毛細管氣相色譜法快速測定西瓜及飲料中的甜蜜素

2011-01-22 01:31:11白廣東黃艷梅

化學分析計量 2011年5期

白廣東黃艷梅

(安徽亳州市產品質量監督檢驗所，亳州 236800)

甜蜜素又名環己基氨基磺酸鈉(C6H12NaO3S)，是具有甜味但屬于非糖類的化學物質，是一種無營養的人工合成甜味劑[1]，甜度為蔗糖的40～50倍，過量食用會損害人體肝臟和神經系統。強制性國家標準GB 2760-2011中規定甜味劑是限范圍、限量使用的食品添加劑[2]。按照國家的有關規定，飲品中甜蜜素的最大使用量為0.65 g/kg，西瓜中甜蜜素不得檢出。近期，可能因為干旱或其它的原因，西瓜明顯比往年甜，有人擔心部分西瓜濫用膨大劑和甜蜜素。筆者通過對市場上近10個批次各品種的西瓜中甜蜜素含量進行檢測分析，均未檢出甜蜜素，但加強西瓜及飲料中的甜蜜素安全檢測是十分必要的。

參照GB/T 5009.97-2003中規定的方法[3]，對樣品前處理和色譜分析方法進行優化改進，對西瓜及果味飲料中的甜蜜素進行測定。筆者分別比較了4種不同極性的毛細管柱，最終采用Rtx-1石英毛細管柱測定西瓜及果味飲料樣品中的甜蜜素。相比國標中的填充柱法，該法減少了樣品用量和藥品消耗，減少了環境污染，提高了工作效率。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

氣相色譜儀：GC-2010 plus型，FID檢測器，配AOC-20i自動進樣器，日本島津公司；

電子天平：XP205型，感量0.01、0.1 mg，瑞士梅特勒-托利多公司；

冷凍離心機：Vecocity 18RL型，澳大利亞Dynamica公司；

超聲清洗器：KQ3200型,昆山超聲儀器有限公司；

渦旋混勻器：IKA MS3 basic型,德國IKA公司；

勻漿機：JYL-A070型,濟南九陽股份有限公司；

環己氨基磺酸鈉標準樣品：純度不小于99.0%，德國Dr.Ehrenstorfer GmbH公司；

正己烷：色譜純，美國TEDIA公司；

亞硝酸鈉、硫酸、氯化鈉：分析純，天津博迪化工公司；

西瓜(紅瓤、黃瓤)、果味飲料：市售；

實驗室用水為高純水。

1.2 色譜條件

色譜柱：Rtx-1石英毛細管柱(15 m×0.25 mm,0.25 μm)；進樣口溫度：150℃；檢測器溫度：200℃；柱溫：40℃(保留1 min),以10℃/min升至60℃，再以20℃/min升至200℃(保留1 min)；柱流量：3.56 mL/min；分流比：39∶1。

1.3 樣品處理

氣相色譜分析甜蜜素的基本原理：在酸性條件下，環己氨基磺酸鈉與亞硝酸反應，生成環己醇亞硝酸酯。

取西瓜瓤去籽，勻漿5 min，稱取10.00 g(飲料搖勻后直接稱取)于50 mL離心管中，置冰浴中，加入2.5 mL 50 g/L亞硝酸鈉溶液，2.5 mL 100 g/L硫酸溶液，搖勻，冰浴中放置30 min,并經常搖動，然后加入5.0 mL正己烷和2.5 g氯化鈉，混勻，以10 000 r/min離心5 min，用移液槍吸取上層正己烷溶液，供上機測定。

1.4 環己氨基磺酸鈉系列標準溶液的制備

精確稱取0.250 00 g環己氨基磺酸鈉，加水溶解并定容至25 mL，配制成10.0 g/L環己氨基磺酸鈉標準儲備液。

分別準確吸取環己氨基磺酸鈉標準儲備液0.05、0.10、0.25、0.50、1.00、2.00、5.00 mL于50 mL離心管中，加入高純水至10.0 mL，混勻，置冰浴中，依次分別加入2.5 mL 50 g/L亞硝酸鈉溶液、2.5 mL 100 g/L硫酸溶液，搖勻，冰浴中放置30 min,并經常搖動，然后加入5.0 mL正己烷和2.5 g氯化鈉，混勻，以10 000 r/min離心5 min，配制成濃度分別為0.10、0.20、0.50、1.00、2.00、4.00、10.00 g/L的系列標準溶液。

1.5 計算公式

試樣中環己氨基磺酸鈉的含量按式(1)計算：

(1)

式中：X——試樣中環己氨基磺酸鈉的含量，g/kg；

c——測定樣液中環己氨基磺酸鈉的濃度，g/L；

V——試樣溶液體積，mL；

m——試樣質量，g。

2 結果與討論

2.1 色譜條件的優化

取西瓜瓤去籽，勻漿5 min，稱取10.00 g于50 mL離心管中，加入10.0 g/L甜蜜素標準溶液0.5 mL，按1.3處理樣品，按表1中4種色譜條件進行分析，色譜圖見圖1～圖4。

表1 4種毛細管柱色譜分析條件及甜蜜素響應值

圖1 Rtx-1毛細管色譜柱的甜蜜素分離色譜圖

圖2 Rtx-5MS毛細管色譜柱的甜蜜素分離色譜圖

圖3 DB-1701毛細管色譜柱的甜蜜素分離色譜圖

圖4 Rtx-Wax毛細管色譜柱的甜蜜素分離色譜圖

由圖1～圖4可知，Rtx-1、Rtx-5ms、DB-1701、Rtx-Wax 4種不同極性的毛細管色譜柱均能在5 min內對溶劑峰和甜蜜素峰進行很好地分離。Rtx-1響應值明顯高于其它3種色譜柱，因此實驗選擇Rtx-1色譜柱。

2.2 試劑加入量的優化

對50 g/L亞硝酸鈉溶液和100 g/L硫酸溶液的加入量進行了試驗，結果如表2所示。由表2可知，50 g/L亞硝酸鈉溶液和100 g/L硫酸溶液加入量為2.0～2.5 mL時衍生反應響應值較高，因此實驗采用加入2.5 mL 50 g/L亞硝酸鈉溶液和100 g/L硫酸溶液進行衍生反應。

表2 不同亞硝酸鈉、硫酸溶液體積試驗

2.3 線性方程、線性范圍和檢出限

按1.2色譜條件分別測定0.10、0.20、0.50、1.00、2.00、4.00、10.00 g/L系列標準溶液峰面積，以峰面積為縱坐標(Y),濃度為橫坐標(X),繪制標準曲線，甜蜜素濃度在0.10～10.0 g/L范圍內與峰面積呈良好的線性關系，線性回歸方程為Y=574 939X+30 181,相關系數r2=0.999 2。以10倍信噪比計算，方法的定量限為0.5 mg/kg。

2.4 穩定性試驗

取試樣溶液，按照1.2色譜條件在0、10、20、30、60、80、120、240、480 min測定，測定結果分別為1.227 1、1.226 0、1.221 9、1.221 1、1.213 2、1.209 2、1.202 9、1.135 0 g/L，平均值為1.206 9 g/L，測得甜蜜素含量的相對標準偏差為1.9%。結果表明,樣品溶液在低溫下相對穩定。

甜蜜素經衍生后生成環己醇亞硝酸酯，環己醇亞硝酸酯的峰面積隨放置時間的增加而減少，其峰面積在0～4℃低溫下放置變化較小，而在室溫下(20℃)則隨放置時間的增加而顯著減少。故衍生后的樣品宜在低溫下放置，并盡快分析。