高效液相色谱法测定调味茶饮料中甜味剂和防腐剂

渠惠琳 窦凯凯 祁国烨

摘要：建立测定调味茶饮料中常用的2种甜味剂（糖精钠、阿斯巴甜）和3种防腐剂（苯甲酸、山梨酸、脱氢乙酸）的高效液相色谱分析方法。使用Diamonsil C18柱（5 μm，250 mm×4.6 mm），以甲醇-0.02 mol/L醋酸铵水溶液（含0.4 mmol/L甲酸）为流动相进行梯度洗脱，样品在50 ℃下超声提取30 min后用紫外可见可变波长检测器检测。结果表明，5种目标物质在20 min内基线分离，标准曲线的相关系数r>0.999，平均回收率为83.0%～108.0%，日内精密度RSD<3.6%，日间精密度RSD<4.4%。该方法可用于多种调味茶饮料中这5种目标物质的分析。

关键词：调味茶饮料;高效液相色谱法;甜味剂;防腐剂

中图分类号：TS272.7;O657.7+2         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2020）01-0139-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.01.031           开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Abstract： Develop a method for the determination of 2 kinds of sweeteners（saccharin sodium， aspartame） and 3 kinds of preservatives （benzoic acid， sorbic acid， dehydroacetic acid） in seasoning tea-based drinks by high performance liquid chromatography （HPLC）. A Diamonsil C18 column （5 μm，250 mm×4.6 mm） was used with methanol -0.02 mol/L ammonium acetate （containing 0.4 mmol/L formic acid） solution as the mobile phase under the condition of gradient elution. Samples were extracted with water in an 50 ℃ ultrasonic bath for 30 min， and then they were analysed by VWD. Results show that the targets are baseline separated in 20 min. All correlation coef cients （r） are more than 0.999， with the average recoveries range from 83.0% to 108.0%， intra-day precision （RSD） values below 3.6% and inter-day precision （RSD） values below 4.4%. The method can be used for analyzing the targets in seasoning tea-based drinks.

Key words： seasoning tea-based drinks; high performance liquid chromatography; sweeteners; preservatives

随着科技的迅猛发展以及人们生活水平的提高，食品加工业高速发展，食品添加剂种类和数量逐渐增多。由于食品添加剂的使用，使得各种食品品质优良、保质期长、口感好、營养价值高。但是食品添加剂使用量超过一定范围或违规使用会对人体造成危害，对食品添加剂含量的检验是必要的，也是检验工作人员的日常工作。虽有研究者做过相关的检测工作[1-9]，但是主要局限于某一个添加剂或几个同类型添加剂，而对于同时检测甜味剂和防腐剂的研究较少，尤其是包含阿斯巴甜同时检测更为少见。试验参考相关国家标准[10-12]，对常用2种甜味剂（糖精钠、阿斯巴甜）和3种防腐剂（苯甲酸、山梨酸、脱氢乙酸） 的高效液相色谱检测进一步优化，测定茶饮料中这几种添加剂的含量。

1  材料与方法

1.1  主要试剂与材料

苯甲酸、山梨酸（纯度≥99.5%），购于美国Sigma-Aldrich公司;脱氢乙酸（纯度>98%），购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司;糖精钠（纯度为99%）、阿斯巴甜（纯度为98%），购于成都艾科达化学试剂有限公司;甲醇（色谱纯），购于德国Merck公司;甲酸 （色谱纯），购于天津市大茂化学试剂厂;醋酸铵（分析纯），购于天津市天力化学试剂有限公司;试验用水为娃哈哈纯净水;茶饮料样品，购于当地商店。

1.2  主要仪器设备

L-3000高效液相色谱仪（配紫外可见可变波长检测器），北京普源精电科技有限公司;SB-5200 DTD超声波清洗机，宁波新芝生物科技股份有限公司;TU-1901紫外可见分光光度计，北京普析通用仪器有限责任公司。

1.3  方法

1.3.1  色谱条件  色谱柱Diamonsil C18柱（5 μm，250 mm×4.6 mm）;进样体积20 μL;流动相甲醇（A）与0.02 mol/L醋酸铵水溶液（含0.4 mmol/L甲酸）（B）;梯度洗脱，0～9 min 10%A，9.1～14.5 min 40%A，14.6～20 min 10%A。流速1.0 mL/min。时间程序检测波长：0～15 min 230 nm，15～17 min 210 nm，17～20 min 230 nm;柱温30 ℃。

1.3.2  标准溶液配制

1）250 mg/L混合标准储备液配制。分别准确称取各对照品62.5 mg，用V（甲醇）∶V（水）=1∶4的混合溶剂溶解并稀释至250 mL。

2）系列混合标准溶液配制。采用逐级稀释法配制质量浓度分别为1.00、2.50、5.00、10.0、25.0、50.0、100和125 mg/L的系列混合标准溶液。

1.3.3  样品预处理  称取茶饮料样品0.200 0 g（精确至0.000 1 g）于10 mL具塞比色管中，加水至8 mL，50 ℃水浴超声提取30 min，冷却至室温再加甲醇至刻度。经0.45 μm滤膜过滤，滤液作为待测样液备用。

2  结果与分析

2.1  检测波长的选择

5种目标物的吸收光谱见图1。由图1可知，脱氢乙酸和苯甲酸在230 nm处有较强吸收，山梨酸在260 nm处有强吸收，糖精钠和阿斯巴甜在204 nm有强吸收。如果各组分都采用其相应的最大吸收波长检测，则基线波动较大、影响色谱峰峰形，因此据各组分吸收光谱并结合各组分出峰顺序选择时间程序检测波长：0～15 min 230 nm，15～17 min 210 nm，17～20 min 230 nm。

2.2  溶剂的选择

试验考察了不同比例的甲醇-水溶解各对照品后注入液相色谱仪分析。结果发现，纯甲醇溶解糖精钠和脱氢乙酸出现峰分叉现象;纯水溶解脱氢乙酸峰形较差;甲醇-水（V/V，1∶1）溶解苯甲酸的色谱峰表现为前倾峰;甲醇-水（V/V，1∶4）溶解各组分峰形均较好;甲醇-水（V/V，4∶1）溶解糖精钠峰形较差;甲醇-0.02 mol/L醋酸铵水溶液（含0.4 mmol/L甲酸）（V/V，1∶4）溶解峰形均较好，与甲醇-水（V/V，1∶4）溶解的情况几乎无差别，最终选择甲醇-水（V/V，1∶4）的混合溶剂溶解各对照品。

为保证样品中组分提取率不影响各组分峰形，在处理样品时，先加水至8 mL超声提取，再加甲醇至刻度。

2.3  流动相的选择

试验中考察了甲醇-0.02 mol/L醋酸铵体系和甲醇-0.02 mol/L醋酸铵（添加甲酸）2种体系的流动相对分离分析的影响。结果表明，采用甲醇-0.02 mol/L醋酸铵体系，山梨酸和脱氢乙酸难以分离且脱氢乙酸峰形较差，阿斯巴甜分析时间较长;采用甲醇-0.02 mol/L醋酸铵（添加甲酸）体系可改善山梨酸和脱氢乙酸分离效果，若在醋酸铵溶液中添加0.45 mmol/L以上的甲酸，脱氢乙酸与样品中杂质存在干扰;若甲酸浓度降低到0.30 mmol/L以下，则山梨酸和脱氢乙酸分不开。

最终选择甲醇（A）-0.02 mol/L醋酸铵水溶液（含0.4 mmol/L甲酸）（B）体系作为流动相，根据各组分分离情况和出峰时间，选择梯度洗脱程序：0～9 min 10%A;9.1～14.5 min 40%A;14.6～20 min 10%A。在选定的色谱条件下10.0 mg/L混合标准溶液的色谱如图2所示。

2.4  线性范围、相关系数与检出限

在选定色谱条件下，以各组分的质量浓度（ρ）为横坐标，峰面积（A）为纵坐标绘制标准曲线，分析回归方程、相关系数（r）和线性范围，结果见表1。将混合标准溶液逐级稀释进样分析，以S/N=3确定检出限（LOD），结果见表1。

2.5  回收率和精密度

在不含目标组分的空白茶饮料和含有目标组分的茶饮料样品中分别加入8、10、20 mg/L 3个浓度水平的混合标准溶液，每个浓度水平平行配制6份，用相应的样品方法处理。在选定色谱条件下测定，日内连续分析6次，计算各组分加标回收率和日内精密度（RSD），连续测定6 d，计算日间精密度，结果见表2。

2.6  样品测定

用建立的方法对调味茶饮料样品中5种目标物进行测定，每种样品平行测定3次，结果见表3，有代表性样品的色谱如图3所示。

3  结论

试验建立的高效液相色谱法在20 min内可检测苯甲酸、糖精钠、山梨酸、脱氢乙酸、阿斯巴甜5种目标组分，且各组分线性范围良好、检出限较低、准确度和精密度均较高，适合用于多数常规调味茶饮料中这5种物质的检测。

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