引言
食品中人工合成添加劑的使用情況,關系到食品的安全,是食品衛(wèi)生監(jiān) 測的重要內(nèi)容[1,2]。近年來,隨著食品工業(yè)技術不斷發(fā)展,食品中往往添加多 種甜味劑和防腐劑以發(fā)揮協(xié)同效應[3],這卻給監(jiān)督檢驗工作帶來一定難度。為 了使食品質(zhì)量監(jiān)督工作能夠及時有效的開展,迫切需要準確靈敏的方法同時 測定多種添加劑。
本文研究的三種甜味劑(甜蜜素、安賽蜜、糖精鈉)和兩種防腐劑(山 梨酸鉀、苯甲酸鈉),均有國標測定方法,但測定條件不同,不能實現(xiàn)同時 檢測。其中,甜蜜素國標測定方法為氣相色譜法[4],但其前處理方法比較復 雜,干擾因素多[5]。甜蜜素的分析也可采用液相色譜法,紫外檢測,但信 號較弱,靈敏度低[6]。通常需采用柱前衍生的方法以增強紫外信號的強度,但 同時增加了樣品前處理步驟,且不能同時測定其它甜味劑
這五種物質(zhì)分子中都帶有易電離的陰離子基團,因此可通過陰離子交換 分離,電導檢測器檢測[7],因此離子色譜作為合適的測定方法得到很快發(fā)展。 本方法采用IonPac AS17-C陰離子交換色譜柱,通過淋洗條件優(yōu)化,使用兩 階等濃度氫氧化鉀淋洗液洗脫,使待測離子和樣品基體獲得了良好的分離效 果,在多種食品測定中獲得了成功的應用。
測試條件
儀器:賽默飛戴安ICS 3000離子色譜系統(tǒng); 分析柱:IonPac AS17-C,250 mm×4 mm; 保護柱:IonPac AG17-C,50 mm×4 mm; 柱溫:30 ℃; 淋洗液源:帶有CR-ATC的EGC II KOH; 淋洗液:KOH(淋洗液在線發(fā)生裝置產(chǎn)生)梯度淋 洗,0~13 min,6 mmol/L;13.1~23 min,70 mmol/L; 23.1~26 min,6 mmol/L 流速:1.00 mL/min ; 定量環(huán):25 µL; 檢測方式:抑制型電導檢測器,ASRS 300 4 mm抑 制器,外接水抑制模式,抑制電流為175 mA。
樣品前處理
酒類和非乳飲料樣品稀釋100倍,并調(diào)整pH至9-10, 分別過0.22 µm濾膜和C18小柱后進樣,碳酸類飲料需提 前超聲脫氣。
蜜餞和腌菜樣品,粉碎后取樣品2 g,加入20 mL超 純水,以300 r/min震蕩1小時,靜置后取上清液稀釋10 倍,并調(diào)整pH至9-10,分別過0.22 µm濾膜和C18小柱后 進樣。
果凍和糕點樣品,取樣品2 g,加入20 mL超純水,在 90 ℃水浴中加熱10 min,靜置后取上清液稀釋10倍,并 調(diào)整pH至9-10,分別過0.22 µm濾膜和C18小柱后進樣。
結果和討論
色譜柱的選擇及淋洗液梯度條件優(yōu)化
選擇 IonPac AS17-C烷醇季銨型功能基的氫氧根體系 色譜柱,其具有較強的親水性和較高的柱效,在實驗中 展現(xiàn)了*的分離性質(zhì),使待測物質(zhì)與多種類型樣品的 基體峰實現(xiàn)分離,并且峰型尖銳,提高了分析靈敏度。 AS17-C的柱填料基質(zhì)是無孔的EVB-DVB聚合物[8],單位 體積的離子交換功能基數(shù)量少,使用的淋洗液濃度低,使 得保留很強的安賽蜜和糖精鈉在70 mmol/LKOH條件下能 較快洗脫。
本實驗待測物質(zhì)中三種為弱保留離子,兩種為強保留 離子,保留性質(zhì)區(qū)別顯著,因此采用兩階等濃度的淋洗 液,低濃度淋洗完成后立即切換到高濃度,可以大限度 的節(jié)省分析時間,并在兩階分析中獲得平穩(wěn)的基線和良好 的峰型。(圖1)為五種添加劑標準溶液分離譜圖,標準 溶液中還加入了7種常見無機陰離子,以及甲酸、乙酸、 乳酸、蘋果酸、檸檬酸、琥珀酸、酒石酸、草酸這些食品 中常見有機酸,從圖中可見這些常見陰離子和有機酸出峰 位置大多集中在6分鐘以前和15至17分鐘范圍內(nèi),與待測 物質(zhì)實現(xiàn)了良好的分離。
樣品前處理方法優(yōu)化
食品大多成分復雜,必須經(jīng)過凈化去除可能造成色譜 柱污染的成分,再進入離子色譜分析系統(tǒng)。C18前處理柱 對有機化合物有良好的吸附作用,樣品溶液通過前處理柱 時,與C18填料極性相近的有機物被保留,極性差別較大 的成分則隨樣品溶液流出前處理柱。待測的幾種甜味劑和 防腐劑同時帶有有機基團和可離子化基團,在中性和偏酸性條件下,電離受到抑制,在C18前處理柱上有一定保 留。將樣品溶液的pH值調(diào)整至9-10,可促進酸根基團的 電離,增強其極性和在水溶液中溶解能力,減弱與C18前 處理柱的相互作用,從而獲得良好的前處理回收率。
線性、檢出限和定量限
以峰面積進行定量,本測定方法在濃度范圍 0.2~1 mg/L內(nèi)具有很好的線性,五種物質(zhì)線性相關系數(shù) 均在0.999以上。 以信噪比3:1為檢測限,10:1為定量限,表1中列 出了五種物質(zhì)的小檢出濃度和小定量濃度。離子色 譜電導測定安賽蜜、糖精鈉、山梨酸鉀、苯甲酸鈉的檢 出限與HPLC方法紫外檢測檢出限接近,而甜蜜素的靈敏 度則遠高于非衍生化HPLC方法,且略高于衍生化HPLC 測定甜蜜素的靈敏度 [9,10]。
食品衛(wèi)生規(guī)范規(guī)定白酒中禁止使用任何添加劑,本方 法的較高靈敏度和同時測定的優(yōu)點,尤其適合這類禁止任 何人工合成添加劑加入的食品質(zhì)量測定。有些食品中同時 使用多種甜味劑和防腐劑,并需要遵守《食品添加劑使用 衛(wèi)生標準》中添加劑*。使用本方法可以通過一次 進樣獲得多種待測物含量,大大提高分析效率。
實際樣品分析
檢測了市場上購買的多種食品,這些樣品中添加劑 檢測結果列于表2。圖2為某食品樣品溶液和樣品加標溶 液分析譜圖,由圖中可見基體峰多集中在6分鐘之前和 15~18分鐘范圍內(nèi),很好的避開了待測物質(zhì)的出峰區(qū)域。 絕大多數(shù)食品都可以達到圖中展示的分離效果,基本沒 有干擾峰存在。食品工業(yè)中添加劑加入量需要達到一定 濃度才能起到預期效果,如果譜圖中存在一些出峰位置 較近的極小的干擾峰,則可認為是共存未知干擾物
本次實驗測定的所有食品中檢出添加劑成分均與產(chǎn) 品包裝上標明成分一致,含量在規(guī)定使用范圍內(nèi)。
向樣品中添加一定濃度的混合標準溶液,經(jīng)過稀 釋過柱等樣品前處理,制成的樣品溶液中加標濃度為 1 mg/L。在相同條件下測定樣品加標溶液,并計算加 標回收率,9種食品樣品中5種添加劑的加標回收率在 88%-109%之間。
結論
本文開發(fā)的離子色譜測定食品中三種甜味劑和兩種 防腐劑的方法,前處理方法簡便,回收率好。測定方法 快速,靈敏度高,基體干擾小,適用的食品類型范圍 廣,為食品質(zhì)量檢測提供了一種方法。
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