糕点中五种添加剂的检测方法研究
2016-03-14宁晨
宁 晨
(宁德市产品质量检验所,福建 宁德 352100)
食品添加剂是为改善食品色、香、味等品质,以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或者天然物质。在目前所使用的添加剂中,绝大多数为化学合成添加剂,是通过氧化、还原、缩合等一系列化学合成反应所得,有的具有一定的毒性,有的在食品中起变态反应或转变成其它的有毒物质,通过动物实验证明,有些物质有致癌、致畸形等作用。
消费者对食品的安全性日益关注,食品添加剂的使用情况越来越受到人们的重视,特别是有机防腐剂(苯甲酸、山梨酸、脱氢乙酸)和人工合成甜味剂(糖精钠、乙酰磺胺酸钾即安赛蜜),由于它们都有一定的毒性,过量摄入会对人体带来伤害甚至引发癌症。在GB2760-2014《食品安全国家标准:食品添加剂使用标准》中,对食品中添加的防腐剂及甜味剂都有明确的限量规定或不得添加。
为了防止食品企业超限量或超品种使用添加剂,各级食品监管部门在对食品的监督抽查中都会检测上述5种添加剂。而目前根据我国现有的检测标准,分三种方法(GB/T23495-2009、GB/T23377-2009、GB/T5009.140-2003)来检测,同一样品需进行不同的前处理方法,不但工作效率低,也增加了工作成本,因此五种食品添加剂的同时快速检测成为必要。本文在国家检测标准的基础上加以改进,探讨用高效液相色谱法同时检测糕点中的安赛蜜、糖精钠、苯甲酸、山梨酸、脱氢乙酸的方法,以便能快捷、准确地测定糕点中上述5种添加剂的含量,在实际工作中具有很强的实用性。
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂
仪器:Agilent 1260型高效液相色谱仪(安捷伦1260),配二极管阵列检测器G1315D)、超声波清洗器(江苏昆山)、低速离心机(上海安亭)。
1.2 试剂与材料
甲醇(色谱纯)、乙酸铵(分析纯)、25%氨水、亚铁氰化钾(分析纯)、乙酸锌(分析纯)。
标准储备液配制:准确称取安赛蜜、苯甲酸、山梨酸、糖精钠、脱氢乙酸5个标准品各1.0000g,分别置100mL容量瓶中,加少量水溶解并定容至刻度,配制成1.00mg/mL标准储备液,4℃保存。
1.3 样品处理
称取经粉碎并搅拌均匀的糕点样品3.00g(精确至0.0001g)至50mL离心管中,加20mL水,摇匀,超声提取10min,加3.0mL 106 g/L的亚铁氰化钾溶液和3.0mL 220g/L乙酸锌溶液,旋涡混匀,用(1+1)氨水调pH值至7.0左右,用水定容至刻度,加盖振荡,3000r/min离心5min,上清液用0.22μm微孔滤膜过滤1mL至液相进样瓶中,待测。
1.4 色谱条件
色谱柱Agilent ZORBAX Eclipse XDB-C18(4.6mm×250mm 5-Micron);柱温25℃,流速1.0mL/min,检测波长225nm,进样量10μL;流动相为A:甲醇、C:pH=8.5的乙酸铵溶液(梯度洗脱见表1)。
表1 液相色谱梯度洗脱程序
2 结果与分析
2.1 流动相的优化
考察了水-甲醇、乙酸铵-甲醇、乙酸铵(pH=4.0)-甲醇以及乙酸铵(pH=8.5)-甲醇四个流动相体系对五种目标物分离度的影响。结果表明,选用水-甲醇为流动相时,山梨酸峰形不完整,呈破裂状;而乙酸铵-甲醇为流动相时,各组分可以完全分离,但是脱氢乙酸峰形出现严重的拖尾;乙酸铵(pH=4.0)-甲醇为流动相时,苯甲酸、山梨酸和脱氢乙酸不出峰;只有乙酸铵pH值调为8.5和甲醇为流动相时,五个组分不仅能完全分离,而且峰形尖锐,无拖尾现象。
鉴于研究对象为糕点,基底成分多而杂,容易残留在色谱柱中,不易洗脱。研究过程中发现,如采用等度洗脱,在进样10针样品液后,检测组分的出峰时间开始往后移,峰宽也渐渐变大,不利于检测分析;而进行梯度洗脱,不管进液多少次数,都能保证组分的出峰时间和峰形不变。
综上所述,最后选择乙酸铵(pH=8.5)-甲醇为动相,并进行梯度洗脱,确定的最佳色谱参数见表1。
2.2 检测波长的选择
采用液相二极管阵列检测器检测,在190-400nm波长范围内对所有分析组分进行光谱扫描,观测3D光谱图和等吸收线图,5个组分最大吸收波长分别为安赛蜜226nm、苯甲酸224nm、山梨酸254nm、糖精钠220nm、脱氢乙酸235和293nm。5个组分中有3个组分在230nm处均有较高的灵敏度,流动相在低于210nm的波长下背景的紫外吸收较高,254nm处其它4个组分灵敏度又过低,故选中间波长230nm,各组分在这个波长下均有较高的灵敏度。
2.3 线性方程和检出限
分别准确移取标准储备液,用水稀释成0.01mg/mL、0.02mg/mL、0.04mg/mL、0.08mg/mL、0.12mg/mL系列混合标准工作液。按实验确定的色谱条件进样,所得标准工作液的色谱图如图1。用峰面积比对质量浓度绘制曲线,所有分析组分在其线性范围期间均有良好的线性关系,结果见表2。
图1 浓度均为0.02mg/mL五个组分的标准溶液色谱图
组分线性范围mg/mL线性回归方程相关系数安赛蜜0.01-0.12y=33845x-22.0140.9997苯甲酸0.01-0.12y=40240x-24.3680.9999脱氢乙酸0.01-0.12y=46329x-28.9450.9998山梨酸0.01-0.12y=47995x-3.35340.9995糖精钠0.01-0.12y=29706x-22.9370.9998
2.4 回收率及精密度实验
取同一空白糕点样品,分别添加1mg、3mg、5mg的三个浓度的混合标准溶液,其中不同添加量的重复样品数为6。按照本文建立的方法进行测定,结果见表3,从表中可以看出,五种组分的回收率均在92.9%—101.7%之间,相对标准偏差均小于3.2%。表明该方法能够满足糕点中安赛蜜、苯甲酸、脱氢乙酸、山梨酸以及糖精钠的检测分析要求。
表3 五组分的平均回收率和相对标准偏差(n=6)
2.5 实际样品的检测
采用本文建立的方法,采集了市场、超市及小作坊生产的糕点样品100份,结果表明,10份糕点样品中脱氢乙酸超出限量值0.5g/kg,4份样品中糖精钠有检出(糖精钠的限量值为不得检出),100份样品中安赛蜜、苯甲酸和山梨酸均未超出限量值。
3 结论
本文通过流动相的优化和检测波长的选择,最终确定乙酸铵(pH=8.5)-甲醇为流动相,并进行梯度洗脱,在230nm同时检测糕点中的安赛蜜、糖精钠、苯甲酸、山梨酸和脱氢乙酸含量,通过方法验证,表明该方法不仅色谱分离效果好,加标回收率高,精密度和检出限也符合检测要求。同时,本法操作简单,结果准确,可提高工作效率,节约实验耗材,能更好地适应食品中多组分同时检测的需求。
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