食品添加剂是现代食品工业中不可缺少的一部分,其使用目的是改善食品的色、香、味等品质。我国《食品添加剂使用标准》(GB 2760-2011)[ 1 ]对甜味剂、人工合成色素等添加剂的使用范围及最大使用限量做了明确规定。但部分食品生产中可能存在食品添加剂超范围或超量使用情况。食用这种食品可能对人体产生危害,可能引发癌症[ 2 ]。另外还可能存在同一种食品中同时添加多种食品添加剂的情况；但目前国家对食品添加剂的检测标准[ 3, 4 ]和文献[ 5, 6, 7 ]多为单个或单类项目测定,主要使用的检测方法有高效液相色谱法[ 8, 9, 10 ]、液相色谱-质谱联用法[ 11, 12, 13 ]、毛细管电泳法[ 14 ]。目前测定糖精钠的样品前处理大多采用水提取法,提取液过滤后直接进样测定[ 3 ]。近几年也有采用弱离子或阴离子固相萃取柱[ 12 ]和C18固相萃取柱[ 15 ]进行净化的报道。对合成色素的测定参考了GB/T 5009.35-2003[ 4 ]《食品中合成着色剂的测定》中采用聚酰胺粉与样品搅拌均匀吸附色素后,将油脂除去后再进行解吸,操作十分复杂。本文将聚酰胺粉制备成固相萃取小柱,使操作简单易行,并利用固相萃取-高效液相色谱-可变波长检测法同时测定各种调味品中1种甜味剂和3种人工合成色素。本方法简便、快速、准确、可靠。
高效液相色谱仪(美国Waters公司),配Waters 2487紫外检测器和Waters 2996二极管阵列检测器;Milli-Q超纯水器(美国Millipore公司);低温高速离心机(日本日立公司)。
对照品:糖精钠、胭脂红、日落黄和诱惑红(德国Dr. Ehrenstorfer公司);甲醇(色谱纯,天津康科德有限公司),醋酸铵、氨水、乙醇、石油醚(沸程30～60 ℃)(分析纯,国药集团化学试剂有限公司);聚酰胺(100～200目,国药集团化学试剂有限公司);聚酰胺固相萃取小柱(自制:在5 mL注射瓶的底部放一层脱脂棉,装入3 g聚酰胺粉)。超纯水(Milli-Q超纯水仪制备)。
调味品:采自辽宁省各类饭店。
将样品混匀。精密称取5.00 g于30 mL离心管中,加入20 mL石油醚,涡旋混合2 min,于4 ℃、3500 r/min 条件下离心5 min,弃去上清液;重复以上操作2次;挥去残渣中的石油醚,加入15 mL提取溶液(取无水乙醇700 mL、氨水200 mL、水100 mL,混匀),涡旋混合提取,于 3500 r/min 下离心5 min,移取上清液;残渣中加入15 mL提取溶液重复提取2次;合并3次提取上清液,置于80 ℃水浴中蒸发至约1 mL。将其转移至自制的聚酰胺粉小柱(该小柱预先依次使用10 mL甲醇、10 mL 1%盐酸溶液及10 mL水洗涤)中,依次用20 mL甲醇、10 mL水淋洗去除杂质;最后用30 mL提取溶液将吸附在聚酰胺固相萃取小柱上的糖精钠、胭脂红、日落黄和诱惑红进行洗脱,收集洗脱液至蒸发皿中,置于80 ℃水浴中蒸发至约1 mL,用约3 mL水转移至5 mL量瓶中,放置至室温后,调节pH至5～6,加水稀释至刻度,混匀,经0.22 μ m水性滤膜过滤后置于样品瓶中,待测。
色谱柱:资生堂C18色谱柱(150 mm×4.6 mm, 5 μ m)。流动相:0.02 mol/L 乙酸铵水溶液(A)和甲醇(B)。梯度洗脱程序:0～6.0 min, 85%A～75%A; 6.0～13.0 min, 75%A～5%A; 13.0～16.0 min, 5%A～85%A。进样量:20 μ L;柱温:25 ℃。检测波长程序:0～5.50 min, 230 nm; 5.50～9.30 min, 510 nm; 9.30～10.20 min, 484 nm; 10.20～13.0 min, 510 nm。
本文选择甲醇和0.02 mol/L 乙酸铵溶液作为流动相,采用梯度洗脱。流动相中甲醇的含量显著影响各种添加剂的色谱保留时间,当减少甲醇的含量,各组分的保留时间变长,分离效果变好;但分析时间相应增加,且峰变宽,影响检测的准确度和精密度;反之,会缩短各组分的保留时间,但部分组分可能会出现难以分离、重叠等现象。因此,本文采用梯度洗脱,在13 min内可对4种食品添加剂进行完全分离分析,并与供试品中的杂质有较好的分离(见图1)。
对糖精钠、胭脂红、日落黄和诱惑红在200～700 nm波长范围内进行扫描,结果发现:糖精钠分别在205、270 nm处有吸收峰,其中在205 nm处为最大吸收,但由于205 nm为甲醇的末端吸收,而且样品中会有吸收很强的色谱峰,当选择230 nm作为检测波长时,样品中的杂质峰变小,因此,本文选择230 nm作为糖精钠的检测波长。胭脂红在217、510 nm处有吸收峰,其中在紫外区217 nm处为最大吸收;日落黄分别在235、484 nm处有吸收峰,其中在紫外区235 nm处为最大吸收;诱惑红分别在213、510 nm处有吸收峰,其中在紫外区213 nm处为最大吸收。为了使目标化合物能有较大的响应值,并且杂质峰干扰峰较少,本文分别选择在各自的次最大吸收波长510、484和510 nm下检测上述3种色素。
为了增强调味品的色、香、味效果,经常添加拌有油、花生酱、芝麻酱等油脂类较高的物质。由于这些物质对目标物特别是色素有较强的吸附,因此,油脂的去除十分必要。本文比较了正己烷和石油醚(沸程30～60 ℃)对油脂的提取,结果表明:石油醚去除油脂更彻底,4种目标物的提取回收率较高(均大于80% );而用正己烷去除油脂时,糖精钠、胭脂红和日落黄的提取回收率虽可达到80%以上,但诱惑红的提取回收率只有60% ,因此本文最终选择用石油醚(沸程30～60 ℃)去除油脂。
对于糖精钠的提取溶剂,现在应用较广的为水,或者是碱化后的水溶液。对于胭脂红、日落黄和诱惑红强极性着色剂的提取溶剂,现在应用较广的为无水乙醇、氨水和水的混合溶剂。根据糖精钠和3种合成色素的理化性质,分别考察了水、20%(v/v)氨水溶液及混合提取溶液(无水乙醇700 mL、氨水200 mL、水100 mL混匀)对目标物的提取率,结果表明:直接采用水或20%氨水溶液提取时,糖精钠的提取回收率较高,可达到95% ,且重复性较好。但是对合成色素的提取效率较低,只有30% ;重复提取,色素的提取效率并没有明显地提高。选用混合提取溶液对目标物进行提取时,当使用15 mL混合提取液时,糖精钠的提取回收率可达60% ,合成色素的提取回收率可达85% ;当残渣中加入15 mL混合提取液重复提取2次,糖精钠的提取回收率可达85%以上,合成色素的回收率可以达到90%以上。由于混合提取液中含有有机溶剂,便于富集,因此选择采用混合提取溶液进行提取,每次15 mL,重复提取3次。
本文依次用甲醇、水作淋洗液进行淋洗。先用20 mL甲醇淋洗时,淋洗液中未检测到目标物。再用10 mL水淋洗时,其淋洗液中也未检测到目标物;但当20 mL水淋洗时,其洗脱液中有极少量的糖精钠。因此本文选择依次用甲醇20 mL和水10 mL淋洗。
本文采用提取液进行洗脱,当用20 mL提取液洗脱时,只有60%的糖精钠洗脱出来,而色素的洗脱率接近100% ;当用30 mL提取液洗脱时,糖精钠洗脱率达到了80% ,满足实验的需要。因此本文选择用30 mL提取液进行洗脱。
将糖精钠、胭脂红、日落黄和诱惑红分别配制成0.1、0.2、0.5、1、2和5 mg/L 的混合标准工作液,以各待测物的质量浓度(x)为横坐标、峰面积(y)为纵坐标绘制标准曲线。结果表明:4种待测物在0.1～5 mg/L 范围内线性关系良好,可满足样品的定量分析需要。检出限(以S/N=3计)及定量限(以S/N=10计)见表1。
在调味品(烧烤蘸料、芝麻酱、香辣酱等)中添加0.15、1.0、5.0 mg/kg 3个水平的标准品,平行测定6个样品,连续测定3日,计算加标回收率。表2显示烧烤蘸料中糖精钠、胭脂红、日落黄和诱惑红的添加回收率为88.6% ～97.1% ,相对标准偏差(RSD)小于5% ,日间和日内的精密度均能满足目标物的定量要求。
应用本文建立的方法对调味品(采集处为辽宁省的沈阳、锦州、葫芦岛和辽阳4个城市的快餐店及大型、中型、小型餐饮服务企业,以火锅、烧烤中使用的底料、蘸料及各种调味汁为主,共120批)进行测定,其中有60批检出糖精钠,有2批检出日落黄,胭脂红和诱惑红均未检出,但检出的糖精钠和日落黄的含量均符合GB 2760-2011的限量要求[ 1 ],合格率为100% 。图2为一个阳性样品的色谱图。
本文利用固相萃取-高效液相色谱-可变波长检测法同时测定各种调味品中1种甜味剂和3种人工合成色素。利用聚酰胺固相萃取小柱对调味品中的甜味剂和合成色素净化和富集,优化了洗脱体积、淋洗液种类和浓度等参数,在13 min内同时检测糖精钠、胭脂红、日落黄和诱惑红。本方法操作简单,方法稳定,准确度高,可同时检测甜味剂和合成色素,为食品添加剂的快速检验提供依据。
2013, Vol. 31 Issue (5): 490-493
PDF (779KB)
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