气相色谱法快速测定糕点中环己基氨基磺酸钠

◎ 周元元，王 帅，邹勇平，胡 云，杨 嘉，卢 伟

（扬州市食品药品检验检测中心，江苏 扬州 225000）

香甜可口的糕点为大多数消费者喜爱的食物，其甜味来源除了食糖之外，还有各种各样的甜味食品添加剂，其中比较常见的是环己基氨基磺酸钠，俗称甜蜜素，分子式为C6H12NNaO3S，其甜度可以达到蔗糖的30倍以上。甜蜜素在糕点的制作中应用广泛，但是如果超出标准规定范围和规定用量，容易对人体造成严重伤害。因此，我国食品安全国家标准GB 2760—2014[1]对其使用限量和适用范围均作出了严格规定。糕点食品中环己基氨基磺酸钠的检测一直是我国食品安全检测的必不可少的项目之一。

食品中环己基氨基磺酸钠的实验室测定方法主要有气相色谱法[2-3]、高效液相色谱法[4-5]、高效液相色谱质谱法[6-7]、离子色谱法[8-9]及气相色谱质谱法[10-11]等。其中液相色谱仪的分离效果不如气相色谱仪，且流动相需要使用的有机溶剂较多，液相色谱质谱联用仪、离子色谱仪以及气相色谱质谱联用仪比较昂贵、普及程度低、维护成本较高，而气相色谱法作为国家标准GB 5009.97—2016[12]中的第一法，其适用范围广、仪器普及程度高，目前使用最多。在国家标准方法中，环己基氨基磺酸钠的提取和衍生化占据了主要的试验时间，由于检测对象种类较多，在提取方法上必须全面考虑，本文对糕点样品中环己基氨基磺酸钠的提取方法进行简化，缩短提取过程，以提高检验效率。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

环己基氨基磺酸钠标准物质（纯度99.4%，Dr.E公司）；正庚烷（液相色谱级/光谱级，美国Tedia试剂公司）；浓硫酸、亚硝酸钠、氯化钠（分析纯，国药集团化学试剂有限公司）；糕点中甜蜜素分析质控样品（B040803b，北京美正检测技术有限公司）。

1.2 仪器与设备

气相色谱仪（7890B型，美国安捷伦公司）；超声波清洗器（KH-300DV型，昆山禾创超声仪器公司）；高速离心机（Centrifuge 5430型，艾本德公司）；涡旋混合器（Votex Genie 2型，美国Scientific Industries公司）；多功能破碎仪（MultiDrive control型，IKA公司）；超纯水机（Milli-QReference型，美国密理博公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 标准溶液配制

准确称取环己基氨基磺酸钠标准物质0.112 9 g（相当于0.100 0 g环己基氨基磺酸），用纯水溶解，定容至100.0 mL，得到环己基氨基磺酸标准使用液1.00 mg·mL-1。分别准确吸取环己基氨基磺酸的标准 使 用 液 0.50 mL、1.00 mL、2.50 mL、5.00 mL、10.00 mL及25.00 mL，用水定容至50.0mL，配制成标准工作溶液的质量浓度为 0.01 mg·mL-1、0.02 mg·mL-1、0.04 mg·mL-1、0.10 mg·mL-1、0.20 mg·mL-1及0.50 mg·mL-1。分别吸取10.0 mL标准工作溶液于50 mL离心管中，待进行下一步的衍生化。

1.3.2 色谱条件

色谱柱：HP-5色谱柱（30 m×320 μm，0.25 μm）；柱箱升温程序：初始温度60℃，保持3 min，以10 ℃·min-1升温到 100 ℃，保持 0.5 min，20 ℃·min-1升温到200 ℃，保持3 min；进样口温度230 ℃；进样量1 μL，分流进样，分流比5∶1；检测器：氢火焰离子化检测器（Flame Ionization Detector，FID），温度260 ℃，氢气流量30 mL·min-1，空气流量 300 mL·min-1；载气：高纯氮气（＞99.999%），流量15 mL·min-1，尾吹 25 mL·min-1。

1.3.3 样品制备

将糕点样品高速粉碎，混匀，称取1 g左右至50 mL塑料离心管中，准确加入10 mL纯水，常温超声20 min提取。

1.3.4 衍生化

将盛有上述样品溶液或者10 mL的标准工作溶液的离心管冰浴5 min，准确移取正庚烷5 mL，加入50 g·L-1亚硝酸钠溶液、200 g·L-1硫酸溶液各 2.5 mL，摇匀，冰浴30 min，期间振摇3～5次，取出加入2.5 g氯化钠，涡旋混合器上振荡1 min，静置20 min分层，难以分层的则以7 500 r·min-1的速度离心分层，上清液过0.45 μm滤膜后，色谱进样分析。

2 结果与分析

2.1 样品制备方法的改进

在国家标准GB 5009.97—2016中，包括糕点在内的低脂低蛋白样品前处理需要经过打碎混匀、振摇、超声提取、离心、过滤、洗涤及定容7个步骤，耗时1 h以上，且要用到离心管、漏斗、滤纸、烧杯及容量瓶等多个试验器皿及器材，本方法根据糕点样品与水溶液容易分离的特点进行了部分简化，仅包含3个步骤，即打碎混匀、振摇、超声提取，全程不到25 min，只需一个50 mL离心管即可。超声提取后直接进行衍生化，衍生化结束后静置分层，对个别难以迅速分层的样品进行高速离心分离，取上清液进样。与国家标准方法相比，改进后的方法试验步骤更少，试验时间明显变少，也减少了器皿的使用，避免了转移损失。大批量样品检测时可有效提高试验效率。

2.2 标准曲线和检出限

吸取衍生化后的标准工作溶液过0.45 μm滤膜后分别装入样品瓶，按色谱条件进行上机测定，以环己基氨基磺酸钠的浓度为横坐标，以环己醇亚硝酸酯和环己醇两峰面积之和作为纵坐标，绘制标准曲线，见图1。得到线性回归方程y=2 368.525 3x-0.803 1，标准曲线线性范围是0.01～0.50 mg·L-1，线性相关系数r=0.999 96。按照3倍信噪比计算检出限，10倍信噪比计算定量限。经计算，检出限为0.006 g·kg-1和定量限为0.018 g·kg-1。由结果可知，本文方法的线性良好，其检出限和定量限优于国家标准GB 5009.97—2016中的方法检出限（0.010 g·kg-1）和定量限（0.030 g·kg-1）。

图1 环己基氨基磺酸钠的标准曲线图

2.3 方法精密度和加标回收试验

按上述实验方法，称取一定量的标准品到糕点试样中，进行3水平加标实验，得到精密度和回收率结果，见表1。加标回收率在93.0%～104.2%，相对标准偏差为1.16%～3.64%。

表1 精密度和回收试验结果表（n=6）

2.4 与国标方法的对比试验

采用国家标准GB 5009.97—2016中气相色谱法和本文方法，分别对糕点中甜蜜素分析质控样品（其证书表明扩展不确定度为14 mg·kg-1）进行测定，结果如表2所示。本文方法的回收率和精密度（n=3）均略优于国家方法，两种方法检测结果都能符合质控样品的要求，也符合国家标准中的精密度要求，即在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的10%[12]。

表2 检测方法比较表

3 结论

本文改进了国家标准中的气相色谱检测环己基氨基磺酸钠的方法，检测结果符合检测标准的要求，检测限和定量限也低于国家标准，同时可以明显减少实验步骤，缩短了试验过程，也减少了试验器皿的使用，避免转移损失，提高了回收率，可用于糕点中环己基氨基磺酸钠的定量检测。