高效液相色谱-二极管阵列法同时测定酱腌菜中5 种甜味剂
2021-10-21杨怡乐
田 毅 刘 畅 盛 静 杨怡乐
(重庆市黔江食品药品检验所,重庆黔江 409000)
酱腌菜是我国广大消费者比较喜爱的食品之一,为保持蔬菜的营养价值,增强蔬菜口感,延长保质期,常在生产过程中添加各种食品添加剂,包括防腐剂和甜味剂。甜味剂按其来源可分为人工合成甜味剂和天然甜味剂。人工合成甜味剂由于在人体内不进行代谢吸收,不提供热量且甜度高,越来越受到人们的重视。糖精钠、安赛蜜、纽甜、阿斯巴甜、阿力甜、三氯蔗糖等均为人工合成甜味剂。甜味剂被广泛应用于食品行业,但添加过量具有一定毒副作用,食用后会危害人体健康,因此在GB 2760—2014《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》中对糖精钠、安赛蜜、阿斯巴甜、纽甜等甜味剂在酱腌菜中的使用限量和适用范围都做了明确的规定。
目前,国标方法最多可同时检测酱腌菜中2 种人工合成甜味剂,且样品前处理方法、净化步骤、流动相条件、检测器类型等均有区别。文献报道的甜味剂同时检测方法主要有高效液相色谱法、液相色谱-质谱法;吴晓红,李小华等的研究中仅对糖精钠和安赛蜜进行检测,该方法无法实现酱腌菜中多种甜味剂的同时检测,而在实际风险监测工作中有时需要同时检测多种甜味剂。如果分别对几种甜味剂进行检测,不仅费时费力,而且检测效率也低。因此,在此基础上,本文建立了一种采用高效液相色谱-二极管阵列同时检测酱腌菜中多种甜味剂的测定方法,经验证该方法高效快捷、准确可靠、操作性强,能较好的适用于日常检测工作。
1 材料和方法
1.1 试剂、仪器
甲醇、乙腈,均为色谱纯;甲酸、乙酸锌、亚铁氰化钾,均为分析纯;安赛蜜、糖精钠、阿斯巴甜、阿力甜、纽甜对照品,含量均≥97%;超纯水。
Agilent 1260 高效液相色谱仪,配DAD 检测器;TG16-WS 台式高速离心机;IKA MS3 digital 涡旋仪;电子天平;ELGA 超纯水系统。
1.2 色谱条件
流动相:A 为0.02 mol/L 乙酸铵溶液;B 为乙腈,采用梯度洗脱,梯度洗脱程度见表1。
表1 流动相及流速
色谱柱:岛津C18柱(4.6 mm×250 mm;5 μm);柱温:30 ℃,进样量:10 μL,流速:1.0 mL/min,检测波长:210 nm。
1.3 标准溶液制备
1.3.1 标准储备溶液制备
准确称取适量糖精钠、安赛蜜、阿斯巴甜、阿力甜、纽甜标准物质于10 mL 量瓶中,用超纯水溶解并定容至刻度,摇匀,即得混合标准储备溶液。
1.3.2 混合标准使用溶液制备
将配制好的标准储备溶液配制成质量浓度为50 μg/mL的混合标准使用溶液;用超纯水逐级稀释成质量浓度为1 μg/mL、5 μg/mL、10 μg/mL、20 μg/mL、50 μg/mL 的混合标准系列工作溶液,待用。
1.4 供试品溶液制备
1.4.1 提取
称取1.0 g 混合均匀试样于50 mL 离心管中,加入10 mL 0.15%甲酸水溶液超声提取15 min,加入亚铁氰化钾和乙酸锌各2 mL,涡旋振摇2 min,5 000 r/min 离心5 min,上清液转移至25 mL 容量瓶中,再提取一次,合并上清液,定容,摇匀静置,上清液过孔径0.45 μm 微孔滤膜,上机测定。
2 结果与讨论
2.1 检测波长的选择
采用二极管阵列检测器在190 nm~400 nm 范围内对5 种甜味剂进行光谱扫描,结果显示5 种甜味剂的最大吸收波长分别为:纽甜218 nm,阿斯巴甜200 nm,阿力甜200 nm,糖精钠230 nm,安赛蜜230 nm。综合5 种甜味剂的最大吸收波长,分别选取205 nm、210 nm、220 nm、230 nm 波长进行测定。结果表明,在210 nm 时,5 种甜味剂峰响应值高,基线平稳度好。因此,本试验选择210 nm 作为5 种甜味剂的检测波长。5 种甜味剂混合标准品色谱图如图1 所示。
图1 210 nm 处5 种甜味剂的混合标准品色谱图
2.2 前处理的对比选择
本试验对比了2 种前处理方式:一种是试样经提取溶液提取,蛋白沉淀,离心后过滤膜直接上机;另一种是样品经提取溶液提取,蛋白沉淀,离心,静置后取适量供试品溶液过固相萃取柱(C18,HLB),溶剂复溶后过滤膜上机。结果表明,试样过HLB 固相萃取柱后基线平稳,杂峰较少,但安赛蜜低水平加标时回收率低于70%;而经C18固相萃取柱后,糖精钠、安赛蜜回收率均未达到60%,过净化柱的前处理方式回收率不能取得较好效果;而样品直接提取后上机的处理方式,取得较好效果,通过加标回收验证,5 种甜味剂均能达到85%以上,样品基质干扰少,重现性较好。
2.3 色谱条件的优化
本试验考察了甲醇-水、甲醇-乙酸铵、乙腈-乙酸铵等体系对5 种甜味剂的分离效果影响,结果表明,采用甲醇-水体系作为流动相时,随着甲醇体积分数从5%上升至75%,5 种甜味剂出现峰拖尾严重,峰形变宽现象;在甲醇-乙酸铵体系中,由于甲醇的洗脱能力较弱,当甲醇含量较低时,阿斯巴甜和纽甜出峰时间较晚,影响检测时间,不利于快速检测。通过对比优化,最终选择乙腈-乙酸铵体系作为流动相,进行梯度洗脱,设定流速1 mL/min,柱温30 ℃时,可以使5种甜味剂之间得到较好分离,且不会受到样品基质干扰。
2.4 方法回收率和精密度
分别将5 种甜味剂混合标准溶液以低中高3 个浓度水平(5 μg/g、10 μg/g、20 μg/g)添加到酱腌菜试样中,进行3 个水平加标回收试验,重复测定6次,同1.4 样品处理后上机测定,结果见表2。
由表2 可知,样品的平均加标回收率在88.5%~103.2%,相对标准偏差小于3.5%,表明该方法精密度和重现性均能满足分析要求。
表2 5 种甜味剂的平均加标回收率试验及相对标准偏差(n=6)
2.5 标准曲线及检出限
将1.3.2 中配制好的混合标准系列工作溶液按照要求上机测定。以保留时间和光谱进行定性,峰面积进行外标法定量,5 种甜味剂在质量浓度1 μg/mL~50 μg/mL 范围内线性关系良好,根据S/N=3 计算检出限,结果如表3 所示。由表3 可知,方法检出限(LOD)为:0.6 mg/kg~4.5 mg/kg,定量限(LOD)为:2.3 mg/kg~14.0 mg/kg。
表3 线性范围、相关系数及检出限
2.6 市场抽样检测结果
采用本方法对100 批市售酱腌菜试样进行检测。结果发现,11 批酱腌菜中检测出糖精钠,其检出值范围为9.45 mg/kg~19.7 mg/kg,14 批酱腌菜中检出安赛蜜,其检出值范围为5.36 mg/kg~15.37 mg/kg,4 批酱腌菜中检出2~3 种甜味剂,这表明酱腌菜中复合使用甜味剂的情况存在,但其检出值均在国标限定范围内,表明企业都能按照规定要求使用甜味剂。
3 结论
本文建立了高效液相色谱-二极管阵列法同时测定酱腌菜中5 种甜味剂含量的方法,与传统方法相比,该方法前处理简单,操作快捷,且该方法回收率、检出限、定量限等均能满足定量分析要求,可同时测定酱腌菜中5 种甜味剂,可为酱腌菜的质量安全监管提供技术支撑。