高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定食品中的多種著色劑

張常虎(西安文理學(xué)院化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院,陜西西安710065)

高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定食品中的多種著色劑

張常虎
(西安文理學(xué)院化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院,陜西西安710065)

建立了一種高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定冰淇淋、乳酸菌飲品中的檸檬黃、莧菜紅、胭脂紅、日落黃、誘惑紅等5種著色劑的方法。確定的色譜條件為:選用Shim-pack VP-ODS色譜柱、紫外檢測(cè)器,檢測(cè)波長(zhǎng)210 nm,以p H=6的甲醇-0.02 mol·L-1乙酸銨溶液(20∶80,體積比)為流動(dòng)相,采用等濃度洗脫,流速1.0 m L·min-1。檢測(cè)的線性范圍為0～50μg·m L-1,相關(guān)系數(shù)為0.91185～0.9979,最低檢測(cè)限為2～5μg·m L-1,回收率在95.62%～100%之間。該方法精密度高、操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)快速,是同時(shí)檢測(cè)食品中多種著色劑的有效方法。

高效液相色譜;同時(shí)測(cè)定;紫外檢測(cè)器;精密度

隨著食品工業(yè)的快速發(fā)展,食品添加劑已經(jīng)成為食品加工過程中不可或缺的配料,其中以防腐劑、甜味劑和著色劑等的使用最為廣泛。到2000年,我國(guó)已批準(zhǔn)使用的合成食用色素有21種,常用的有莧菜紅、胭脂紅、誘惑紅、新紅、檸檬黃、靛藍(lán)、日落黃及亮藍(lán)等,可改善食品的色澤、風(fēng)味,常用于果味水、果味粉、果子露、汽水、配制酒、糖果、冰淇淋、罐頭等[1]。為防止長(zhǎng)期過量攝入給人體帶來(lái)危害,國(guó)家對(duì)食品添加劑的使用制定了衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[2],對(duì)其使用范圍和使用限量均有規(guī)定。國(guó)標(biāo)及文獻(xiàn)中對(duì)食品添加劑的檢測(cè)多是只針對(duì)一種或少數(shù)幾種。因此,作者結(jié)合文獻(xiàn)報(bào)道[3～5]和相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[6,7],對(duì)冰淇淋和乳酸菌飲品中的多種著色劑同時(shí)進(jìn)行檢測(cè),建立了一種靈敏有效、簡(jiǎn)便快速的檢測(cè)方法,具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料、試劑與儀器

迷你可愛多甜筒(組合型植脂冰淇淋,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)號(hào):SB/T 10013,分藍(lán)莓和草莓口味),和路雪(中國(guó))有限公司;乳酸菌飲品(草莓味,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)號(hào):GB/T 21732),君樂寶乳業(yè)公司。

乙腈和甲醇(色譜純);乙酸銨(分析純);超純水;檸檬黃、莧菜紅、胭脂紅、日落黃、誘惑紅,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心。

LC-20A型高效液相色譜儀,日本島津SPD-20A型紫外可見雙波長(zhǎng)檢測(cè)器;SB52000型超聲波清洗機(jī); PHS-2C型酸度計(jì);Human Up 900型超純水機(jī)。

1.2 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

用移液管準(zhǔn)確移取2.00 m L檸檬黃、日落黃、莧菜紅及2.5 m L胭脂紅、誘惑紅標(biāo)準(zhǔn)溶液于50 m L容量瓶中,用甲醇定容,得到濃度為200μg·m L-1的檸檬黃、日落黃、莧菜紅和濃度為50μg·m L-1的胭脂紅、誘惑紅的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.3 樣品溶液的制備

直接稱取10.0 g液態(tài)樣品于100 m L燒杯中,加少量超純水(如含有二氧化碳,微溫?cái)嚢璩?如果含有乙醇,水浴加熱除去),然后用氨水(1+1)調(diào)節(jié)p H值為7左右,超聲提取10 min,再振蕩提取10 min,用超純水定容至100 m L,搖勻。以6500 r·min-1離心20 min,上清液經(jīng)水系0.45μm微孔濾膜過濾后,得樣品溶液,備用。

1.4 色譜條件

色譜柱為Shim-pack VP-ODS(4.6 mm×150 mm,5μm),柱溫30℃,以p H=6的甲醇-0.02 mol ·L-1乙酸銨(20∶80,體積比)為流動(dòng)相,等濃度洗脫,流速為1.0 m L·min-1;選用紫外檢測(cè)器,檢測(cè)波長(zhǎng)210 nm,每次進(jìn)樣量20μL,采集數(shù)據(jù)時(shí)間10 min。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜柱的選擇

由于不同色譜柱的制備原料、表面處理和鍵合方式不同,會(huì)導(dǎo)致分離性能存在一定的差異。選擇實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的2種色譜柱[1#:Shim-pack VP-ODS(4.6 mm×150 mm,5μm),2#:Agilent Eclipse XDB-C18柱(4.6 mm×150 mm,5μm)],進(jìn)行分離效果比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn),2#號(hào)色譜柱對(duì)著色劑的保留時(shí)間為檸檬黃1.215 min、胭脂紅1.647 min、莧菜紅1.876 min、日落黃13.772 min、誘惑紅14.628 min,分離效果較差,并且日落黃、誘惑紅出現(xiàn)峰拖尾現(xiàn)象,不適合對(duì)實(shí)際樣品的測(cè)定;1#色譜柱對(duì)5種著色劑的分離效果較好,混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的HPLC色譜見圖1。

圖1 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的高效液相色譜Fig.1 The HPLC chromatogram of the mixture standard solution

綜合考慮保留時(shí)間、分離效果和柱效等因素,選擇Shim-pack VP-ODS作為實(shí)驗(yàn)分離用色譜柱。

2.2 檢測(cè)波長(zhǎng)的選擇(圖2)

圖2 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液在不同檢測(cè)波長(zhǎng)下的色譜圖Fig.2 The HPLC chromatograms of the mixture standard solution at different detection wavelengths

由圖2可知,在檢測(cè)波長(zhǎng)為254 nm、235 nm、230 nm時(shí),均不到3 min就出現(xiàn)3種物質(zhì)的峰,或部分不出峰,不利于實(shí)際樣品的測(cè)定。而檢測(cè)波長(zhǎng)為210 nm 時(shí),不同物質(zhì)都有較強(qiáng)的吸收峰且各峰分離間隔合適,因此選擇210 nm作為檢測(cè)波長(zhǎng)。

2.3 流動(dòng)相的選擇

采用p H=6的甲醇-0.02 mol·L-1乙酸銨溶液作流動(dòng)相時(shí),隨著甲醇在流動(dòng)相中的比例從20%增大至80%,5種著色劑保留時(shí)間都縮短,相互之間太接近,無(wú)法完成分離;當(dāng)甲醇在流動(dòng)相中比例為5%～ 20%時(shí),檸檬黃、莧菜紅、胭脂紅不能分離,誘惑紅與日落黃的分離度均大于6.2,耗時(shí)過長(zhǎng)。當(dāng)甲醇在流動(dòng)相中比例為20%時(shí),5種著色劑的分離效果最好,且方法靈敏度較高。因此,選擇p H=6的甲醇-0.02 mol ·L-1乙酸銨溶液(20∶80,體積比)為流動(dòng)相。

改變流動(dòng)相甲醇-0.02 mol·L-1乙酸銨溶液的流速,結(jié)果發(fā)現(xiàn):流速?gòu)?.2 m L·min-1降低到0.8 m L·min-1,5種著色劑保留時(shí)間都延長(zhǎng),方法靈敏度提高。當(dāng)流速為1.0 m L·min-1時(shí),保留時(shí)間和靈敏度均較理想。因此,選擇流動(dòng)相流速為1.0 m L·min-1。

2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線

將混合標(biāo)準(zhǔn)溶液用超純水逐級(jí)稀釋至濃度(μg· m L-1)為5、10、15、20、25、50,經(jīng)水系0.45μm微孔濾膜過濾后,分別在所選定的色譜條件下進(jìn)行測(cè)定,得到標(biāo)準(zhǔn)色譜圖。以峰面積為縱坐標(biāo)(y)、濃度為橫坐標(biāo)(x,μg·m L-1)作圖,擬合曲線得到5種著色劑的標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程,見表1。

表1 標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程Tab.1 The standard linear equations

2.5 精密度與回收率

分別將濃度為25μg·m L-1、50μg·m L-1的5種差色劑的混合標(biāo)樣重復(fù)進(jìn)樣5次,進(jìn)行方法精密度實(shí)驗(yàn),結(jié)果見表2。

由表2可知,各組分所得峰面積的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)小于1.2%,方法的精密度為0.6%～0.8%。

對(duì)一定含量的樣品(必要時(shí)添加標(biāo)準(zhǔn)溶液)進(jìn)行加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn),每個(gè)樣品測(cè)定6次,取平均值,結(jié)果見表3。

表2 精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果Tab.2 The results of precision experiment

由表3可知,方法的回收率在95.62%～100%范圍內(nèi)。

2.6 樣品測(cè)定

取樣品溶液在選定的色譜條件下進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果如圖3所示。

圖3 冰淇淋(a、b)和乳酸菌飲品(c)的高效液相色譜Fig.3 The HPLC chromatograms of ice cream(a,b)and lactobacillus drink(c)

由圖3可知,在冰淇淋中檢測(cè)到莧菜紅、誘惑紅、日落黃3種食品著色劑,在乳酸菌飲品中檢測(cè)到胭脂紅、日落黃。幾種食品著色劑出峰處基本無(wú)雜質(zhì)干擾。

3 結(jié)論

建立了一種高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定冰淇淋、乳酸菌飲品中的檸檬黃、莧菜紅、胭脂紅、日落黃、誘惑紅等5種著色劑的方法。確定的色譜條件為:選用Shim-pack VP-ODS色譜柱、紫外檢測(cè)器,檢測(cè)波長(zhǎng)210 nm,以p H=6的甲醇-0.02 mol·L-1乙酸銨溶液(20∶80,體積比)為流動(dòng)相,采用等濃度洗脫,流速為1.0 m L·min-1。檢測(cè)的線性范圍為0～50μg· m L-1,相關(guān)系數(shù)為0.91185～0.9979,最低檢測(cè)限為2 ～5μg·m L-1,回收率在95.62%～100%之間。該方法精密度高、操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)快速,結(jié)果準(zhǔn)確可靠,可用于食品中多種著色劑的同時(shí)測(cè)定,具有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

[1] 楊義善.食品中人工合成色素快速分離法的改進(jìn)[J].江蘇預(yù)防醫(yī)學(xué),1999,10(3):66-69.

[2] 高文惠,耿靜靜,裴紅.高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定食品中多種添加劑[J].食品科學(xué),2008,29(9):472-475.

[3] 卞金輝,李娟,郭泉輝.高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定食品中的5種添加劑[J].化學(xué)研究,2011,22(3):52-54.

[4] 陳祝軍.高效液相色譜法快速測(cè)定果味飲料中8種添加劑[J].上海預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志,2010,22(7):383-384.

[5] 陳青川,于文蓮,王靜.高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定多種食品添加劑[J].色譜,2001,19(2):105-108.

[6] GB 2760-2007,食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[S].

[7] GB/T 5009.35-2003,食品中合成著色劑的測(cè)定方法[S].

Simultaneous Determination of Various Colorants in Food by High Performance Liquid Chromatography

ZHANG Chang-hu
(School of Chemistry and Chemical Engineering,Xi′an University of Arts and Science,Xi′an 710065,China)

A HPLC method was developed for simultaneous determination of five colorants in ice cream and lactobacillus drink such as lemon yellow,amaranth,ponceau 4R,sunset yellow and allura red.The chromatographic conditions were as follows:Shim-pack VP-ODS(4.6 mm×150 mm,5μm)as separation column,isocratic elution was adopted,methanol-0.02 mol·L-1ammonium acetate(p H=6,volume ratio 20∶80)as mobile phase with the flow rate of 1.0 m L·min-1,detection wavelength of 210 nm by UV detector.Under above conditions,the linear range was 0～50μg·m L-1,the linear correlation coefficient was 0.91185～0.9979,the detection limit was 2～5μg·m L-1,and the recovery was 95.62%～100%.This method has high precision with the characters of simple operation and rapid determination.It is an effective method for determining various colorants in food simultaneously.

high performance liquid chromatography(HPLC);simultaneous determination;ultraviolet detector;precision

O 657.72

A

1672-5425(2012)11-0087-04

10.3969/j.issn.1672-5425.2012.11.024

西安文理學(xué)院中青年科研基金資助項(xiàng)目(kyc201014),陜西省分析化學(xué)重點(diǎn)學(xué)科基金資助項(xiàng)目

2012-07-08

張常虎(1979-),男,陜西安康人,碩士,助理實(shí)驗(yàn)師,主要從事醫(yī)用高分子材料的研究,E-mail:zhangchanghu12@163. com。