 O ，相对标准偏差为0 6 7 一 3 2 3 。方法最低检出限：安赛蜜为2m g k g ，糖精钠为2 5m s k s ，甜蜜素、阿力甜和三氯蔗糖为5r a g k s 。该方法准确、 灵敏，是同时检测食品中5 种甜味剂的有效方法。 关键词：高效液相色谱；食品；甜味剂 中图分类号：0 6 5 7 7 + 2文献识别码：A国家标准学科分类代码：1 5 0 2 5 4 0 S im u lt a n e o u sd e t e r m in a t io no ff iv es w e e t e n e r sinf o o db y llig hp e r f o r m a n celiq u idch r o m a t o g r a p h y 访t h e v a p o r a t iv elig h ts ca t t e r in gd e t e ct o r Z h a n gY u l，W uH u im in 9 2 + ，W a n gW e il，W a n gJ ia n q in 9 1 ，B a iL ip in 9 1 ( JI n s t it u t eo fQ n a lit ra n dS t a n d a r d f o rA g r icu lt u r eP r o d u ct ，Z h e j ia n gA ca d e m yo f A g r icu lt u r eS cie n ce ，H a n g z h o u3 1 0 0 2 1 ，C h in a ； 2I n s t it u t eo f P 酷t icid ea n dE n v ir o n m e n t a l T o x ico lo g y ，Z h e j m n gU n iv e r s it y ，H a n g z h o u3 1 0 0 2 9 ，C h in a ) A b s t r a ct ：Am e t h o dw a sd e v e lo p e df o rs im u lt a n e o u sd e t e r m in a t io no ff iv es w e e t e n e r sb yh ig hp e r f o r m a n celiq u id ch r o m a t o g r a p h y ( H P L C ) T h ee x t r a ct io no fs a m p leW a scle a n e du pw it hs o lid p h a s e e x t r a ct io nca r t r id g e T h e n t h es w e e t e n e r sw e r es e p a r a t e dO il C 1 8co lu m na n dd e t e r m in e dw it he v a p o r a t iv elig h t s ca t t e r in gd e t e ct o r ( E L S D ) T h er e s u lt ss h o w e dt h a tt h elin e a rr a n g eo ft h em e t h o dW a s5 1 6 0 m g Lw it ht h elin e a rco r r e la t io nco e f f icie n tin t h er a n g eo f0 9 9 9 1 0 9 9 9 4 T h ea v e r a g er e co v e r ie sw e r ef r o m9 2 0 t o9 7 0 a n dt h er e la t iv es t a n d a r d d e v ia t io n s ( R S D s ) w e r ef r o m0 6 7 t o3 2 3 T h ed e t e ct io nlim itW a s2m g k gf o ra ce s u f f a m e ，2 5m g k g f o rs a cch a r ins o d iu m ，a n d5m g k gf o rcy cla m a t e ，a lit a m ea n ds u cr s o s e ，r e s p e ct iv e ly T h ism e t h o disa ccu r a t e ， s e n s it iv e I tisa ne f f e ct iv em e t h o df o rs im u lt a n e o u sd e t e r m in a t io no ff iv es w e e t e n e r sinf o o d K e yw o r d s ：H ig hp e r f o r m a n celiq u idch r o m a t o g r a p h y ；f o o d ；s w e e t e n e r 项目基金：浙江省农科院科技创新能力提升工程项目( 2 0 0 8 - 2 0 1 0 ) + 通讯作者 第1 期张玉等：高效液相色谱蒸发光散射检测器同时测定食品中五种甜味剂 1 9 1 引 言 甜味剂是食品添加剂的一种，在食品行业如 饮料、酱菜、蜜饯、糕点等，尤其是儿童食品中广 泛应用。目前常用的化学合成甜味剂有糖精钠、 安赛蜜、甜蜜素、阿力甜等。但过量食用化学合 成甜味剂将对人体健康产生一定危害，因此我国 在G B 2 7 6 0 中对化学合成甜昧剂的使用和限量都 做了规定。 食品中甜味剂的检测方法较多，有分光光度 法 、液相色谱法【2 圳、气相色谱法 】、离子色谱 法【6 4 等。较常用的为高效液相色谱法，但由于甜 蜜素和三氯蔗糖无特征紫外吸收，因此甜蜜素多 采用衍生法，前处理过程相对复杂心J ，而三氯蔗 糖主要采用示差检测器进行检测，但灵敏度较 低【8 。近年来，随着复配甜味剂的使用增加，对 食品中多种甜味剂同时测定技术研究也逐渐受到 关注。但由于甜蜜素和三氯蔗糖不能直接用高效 液相色谱一紫外检测器检测，冈此为同时测定多种 甜味剂同时测定增加了一定难度。目前我国现有 的甜味剂检测标准及方法多是针对1 种或2 3 种 甜味剂同时测定。对于多种甜味剂的测定研究还 很少，近年来，有研究采用质谱法对食品中多种 甜味剂进行测定【9J 。但质谱价格较高，不利于推 广。也有研究采用高效液相色谱一蒸发光检测器对 白酒中多种甜味剂进行测定【l0 | ，但由于部分食品 基质较为复杂，因此并不适用所有食品。 本工作针对我国有使崩限量规定的化学合成 甜味剂，采用固相萃取结合液相色谱一蒸发光散射 检测器( H P L C E L S D ) ，建立一种准确、灵敏，并 可同时测定食品中糖精钠、甜蜜素、安赛蜜、阿力 甜和三氯蔗糖的检测方法，提高了检测工作效率， 有利于对食品中甜昧剂的使用进行监管。 2 材料与方法 2 1 材料与仪器 主要材料：橙汁、榨菜、蜜饯。 主要试剂：安赛蜜、甜蜜素、糖精钠、阿力 甜，国家标准物质中心；三氯蔗糖( S ig m a 公司) ； 色谱纯甲醇( 德国默克) 。 主要仪器：高效液相色谱仪( W a t e r s 公司，型 号A llia n ce2 6 9 5 ) ；蒸发光散射检测器( 英国P o ly m e rL a b o r a t o r ie s 公司，型号P L E L S 2 1 0 0 ) 。 2 2 实验方法 2 2 1 标准溶液的配置 2 2 1 1 甜味剂标准贮备液( 1 0m g m L ) ：精确 称取0 1g 安赛蜜、糖精钠、甜蜜素、阿力甜和三 氯蔗糖标准品，分别置于5 个1 0 0m L 容量瓶中， 用流动相溶解并定容，混匀后备用。 2 2 1 2 标准工作液 分别吸取5 种1 0m g m L 的单标贮备液 0 5m L ，1 0m L ，2 0m L ，4m L 、8m L 、1 6m L 于 1 0 0 m L 容量瓶中，用流动相定容至刻度后，即得 5I x g m L ，1 0 I J , g m L ，2 0t r g m L ，4 0I 山g m L ， 8 0I 山g m L 、1 6 0 雌m L 的混合标准溶液。 2 2 2 样品前处理 将样品充分混匀，固体样品放入组织捣碎机 中捣碎匀浆，备用。称取制备好的样品5 0g 于 1 0 0m L 容量瓶中，加8 0m L 水，摇匀，超卢提取 3 0m in 后，定容至1 0 0m L ，过滤，滤液备用。 准确吸取滤液5m L ，通过经活化的C 。固相 萃取小柱，再崩5m L 水清洗小柱，最后用5m L 4 0 的甲醇洗脱柱子，洗脱液经0 4 5 斗m 滤膜过 滤后待测。 2 3 色谱条件 液相色谱条件：流动相：0 1 甲酸缓冲液 ( 用三乙胺调节p I - I = 4 5 ) ：甲醇：6 0 ：4 0 。色谱 柱：C 1 8 ( 品牌，4 6m m 2 5 0m m ，5 斗m ) ；流速： 0 7m L m in ；柱温：2 5 ；进样体积：1 0 肛L 。 蒸发光闪射检测器条件：雾化温度：3 0 ；蒸 发温度：7 0 0 C ；雾化气体：氮气，流量1 4L m in 。 3 结果与讨论 3 1 液相色谱条件的确定 我们根据样品的分离情况，优化流动相流速 及配比。当流速为0 7m L m in ，甲酸缓冲液：甲 醇= 6 0 ：4 0 时，可以使5 种甜昧剂之间得到较好分 离，并且也能够与样品其他杂质完全分离，得到 理想的色谱图如图1 2 所示。 食品安全质量检测学报第27 卷 l咖 8 6 目枷 2 O 2 凡 I ll 3 45 、A八八八 -i一 -o M in u t e s 图15 种甜味剂标准溶液色谱图 F ig 1C h r o m a t o g r a m so ff iv es t a n d a r ds w e e t e n e rs o lu t io n s 1 安赛蜜；2 糖精钠；3 甜蜜索；4 三氯蔗糖；5 阿力甜 1 a ce s u f a m e ；2 s a cch a r ins o d iu m ；3 cy cla m a t e ；4 s u cr a lo s e ；5 a lit a m e M in u t e lI 图2 橙汁样品添标色谱图 F ig 2C h r o m a t o g r a m so fs p ik e do r a n g ej u ices a m p le s 1 安赛蜜；2 糖精钠；3 甜蜜素；4 二三氯蔗糖；5 阿力甜 1 a ce s u lf a m e ；2 s a cch a r ins o d iu m ；3 cy cla m a t e ；4 S u cr a lo s e ；5 a lit a m e 3 2 检测器条件的筛选 3 2 1 蒸发温度的选择 当雾化温度为2 5 ，氮气流速为1 5L m in 时，改变蒸发温度，根据2 0o g m L 标准物质的响 应峰面积进行最佳蒸发温度的选择。由图3 可以 看出，随着蒸发温度的升高，5 种标准物质的响应 峰面积呈增加趋势。至7 0 后略有下降。因此选 择7 0 为最佳蒸发温度。 3 2 2 雾化温度的选择 当蒸发温度为7 0 ，氮气流速为1 5L m in 时，改变雾化温度，根据5 种标准物质的信噪比 选择最佳雾化温度，由图4 可以看出，当雾化温度 蒸发 图3 不同蒸发温度对标准物质响应峰面积的影响 F ig 3T h ee f f e cto fd if f e r e n te v a p o r a t et e m p e r a t u r e s t h ep e a ka r e ar e s p o n s eo fs t a n d a r ds u b s t a n ce 第l期张玉等：高效液相色谱一蒸发光散射检测器同时测定食品中五种甜味剂 2 1 高于3 0 时，随着温度升高，信噪比大幅下降， 这可能是因为温度升高增加了信号噪音引起的， 因此选择3 0 为最佳雾化温度。 图4 不同雾化温度对标准物质信噪比的影响 F ig 4T h ee f f e cto fd if f e r e n ta t o m iz a t io nt e m p e r a t u r e so n t h es ig n a l一t o - n o is er a t ioo fs 咖d a r ds u b s t a n ce 3 2 3 氮气流速的选择 当雾化温度为3 0 ，蒸发温度为7 0 1 2 时，调 整氮气流速，根据标准物质在色谱上响应的信噪 比选择最佳氮气流速，由图5 可以看出，在氮气 流速为1 1 1 4I M m in 之间，随着氮气流速的增 加，信噪比增加，而后略有下降，因此选择1 4L m in 为最佳氮气流速。 图5 不同氮气流速对样品响应信噪比的影响 F ig 5T h er e la t io n s h ipb e t w e e nf lo wr a t eo f n it r o g e na n ds ig n 丑l r lo n o is e r a t io 3 3 方法的线性和检出限 将配制好的5 种甜味剂混合标准工作液进行 测定，以标准溶液的浓度对数为横坐标，以标准 溶液对应的峰面积对数为纵坐标，绘制标准曲线。 在浓度为5 1 6 0m g m L 的浓度范围里，5 种标准 物质具有良好的线性相关，它们的线性方程和相 关系数分别为：安赛蜜：Y = 1 4 4 5 7 x + 2 7 5 1 7 ， r = 0 9 9 9 3 ；糖精钠：Y = 1 3 6 4 2 x + 2 7 7 8 9 ，r = 0 9 9 9 4 ；甜蜜素：Y = 1 3 0 8 8 x + 2 7 8 0 7 ，r = 0 9 9 9 1 ；三氯蔗糖：Y = 1 3 1 8 5 x + 2 8 6 7 ，r = 0 9 9 9 2 ；阿力甜：Y = 1 3 0 8 2 x + 2 8 7 7 6 ，r = 0 9 9 9 3 。方法的最低检出限：安赛蜜为2m g k g ， 糖精钠为2 5m g k g ，甜蜜素、三氯蔗糖、阿力甜 均为5m g k g 。 3 4 净化方法的选择 添加0 1g k g5 种甜味剂的橙汁样品经提取 后，提取液过c博固相萃取柱，而后分别采用 2 0 、3 0 、4 0 、5 0 的甲醇溶液5m L 进行洗 脱，根据样品同收率选择最佳洗脱液。从表1 可 以看出，随着洗脱液中甲醇浓度增高，样品回收 率增加，4 0 甲醇洗脱后，5 种甜味荆的回收率为 9 3 1 9 7 5 ，由于随着洗脱液中甲醇含量的增 多，也将洗脱出其他杂质，因此选择4 0 甲醇作 为洗脱液。 表1 不同洗脱液对样品回收率的影响 T a b le1T h er e la t io n s h ipb e t w e e nd if f e r e n t e lu e n t sa n dr e co v e r ie s 3 5 方法回收率 按上述色谱条件及检测步骤，进行样品添加 回收试验。安赛蜜的添加回收率为9 4 6 0 一 9 7 0 ，相对标准偏差为0 6 7 0 1 8 4 。糖精 钠的添加回收率为9 4 8 0 9 7 O ，相对标准 偏差为0 9 8 0 3 0 2 。甜蜜素的添加回收率 为9 4 5 0 9 6 5 ，相对标准偏差为0 。8 0 3 1l。三氯蔗糖的添加回收率为9 2 0 0 9 4 8 ，相对标准偏差0 5 7 0 一3 2 1 。阿力甜 的添加回收率为9 2 6 0 9 3 8 ，相对标准偏 差为0 8 6 0 3 2 3 。因此该方法具有良好的 准确度和重复性。经检测，榨菜中安赛蜜为 食品安全质量检测学报第27 卷 O 2g k g ；蜜饯中糖精钠为1 7g k g ，甜蜜素 为6 3g k g 。 表2S 种甜昧剂在不同样品中的回收率 T a b le 2T h er e co v e r ie so ff iv es w e e t e n e r sind if f e r e n ts a m p le s 添加物 添加水平 橙汁蜜饯 榨菜 ( s k s ) 同收率( )相对标准偏差( )回收率( )相对标准偏差( )同收牢( )相对标准偏差( ) 4 结 论 本研究建立了一种快速、准确的高效液相色 谱一蒸发光散射检测器同时测定食品中安赛蜜、糖 精钠、甜蜜素、阿力甜、三氯蔗糖的方法。该方法 的最佳测定条件为色谱柱：C 4 6r a in 2 5 0m m ( 5 斗m ) 。流动相：甲酸缓冲液：甲醇= 6 0 ：4 0 ；流 速：0 7m L m in ；柱温：2 5 0 C ；检测器条件：雾化 温度：3 0 0 C ；蒸发温度：7 0 ；雾化气体：氮气， 流量1 4L m in 。该方法具有良好的回收率和重复 性，与以往方法相比具有准确、灵敏的特点，适用 于多种食品中多种甜味剂的同时测定。 1 2 参考文献 3 4 L I A M A SN E ，N E Z I OM D ，P A L O M E Q U EM E ，e ta l 5 D ir e ctd e t e r m in a t io nd e t e r m in a t io no fs a cch a r ina n d a ce s u lf h m e Kins w e e t e n e r sa n dF r u itJ u ice sP o w d e I s J 】F o o dA n a ly t ica lM e t h o d s ，2 0 0 8 ，l：4 3 4 8 郑玲，李丽华，郭蔚，等高效液相色谱法测定食品 中的甜蜜素 J 化学分析计鼍，2 0 0 5 ，1 4 ( 3 ) ： 5 0 - 5 1 Z H E N GL ，L ILH ，G U OW e ta 1 D e t e r m in a t io no f s o d iu mcy cla m a t einf o o db yI - 1 P L C J C h e m ica lA n a ly s isa n dM e t e r a g e ，2 0 0 5 ，1 4 ( 3 ) ：5 0 - 5 1 陈金东，李蔚高效液相色谱法同时测定食品中阿 斯巴甜、阿力甜【J 中国卫生检验杂志，2 0 0 6 ，6 ( 9 ) ：1 0 6 9 1 0 7 0 C H E NJD ，UW D e t e r m in a t io no fA s p a r t a m e ，a lit a llleinf o o db yH P L C J 】C h in e s eJ o u r n a lo fH e a lt h L a b o r a t o r yT e ch n o lo g y ，2 0 0 6 ，6 ( 9 ) ：10 6 9 1 0 7 0 G A R C I A J I M I N E ZJ F ，V A L E N C I AM C ，C A P I T A N V A I 直J E YL F S im u lt a n e o u sd e t e r m in a t io no fa n t io x id a - n t s ，p r e s e r v a t iv e sa n ds w e e t e n e ra d d it iv e sinf o o da n d co s m e t icsb yf lo win j e ct io na n a ly s ise o u f e dt oam o n o - lit h icco lu m n J A n a ly t ie aC h im icaA e t a ，2 0 0 7 ，5 9 4 ( 2 ) ：2 2 6 - 2 3 3 自艳玲，王丽玲超声提取气相色谱法快速测定食 品中甜蜜素含量的研究 J 中国热带医学，2 0 0 4 ， 4 ( 2 ) ：1 9 0 1 9 1 B A IYL ，W A N GL L S t u d yo nu lt r a s o n ic e x t r a ct io n o f m d iu mcy la m a t ef r o mf o o d sa n dr a p idd e t e r m in a t io n 第1 期张玉等：高效液相色谱蒸发光散射检测器同时测定食品中五种甜味剂 6 7 8 9 b yg a sch r o m a t o g r a p h y J C h in aT r o p ica l M e d icin e ， 2 0 0 4 ，4 ( 2 ) ：1 9 0 1 9 1 B I E M E RT A A n a ly s iso fs a cch a r in ，a ce m t f f a m eKa n d s o d it ln l cy cla m a t eb yh i【s hp e r f o r m a n ceio nch r o m a t o g - r a p h y J JC h r o m a t o g r ，1 9 8 9 ，4 6 3 ：4 6 3 - 4 6 8 Q UF ，L I UK D e t e r m in a t io no fa s p a r t m n eb yio n ch r o m a t o g r a p h yw it lIe le ct r o ch e m ica lint e r g r a t e da n l- p e r o m e t r icd e t e ct io n J JC h r o m a t o g rA ，1 9 9 9 ， ( 8 5 0 ) ：2 7 7 - 2 7 9 K O B A Y A S H lC ，N A K A Z A 7 I OM Y J A M A I M AY D e t e r m in a t io no fs u cr a | o s einf o o d sb yH P L C J S h o k u h inE is e ig a k uZ a s s h i，