高效液相色谱法同时测定食品中的5种添加剂

卞金辉,李 娟,郭泉辉＊

(1.洛阳市质量技术监督检验测试中心,河南洛阳 471000; 2.河南大学化学化工学院,河南开封 475004）

高效液相色谱法同时测定食品中的5种添加剂

卞金辉1,李 娟2,郭泉辉2＊

(1.洛阳市质量技术监督检验测试中心,河南洛阳 471000; 2.河南大学化学化工学院,河南开封 475004）

采用高效液相色谱法测定了食品中山梨酸、苯甲酸、糖精钠、乙酰磺胺酸钾和脱氢乙酸等5种食品添加剂.结果表明:高效液相色谱法能够满足食品中5种食品添加剂同时测定的要求;在0～200 mg/L的线性范围内,相关系数 r大于0.999 2,对5种食品添加剂的最低检出限分别为 0.15、0.25、0.45、0.17、0.23 mg/kg;样品的加标回收率在94%～103%之间,相对标准偏差处于2.01%～4.20%范围内.

食品;食品添加剂;高效液相色谱;测定

Abstract:Five kinds of food additives(sorbic acid,benzoic acid,saccharin sodium,acesulfame potassium and dehydrogenation acetate)were determined by high performance liquid chromatography(HPLC).Results show that the five kinds of food additives can be simultaneously measured by HPLC.In the linear range of 0-200 mg/L,the correlation coefficient was above 0.999 2,and the lowest detection limits for sorbic acid,benzoic acid,saccharin sodium,acesulfame potassium and dehydrogenation acetate were 0.15,0.25,0.45,0.17,and 0.23 mg/kg,respectively.The average recovery of standard addition was 94%-103%,and the relative standard deviation was within 2.01%-4.20%.

Keywords:food;food additives;high performance liquid chromatography;determination

食品添加剂是指在食品加工工艺中为了改善食品品质和色、香、味以及防腐等的需要而人为地添加到食品中的化学合成或者天然物质.近年来,消费者对食品中各种添加剂的安全性日益关注,特别是人工合成的添加剂越来越受到人们的重视.作为食品中常见的食品添加剂如山梨酸、苯甲酸、糖精钠、乙酰磺胺酸钾和脱氢乙酸常常被食品加工者混合使用添加到食品中以增强口味和延长保质期.这5种添加剂的单独检测均有很多报道[1-10].但由于这些方法采用各自不同的前处理技术和分析方法,当需要同时检测这5种添加剂时,造成检测费时、费力、费试剂,检测时间长,工作效率低.为提高工作效率,有必要建立一种快速、简便、高效、且能同时测定这5种添加剂的方法.目前,用高效液相色谱法同时检测食品中这5种添加剂的分析方法尚未见报道.作者拟建立一种采用高效液相色谱能同时检测食品中山梨酸、苯甲酸、糖精钠、乙酰磺胺酸钾和脱氢乙酸等5种常用食品添加剂的方法,以便能快速、简便、准确地测定食品中以上5种添加剂的含量.

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

HITACHI公司L-2000高效液相色谱仪,HITACHI公司L-2400紫外检测器,手动进样阀,T2000色谱工作站,PHILIPS公司 HR2850高速捣碎器,金燕802型离心机,超纯水,甲醇(色谱纯),乙酸铵溶液(0.02 mol/L),氢氧化钠溶液(0.5 mol/L),超纯水.

标准储备液(1 g/L):分别准确称取0.100 0 g乙酰磺胺酸钾、山梨酸、苯甲酸、糖精钠、脱氢乙酸,用10 mL的氢氧化钠溶液(0.5 mol/L)溶解,用超纯水定容至100 mL.

1.2 色谱条件

高效液相色谱仪色谱柱为Agilent TC-C18柱(5μm,250 mm×4.6 mm),柱温为室温;用甲醇和0.02 mol/L乙酸铵水溶液(8∶92,V/V)作流动相,流速为0.8 mL/min,使用前需进行超声波脱气处理;紫外检测器,波长为230 nm,进样量20μL.

1.3 样品处理

1.3.1 固态食品

取一定量有代表性的固态食品放入捣碎机中捣碎,称取2.50～5.00 g(准确到0.1 mg)试样于25 mL的比色管中,加10 mL超纯水,摇匀后用氢氧化钠溶液(0.5 mol/L)调节p H值为7～8左右.超声提取10 min,再振荡提取10 min后用超纯水定容至25 mL,摇匀.以3 500 r/min速度离心5～10 min,上清液经水系0.45μm微孔滤膜过滤后,供高效液相色谱测定.

1.3.2 液态食品

直接称取10.00 g(准确到0.1 mg)液态食品于25 mL的比色管中(如含有二氧化碳微温搅拌除去,如果含有乙醇,水浴加热除去),用氢氧化钠溶液(0.5 mol/L)调节p H值为7～8左右.超声提取10 min,再振荡提取10 min后用超纯水定容至25 mL摇匀.以3 500 r/min速度离心5～10 min,上清液经水系0.45μm微孔滤膜过滤后,供高效液相色谱测定.

1.4 工作曲线

将标准储备液用超纯水逐级稀释成质量浓度为10、20、50、100、150、200 mg/L的混合标准溶液系列,经水系0.45μm微孔滤膜过滤后,按照仪器工作条件,用高效液相色谱仪测定.

1.5 样品测定

处理后的样液经水系0.45μm微孔滤膜过滤后,按照仪器工作条件,在高效液相色谱仪上测定,以保留时间定性,峰面积定量.

2 结果与讨论

2.1 流动相的选择

图1 混标色谱图Fig.1 Chromatogram of mixture standard solution

采用甲醇和0.02 mol/L乙酸铵水溶液(8∶92,V/V)做流动相,流速为0.8 mL/min.实验结果表明山梨酸、苯甲酸、糖精钠、乙酰磺胺酸钾、脱氢乙酸分离效果好,谱图见图1.出峰时间依次为:乙酰磺胺酸钾9.371 min,苯甲酸 11.469 min,山梨酸15.201 min,脱氢乙酸18.124 min,糖精钠20.034 min.

对流动相分别采用硫酸铵-甲醇-乙腈-硫酸体系和甲醇-乙酸铵体系进行试验.结果发现:采用硫酸铵(740 mL)+甲醇(170 mL)+乙腈(90 mL)+硫酸(1 mL)组成流动相时,只能较好地分离糖精钠、乙酰磺胺酸钾,而山梨酸、苯甲酸和脱氢乙酸不能被分离.采用甲醇-乙酸铵溶液(0.02 mol/L)做流动相时,选择合适的比例和流速,能很好地分离待测组分,且方法灵敏度较高.

在甲醇-乙酸铵溶液体系里,随着甲醇在流动相中比例增大(从5%逐渐升至15%),5种添加剂保留时间都缩短,糖精钠和脱氢乙酸尤为明显.当甲醇在流动相中比例为5%～6%时,乙酰磺胺酸钾与苯甲酸和糖精钠与脱氢乙酸的分离度均小于1.1,不能有效分离.当甲醇在流动相中比例为8%时,5种添加剂分离效果最好.

在甲醇-乙酸铵溶液体系里,改变流动相流速发现:随着流速降低(从1 mL/min逐渐降低到0.71 mL/min),5种添加剂保留时间都增长,方法灵敏度提高.当流速为0.8 mL/min时,保留时间和灵敏度都比较理想.

2.2 波长的选择

由于山梨酸、苯甲酸、糖精钠、乙酰磺胺酸钾和脱氢乙酸在紫外区均有吸收,所以选择紫外检测器.通过波长扫描发现,波长在214 nm附近,只有糖精钠、乙酰磺胺酸钾有良好的吸收,波长在293 nm附近,只有脱氢乙酸有良好的吸收,而波长为230 nm时山梨酸、苯甲酸、糖精钠、乙酰磺胺酸钾和脱氢乙酸均有良好的吸收,且灵敏度高.所以,本文选择波长为230 nm.

2.3 标准曲线及线性范围

按照工作曲线方法配制6种不同浓度的山梨酸、苯甲酸、糖精钠、乙酰磺胺酸钾和脱氢乙酸混合标准溶液,按照色谱条件进行测定.试验结果表明:山梨酸、苯甲酸、糖精钠、乙酰磺胺酸钾和脱氢乙酸的浓度在0～200 mg/L内呈线性关系,线性回归方程及相关系数见表1.

表1 线性回归方程及相关系数Table 1 The equation of linear regression and correlation coefficient

2.4 显著性实验及精密度实验

取一定浓度含量的样品(必要时添加标准溶液),用国标法[1-3,7-8]和本法做显著性实验,每种方法做8次平行测定,用 t法进行检验,结果见表2.

表2 显著性实验及精密度实验Table 2 The significant experiment and the precision experiment

2.5 加标回收率实验

对一定含量的样品(必要时添加标准溶液)进行了加标回收率实验,其回收率在94%～103%范围内.结果见表3.

2.6 方法的检出限

根据测量得出的山梨酸、苯甲酸、糖精钠、乙酰磺胺酸钾、脱氢乙酸的标准曲线,并连续测量 11次空白溶液的吸光度,然后计算4倍11次测量值的标准偏差,得到山梨酸、苯甲酸、糖精钠、乙酰磺胺酸钾、脱氢乙酸的检出限分别为0.15、0.25、0.45、0.17和0.23 mg/kg.

表3 加标回收率实验结果Table 3 The results of the average recovery of standard addition

2.7 干扰试验

在标样及试样中加入食品中可能加入的添加剂,如甜蜜素、柠檬黄、胭脂红、日落黄、苋菜红、亮蓝、赤藓红、新红,按本法测定,实验结果表明,在本实验色谱条件下,分离效果好,均未产生干扰.

3 结论

通过用氢氧化钠溶液作为提取液,超声提取后,在优化的高效液相色谱条件下,成功地对山梨酸、苯甲酸、糖精钠、乙酰磺胺酸钾和脱氢乙酸等5中食品添加剂进行了 HPLC检测.实验结果表明,HPLC方法快速、简便、灵敏度高、稳定性好,同时分离这5种添加剂效果好.山梨酸、苯甲酸、糖精钠、乙酰磺胺酸钾和脱氢乙酸的检出限分别为0.15、0.25、0.45、0.17、0.23 mg/kg.值得在食品日常监督检测中推广应用.

[1]中华人民共和国卫生部中国国家标准化管理委员会,GB/T5009.29-2003.食品中山梨酸、苯甲酸的测定[S]//中华人民共和国国家标准.GB/T5009.1～5009.100-2003食品卫生检验方法·理化部分(一).北京:中国标准出版社,2004,2:233-239.

[2]中华人民共和国卫生部中国国家标准化管理委员会,GB/T5009.28-2003.食品中糖精钠的测定[S]//中华人民共和国国家标准 GB/T5009.1～5009.100-2003食品卫生检验方法·理化部分(一).北京:中国标准出版社,2004,2:223-230.

[3]中华人民共和国卫生部中国国家标准化管理委员会,GB/T5009.140-2003饮料中乙酰磺胺酸钾[S]//中华人民共和国国家标准 GB/T5009.1～5009.100-2003食品卫生检验方法·理化部分(二).北京:中国标准出版社,2004,2:203-207.

[4]中华人民共和国卫生部,GB21703-2010食品安全国家标准乳与乳制品中苯甲酸和山梨酸的测定[S].[2010-06-01].http://www.foodmate.net.

[5]中华人民共和国商务部,SB/T10389-2004.肉与肉制品中山梨酸的测定[S].[2004-09-01].http://www.foodmate.net.

[6]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,SN/T1548-2005进出口腐乳中苯甲酸、山梨酸含量检验方法[S].北京:中国标准出版社,2005.

[7]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会,GB/T23495-2009.食品中苯甲酸、山梨酸和糖精钠的测定高效液相色谱法[S].[2009-08-01].http://www.foodmate.net.

[8]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会,GB/T 23377-2009.食品中脱氢乙酸的测定高效液相色谱法[S].北京:中国标准出版社,2009.

[9]罗晓燕,刘莉治,李晓东,等.HPLC测定月饼中的脱氢乙酸钠[J].中国卫生检验杂志,2003,13(3):301-302.

[10]凌东辉,潘翊,钟春霞.糕点中脱氢乙酸的高效液相色谱C8柱测定[J].中国公共卫生,2003,21(3):358.

Simultaneous determination of five kinds of additives in food by high performance liquid chromatography

BIAN Jin-hui1,LI Juan2,GUO Quan-hui2＊

(1.Center of Inspection and Testing of Quality Technology Supervision of L uoyang City,L uoyang471000,Henan,China;
2.College of Chemistry and Chemical Engineering,Henan University,Kaif eng475004,Henan,China)

R 155.5

A

1008-1011(2011)02-0052-04

2010-10-15.

卞金辉(1969-),男,工程师,硕士,主要从事食品理化检验工作.＊

.E-mail:qhguo@henu.edu.cn.