气相色谱-质谱联用法测定糕点制品中的甜蜜素
2019-01-03李少军柯良蓉庄泽龙李昆朋李厚标
◎ 李少军，柯良蓉，庄泽龙，李昆朋，李厚标
（福建省国鼎检测技术有限公司，福建 泉州 362000）
甜蜜素（Sodium Cyclamate） ，化学名称环己基氨基磺酸钠，分子式C6H12NSO3Na，属于环氨酸盐类合成甜味剂，是一种高甜度、低热值型甜味剂，甜度为蔗糖的30～50倍，被广泛应用于糕点制品的生产中[1]。国家相关标准[2]虽规定了糕点制品中甜蜜素的用量，但甜蜜素使用超标事件时有发生，如2017年9月吉林省食品药品监督管理局抽检信息通报（第17期）面包检出甜蜜素超标；2017年11月北京食品药品监督管理局抽检信息通报（第49期）蛋酥麻花检出甜蜜素超标；国外1970年美国食品与药物管理局发出全面禁止使用甜蜜素的通告，所以对糕点制品中甜蜜素的监控十分必要。
本文参考相关国家标准及资料[3]，采用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）测定糕点制品中的甜蜜素，排除了气相色谱法检测甜蜜素时的假阳性[4]，旨在满足本公司检测需要，探索出一种快速、准确检测糕点制品中甜蜜素的方法。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
1.1.1 供试材料
沙琪玛、绿豆糕、鸡蛋糕、肉松饼、桂花糕、酥饼，均购于超市。
1.1.2 试剂耗材
正己烷（德国Sccbayer，色谱纯），石油醚（德国CNW，色谱纯），氢氧化钠（天津市福晨化学试剂厂，分析纯），硫酸（西陇科学股份有限公司，分析纯），氯化钠（天津市福晨化学试剂厂，分析纯），亚硝酸钠（天津市科密欧化学试剂有限公司，优级纯），0.22 μm有机滤膜（津腾），标准物质甜蜜素（化学名环己基氨基磺酸钠，99.12%，0.25 g，Dr. Ehrenstorfer），超纯水（成都品成科技有限公司超纯水机制备，0.2 μm滤膜）。
1.2 仪器与设备
SHIMADZU GCMS-QP2010 Ultra 气相色谱-质谱联用仪， JYL-C010食品加工机（九阳），XHF-DY型匀浆机（宁波新芝），SHHW-21电热恒温水浴锅（上海科恒），EFAA-DC24型氮吹仪（上海安谱实验科技），UMV-2多管涡旋混合器（北京优晟），50 mL带盖离心管（CORNING）。
1.3 方法
1.3.1 色谱和质谱条件
色谱柱：DB-5MS UI柱，30 m×0.25 mm×0.25 μm；程序升温：柱温50 ℃保持1.00 min，5.00 ℃·min-1升温到 75 ℃，保持 1.00 min，35.00 ℃·min-1升温到 250 ℃，保持2.00 min；离子源：EI；离子源温度：230 ℃；进样口温度：230 ℃；接口温度：260 ℃；电离能：70 eV；溶剂延迟3.35 min；载气控制方式：恒压；扫描模式：SIM模式；定量离子：55；定性离子：43,81。
1.3.2 标准溶液配制
（1）环己基氨基磺酸标准储备液（5.00 mg·mL-1）。精确称取0.561 2 g环己基氨基磺酸钠标准品，用水溶解并定容至100 mL，混匀，此溶液1.00 mL相当于环己基氨基磺酸5.00 mg（环己基氨基磺酸钠与环己基氨基磺酸的换算系数为0.890 9）。置于1～4 ℃冰箱保存，可保存12个月。
（2）环己基氨基磺酸标准使用液（1.00 mg·mL-1）。准确移取20.0 mL环己基氨基磺酸标准储备液用水稀释并定容至100 mL，混匀。置于1～4 ℃冰箱保存，可保存6个月。
1.4 实验方法
1.4.1 试样的处理
称取打碎、混匀的样品5.00 g于50 mL离心管中，加30 mL水，振摇，超声提取20 min，混匀，3 000 r·min-1离心10 min后取上清液，残渣中加20 mL水重复超声提取；合并滤液并定容至50 mL，混匀备用。
1.4.2 试样的衍生
加强养老服务队伍建设：2020年末，全省培训在岗养老护理员1万名，省级培训养老机构负责人和师资人员2000人。养老机构护理员持证上岗率达到100%。
准确移取液体试样溶液10.0 mL于50 mL带盖离心管中，准确加入10.00 mL正己烷、2.5 mL亚硝酸钠溶液、2.5 mL硫酸溶液，盖紧离心管盖，摇匀，在冰浴中放置30 min，期间振摇3～5次；加入2.5 g氯化钠，盖上盖后置旋涡混合器上振动1 min（或振摇60～80次），低温3 000 r·min-1离心10 min分层或低温静置20 min至澄清分层后取上清液，过0.45 μm有机滤膜待上机。
1.4.3 标准工作溶液配制
准确移取2.00 mg·mL-1环己基氨基磺酸标准溶液0.025、0.1、0.25、0.5、1.0 mL和 2.5 mL于 50 mL容量瓶中，加水定容。配成标准溶液系列浓度为0.001、0.004、0.01、0.02、0.04 mg·mL-1和 0.1 mg·mL-1。临用时配制以备衍生化用。
准确移取标准系列溶液10.0 mL，同试样（1.4.2）衍生。
1.4.4 结果计算
式（1）中，c为由标准曲线计算出定容样液中甜蜜素的浓度，单位mg·mL-1；v为定容体积，单位mL；F为稀释倍数，本实验中取为5；m为样品质量，单位g。
2 结果与分析
2.1 线性范围
将标准溶液系列在气相色谱-质谱联用仪上按照从低到高浓度依次进行测定，在标准物质浓度0.002～0.1 mg·mL-1，甜蜜素浓度和峰面积线性较好，曲线方程Y=45 004.53X+168 856.65，相关系数为0.9 991 539，如图1所示。
图1 甜蜜素标准曲线图
2.2 最低检测限
若取样5.00 g，最低检测限为0.025 g·kg-1，满足标准定量要求。
2.3 衍生萃取试剂的选择
经过尝试，分别采用正庚烷和正己烷作为衍生提取试剂，从甜蜜素标准品离子流色谱图（TIC）（如图2）可看出，效果基本一致，正己烷色谱纯试剂易于购买，本着提高效率的原则，决定采用正己烷来提取衍生物质。
图2 甜蜜素标准品为0.1 mg·L-1的离子流色谱图（TIC）
2.4 特征离子的选择
甜蜜素离子色谱图和离子质谱图如图3、图4所示。甜蜜素通过亚硝酸钠衍生转变为环己醇亚硝酸酯，以此作为定性和定量分析，定性离子（m/z）55,43,81；定量离子55。
图3 甜蜜素离子色谱图
图4 甜蜜素离子质谱图
2.5 精密度和回收率
对购买的试样，添加3个不同水平浓度的标准溶液，按本文1.4实验方法进行试样处理、衍生后，在
1.3.1条件下测定甜蜜素的含量，进行回收率实验室，计算平均回收率和相对标准偏差，具体见表1。
表1 甜蜜素在6种试样中的添加回收率表
由表1可知，在0.02～1.5 g·kg-1的添加水平范围内，平均回收率87.0%～102%，相对标准偏差0.89%～8.7%，符合现行国家检测标准[2]要求。
3 讨论
通过采用正己烷萃取，气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）检测糕点制品中的甜蜜素，排除了气相色谱法检测甜蜜素时的假阳性[5]，不仅分析快速，且准确度和灵敏度显著提高，对甜蜜素批量检测具有较强的使用性。
