人工合成色素检测方法研究进展

2020-02-15戴意飞何鹏飞严忠雍赵巧灵

山东化工 2020年20期

方益，戴意飞，何鹏飞，严忠雍，赵巧灵*

(1.浙江省海洋水产研究所，浙江省海洋渔业资源可持续利用技术研究重点实验室，浙江舟山 316021；2.舟山市食品药品检验检测研究院，浙江舟山 316021)

在食品感官评定中，色、香、味、形都是主要的评测指标，其中色更是能够给人们带来最具直观的感受[1]。因此，在众多食品添加剂中，色素是最重要的组成部分，被广泛应用于食品加工产业中。色素又分为两大类，为人工合成色素和天然色素。天然色素是来大自然中可食资源，利用一定的加工方法所获得的有机着色剂，我国批准使用的食用天然色素有66种，品种甚多，其中植物性色素占多数，但它们的色素含量和稳定性等一般不如人工合成色素[2-5]。人工合成色素是化学合成的着色剂，主要是以煤焦油中分离出來的苯胺染料为原料制成的，人工合成色素拥有各种各样的颜色和色调，比天然化合物更耐热、更光亮、也更鲜艳，且合成成本较为低廉[6]。但是近年来有相关研究报道表明，一些合成色素具有一定的致癌致畸性，需要长期评估和衡量风险才能使用[8-9]。因此各国都出台了相应的检测方法和法规加以规范。本文就食品中人工合成色素的检测分析方法进行论述和总结。

1 薄层色谱法

薄层色谱法是一种固液色谱分离法，兼备了柱色谱和纸色谱的优点，利用目标物在吸附剂上的不同固定能力，在使用展开剂后，目标物会产生连续的产生吸附、脱落，从而达到各目标物的互相分离目的。国家标准GB/T 5009.35-2003中第二法即为薄层色谱法，针对水溶性样品，在酸性条件下，用聚酰胺粉吸附提取，70℃酸性水反复洗涤，乙醇-氨溶液多次解析，收集解析液去薄层色谱板上点样、展开、分离，用分光光度计进行定量。此方法适合水溶液样品，检出限为50 mg/kg。夏立娅等[10]利用薄层色谱技术检测豆制品和辣椒粉中碱性橙、皂黄、柠檬黄、日落黄等食用色素，采用硅胶薄层板，使用正丁醇-无水乙醇-氨水为展开剂，利用双波长反射锯齿薄层扫描方式。七种色素的线性范围在0.04～2.4μg之间，相关系数在0.9954～0.9994之间。各色素的最低检出量为0.01 ～0.08μg。辣椒面和豆皮样品的加标回收率为74.0%～98.0%，相对标准偏差(RSD)在1.1%～4.5%之间，该方法可以有效的对辣椒面和豆制品中的碱性橙等色素进行同时分析。

2 示波极谱法

示波极谱法，又称单扫描极谱分析法，原理为食品中的合成色素，在特定的缓冲溶液中，滴汞电极会对合成色素产生一定的响应，产生一定量的极谱波，极波谱的波高与合成色素的浓度成正比。当食品中存在两种互不影响测定的合成色素时，可对其进行定性定量分析。宋新等[11]建立了食品中合成食用色素示波极谱法的测定方法，通过波高和合成色素的浓度关系，测定了柠檬黄、亮蓝、苋菜红、日落黄和胭脂红五种合成食用色素，平均回收率在88.6%～101.3%之间，示波极谱法测定食品中合成食用色素具有操作简便、高灵敏度高等优点。

3 分光光度法

分光光度法是一种用于鉴别、杂质检查和定量测定的方法。通过测定合成色素在特定波长或不同波长的光连续照射所产生光的吸收度，合成色素的吸光度随着浓度二产生变化，从而进行定量分析。弓晓峰等[12]采用多元校正模型，直接测定，可测定五种合成色素以下的数学模型，稳定可靠，结果满意。刘慧等[13]人采用连续波长的紫外分光光度计对多种合成色素进行检测分析，建立非线性模型，根据样品中个组分的浓度差，经过四次左右的优化迭代，降低分析误差，该法简单便捷，准确稳定，可对色素混合体系进行定量测定。

4 毛细管电泳法

毛细管电泳法以毛细管为载体通道，合成色素在高压电场下拥有不同的迁移能力和分配系数，从而得到分离和定量。邓光辉等[14]建立了毛细管电泳安培法测定苏丹红Ⅰ号的方法。苏丹红Ⅰ号在1.13×10-9-1.13×10-7mol/L范围内，具有良好的线性关系,回收率在93.5%～102.7%之间，检测限为1.13×10-9mol/L。该方法成功应用于辣椒粉样品的检测，结果令人满意。云凯等[15]利用毛细管电泳法，能够同时测定饮料和雪糕中亮蓝、日落黄、新胭脂红、苋菜红、柠檬黄五种色素含量，该实验方法线性范围为5～1000 μg/mL，线性相关系数大于0.9926，最小检出限为1.0～8.2 μg/mL，平均回收率在94.40%～101.37%之间，此方法操作简便、灵敏准确、分离效果良好，在饮料及雪糕中色素的检测上取得了较为满意的结果。

5 液相色谱法

液相色谱法是是当前应用最多的检测方法，也是国家标准GB/T 5009.35-2016中测定食品中合成色素的唯一方法。白洋等[16]采用WondaCract ODS-2色谱柱分离合成色素，以乙腈-0.02 mol/L乙酸铵溶液为流动相，梯度洗脱，二极管阵列检测器检测，8种直接染料和6种合成色素在0.035～41 mg/L之间具有良好的线性关系，R2在0.999以上，方法的检出限为0.026～1.1 mg/kg，加标回收率为93.5%-99.6%，相对标准偏差为1.3%～3.9%。样品在室温下放置48 h稳定性良好。该方法简便、灵敏度高、准确性高,可用于食品中8种直接染料和6种合成色素的日常检测。随着样品复杂程度和食品检测要求的提高，单纯的液相色谱法已经不能满足现阶段食品质量安全的要求。邹沫君等[17]采用固相萃取柱富集和净化后，以0.02 mol/L乙酸铵溶液-甲醇为流动相进行梯度洗脱，采用DAD检测器多波长检测定量。七种合成着色剂在0.5～40.0 μg/mL之间均有良好的线性关系，方法检出限为0.0257～0.097 mg/kg，加标平均回收率为96.51%～104.41%，相关系数(r)为0.9999，精密度为0.95%-2.01%。该方法具有操作简便、灵敏度高、重现性佳等特色，适用于果汁饮料中7种合成着色剂的同时检测。

6 液相色谱串联质谱法

由于食品基质复杂，而且添加的合成色素种类繁多，其他的方法往往会造成假阳性，大大增加了检测分析的难度，而液相色谱串联质谱法刚好可以改善这个问题。相比较其他方法，液相色谱串联质谱法有以下几个优点：(1)液相部分采用超高效液相色谱系统，可以使用更加高性能的固定相，超高压的流动相泵，使得多种合成色素有较好的色谱分离度；(2)检测器为质谱系统，每个合成色素都有唯一的特征离子对，基本上杜绝了假阳性的可能。宗珊盈等[18]采用固相萃取-HPLC-MS/MS法同时测定食品中6种人工合成着色剂，样品经乙醇水溶液提取，聚酰胺固相萃取柱富集净化，10 mmol/L乙酸铵溶液-甲醇进行梯度洗脱，多反应监测模式定性和定量。该方法线性相关系数为0.9944以上，检出限为5～20μg/kg，回收率在81.1%～108.1%之间，相对标准偏差为0.9%～5.3%。该方法高通量、精密度高、重现性好。赵珊等[19]建立了超高效液相色谱-电喷雾串联四极杆质谱检测果汁和葡萄酒中27种工业染料的方法。样品经乙腈-盐析方式提取，工业染料在梯度洗脱条件下经色谱柱分离后，采用多反应监测模式监测。其中24种工业染料使用正离子模式检测，流动相为乙腈和0.1%甲酸水溶液；其余3种工业染料则采用负离子模式检测，流动相为乙腈和水。果汁中27种工业染料的定量限为0.1～50 μg/kg，相对标准偏差为2.4%～17.7%，回收率为57.0%-117.7%。葡萄酒中的定量限为0.2～50 μg/kg，相对标准偏差为1.6%～17.9%，回收率为40.8%～109.4%。该方法操作简单，灵敏度高，实现了不同种类的工业染料的同时提取，适合于软饮料中非法添加工业染料的高通量检测。