高效液相色谱法测定饼干中的9种合成着色剂
2021-06-10刘秀娟曹秀余明霞董小海钟红舰
刘秀娟,曹秀,余明霞,董小海,钟红舰
河南省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所(郑州 450002)
合成着色剂具有价格低廉、色泽鲜艳、容易着色、性质稳定等特点,因而在食品加工工艺中有着广泛的应用[1-2]。但是,合成着色过量摄入会引起慢性中毒,可导致致畸、致癌等风险增加。GB 2760—2014《食品添加剂使用标准》中明确规定了人工合成着色剂作为食品添加剂的最大使用限量[3]。
目前,合成着色剂的检测方法主要有高效液相色谱法[4-10]、高效液相色谱-质谱联用法[11-13],最常用的是高效液相色谱法。饼干常在加工过程中添加食用着色剂以改善其感官色泽,合成着色剂与蛋白质强烈结合,在提取过程中,难以分离,且有大量色素吸附于沉淀蛋白中,从而导致检测回收率降低、稳定性变差等问题。GB/T 5009.35—2016《食品中合成着色剂的测定》中液相色谱法未涵盖饼干食品。此次试验对饼干样品中合成着色剂的前处理条件进行优化研究,建立高效液相色谱法测定饼干中9种合成着色剂的方法。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
甲醇,色谱纯,德国Merck公司;乙酸铵,色谱纯,美国Fisher公司;乙醇、氨水、亚铁氰化钾、乙酸锌、甲酸均为色谱纯,国药集团化学试剂有限公司;HLB柱(150 mg/6 mL),美国Waters公司;试验用水均为超纯水。
柠檬黄、日落黄、苋菜红、胭脂红、诱惑红、赤藓红、亮蓝,国家标准物质中心;新红,农业部环境保护科研监测所;靛蓝,德国Dr. Ehrenstorfer GmbH公司。
1.2 仪器与设备
LC-20AT,配有二极管阵列检测器,岛津公司;GL-21B型高速冷冻离心机,上海安亭科学仪器厂离心机;RE-52AA旋转蒸发仪,上海亚荣生化仪器厂;QGC-36型自动氮吹浓缩仪,上海泉岛公司;固相萃取装置,美国Agilent公司;Milli-Q超纯水纯化系统,美国密理博公司;分析天平,瑞士梅特勒-托利多公司。
1.3 方法
1.3.1 样品处理
样品提取:取2 g左右(精确至0.01 g)试样于50 mL离心管中,加入25 mL无水乙醇-氨水-水(7:2:1,V/V),涡旋1 min,超声提取45 min,以8 000 r/min 4 ℃离心5 min,取10 mL上清液于40 ℃水浴减压旋转蒸发至近干,用10 mL 4%甲酸水溶解用HLB柱净化。
样品净化:HLB柱使用前分别用5 mL甲醇、5 mL水活化。将待净化液过柱,用5 mL 1%甲酸水淋洗,5 mL 2%氨水-甲醇洗脱,将洗脱液于40 ℃氮吹至近干,用2 mL水溶解过膜,上机。
1.3.2 标准溶液的配制
分别吸取1.00 mL胭脂红、苋菜红、日落黄、柠檬黄、赤藓红、新红、靛蓝、亮蓝标准溶液以及0.50mL诱惑红标准溶液,用水定容于10 mL容量瓶中,配制成50 μg/mL的混合标准储备液。取50.0 μg/mL的混合标准储备液,逐级稀释成0.20,0.50,0.80,1.00,2.00和5.00 μg/mL,按照色谱条件进样,以各色素峰面积对浓度做线性回归分析。
1.3.3 色谱条件
Syncronis C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);柱温40 ℃;流速1.0 mL/min;进样量5 μL;二极管阵列检测器;流动相:甲醇和0.02 mol/L乙酸铵溶液,梯度洗脱,流动相梯度洗脱程序如表1所示。
2 结果和讨论
2.1 提取溶剂的选择
由于着色剂易溶于水、微溶于乙醇,样品用水超声提取,着色剂和蛋白质结合较难从样品中提取出来,用亚铁氰化钾和乙酸锌沉淀蛋白时会吸附合成着色剂,造成回收率较低,回收率在30%以下。用无水乙醇-氨水-水提取时,合成着色剂不会随蛋白质去除而损失,回收率相对较高,故采用无水乙醇-氨水-水作为样品提取剂。
2.2 线性范围及检出限
将混合标准系列溶液,经超高效液相色谱测定,以峰面积为横坐标,进样浓度为纵坐标,得到回归方程、相关系数及检出限(见表2)。结果显示,在0.20~5.00 μg/mL质量浓度范围内,9种合成色素的峰面积与浓度呈良好的线性关系,可进行准确定量。以S/N=3计算9种合成色素的检出限。
2.3 回收率及精密度试验
取压缩饼干样品,按低、中和高3种不同浓度水平添加含9种合成色素混合标准溶液,样品按1.3.1小节处理后进行测定,分别计算9种合成色素的回收率和相对标准偏差。由表3可知,该方法在不同加标水平下的回收率为73.1%~94.0%,相对标准偏差(δRSD)为1.0%~4.6%,具有较好的准确度。
表2 9种合成色素的线性方程、相关系数和检出限
表3 9种合成色素的回收率和相对标准偏差
3 结论
方法选择固相萃取-高效液相色谱法对饼干中9种人工合成着色剂进行检测,采用梯度洗脱程序分离,灵敏度高,精密度、准确度良好,能满足饼干中9种人工合成着色剂检测的需要。结果表明,该方法具有前处理简单、净化效果好、回收率稳定、一次处理能同时测定多种人工合成着色剂等优点。