葡萄酒中的甜蜜素和二氧化硫的固相萃取離子色譜測定法

解彥平，王淑惠，何燕

(石家莊市疾病預防控制中心，河北石家莊 050019)

葡萄酒中的二氧化硫不僅可以作為細菌抑制劑，同時也是一種抗氧化劑，可以保護葡萄酒的天然水果特性，同時防止酒液的老化。二氧化硫含量過高，人體飲用后會引起急性中毒［1-2］。為了改善葡萄酒口感，甜蜜素被非法添加使用，如果過量使用，會引起食品安全問題，影響消費者的身體健康［3-4］。因此，葡萄酒中的二氧化硫和甜蜜素含量應該在葡萄酒檢測中嚴格監控。

我國現行的國標法食品中的甜蜜素和二氧化硫的測定，分別采用氣相色譜法、化學法常規的化學分析法分開檢測。前處理過程繁瑣，穩定性差，檢測時間長，有機試劑消耗多，檢測結果受實驗條件及人工操作等因素的影響較大［5-6］。

本文采用自動淋洗-電導抑制離子色譜法，采用離子交換固相萃取柱凈化，樣品無需衍生，操作簡便、快速，精密度和準確度均符合要求，相對化學法，該方法實現兩種組分同時分析，節約成本，提高效率。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

二氧化硫標準溶液:環境保護部標準樣品研究所(GSB07-1273-2000)，濃度為 100 μg/mL;環己基氨基磺酸鈉:歐洲藥典(139-05-9)，100 mg;甲醇，色譜純;葡萄酒樣品，來自農貿市場;實驗用水采用電阻率為18 MΩ·cm的超純去離子水。

ICS2000型離子色譜系統，配有EG40在線淋洗液系統、電導檢測器和 Chromeleon色譜工作站;T-460/H微波超聲振蕩器;SiGM2-16希格瑪離心機;Advantage A10型超純水機;0.22 μm微孔濾膜;On GuardⅡP、RP固相萃取柱。

1.2 樣品預處理

量取一定量葡萄酒樣品于錐形瓶中，加入超純去離子水，稀釋一定的倍數，微波超聲振蕩器上常溫振蕩10 min，以3 000 r/min離心5 min。上清液再經0.22 μm微孔濾膜過濾。待測液進入色譜柱前依次通過預先活化的SPE固相萃取柱，以除去有機物大分子和色素。

1.3 色譜條件

色譜柱為 IonPacASⅡ-HC型陰離子分析柱(4.0 mm ×250 mm)，IonPacAGⅡ-HC 型陰離子保護柱(4.0 mm ×50 mm)，ASRS 抑制器(4 mm)，抑制器電流65 mA，淋洗液為26 mmol/L的KOH溶液，流速1.0 mL/min，進樣體積25 μL，柱溫30 ℃。

1.4 固相萃取條件

分別用一定量的去離子水和甲醇活化SPE柱，活化過程中注意控制流速，使固相萃取小柱活化充分。葡萄酒樣品經過固相萃取柱，控制同樣的滴速，并收集提取液。

1.5 樣品測定

提取液經0.22 μm微孔濾膜過濾后，直接上機測定，以峰面積定量，根據標準曲線的回歸方程求出不同組分的含量。

2 結果與討論

2.1 標準工作曲線和檢出限

按標準方法配制甜蜜素和二氧化硫的系列標準溶液，按色譜條件進行分析，結果見圖1、圖2。

圖1 甜蜜素標準曲線Fig.1 Calibration curve of sodium cyclamate

圖2 二氧化硫標準曲線Fig.2 Calibration curve of sulfur dioxide

以峰面積對濃度作回歸，得到兩種組分的線性范圍和相關系數等指標(見表1)。準確量取5.0 mL樣品，定容到50 mL，測得樣品中甜蜜素和二氧化硫的檢出限分別為 1.0，1.0 mg/L。實驗結果見表1，兩種組分在各自的測試濃度范圍內質量濃度ρ與峰面積 A都具有良好的線性關系，相關系數都在0.999 0以上。加標樣品色譜圖見圖3。

表1 甜蜜素和二氧化硫指標Table 1 Parameters of sodium cyclamate and sulfur dioxide

圖3 加標樣品色譜圖Fig.3 Chromatogram of spiked sample

2.2 精密度實驗

在相同的色譜條件下，將配制好的甜蜜素和二氧化硫標準溶液進行7次重復測定，結果見表2。

表2 精密度測定Table 2 Precision tests

由表2可知，這兩種標準品的相對標準偏差分別為0.52%，1.21%，方法的精密度良好，達到葡萄酒樣品中甜蜜素和二氧化硫的測定要求。

2.3 加標回收率

在6種已知本底值的不同紅葡萄酒(750 mL)樣品中加入一定量標準溶液，按照相同的色譜條件進行測定，結果見表3。

表3 實際樣品測定及加標回收結果Table 3 Results of recovery and determination of samples

2.4 淋洗液的選擇

甜蜜素溶于水，在堿性條件下帶負電荷，離子色譜對甜蜜素有所保留。同時，葡萄酒中的二氧化硫是以亞硫酸鹽形式存在，在酸性條件下易分解釋放出 SO2，SO32－在中性和堿性溶液中較穩定［7-8］，因此，我們嘗試采用離子色譜法測定葡萄酒中的這兩種相對國標法較復雜組分。實驗室采用KOH在線淋洗液系統，淋洗在線發生器的使用可以保證KOH的高純度和精確的濃度，消除人工配制淋洗液以及試劑雜質、CO2引入的誤差，有利于得到穩定的基線和小的噪聲，從而保證高的重現性和信噪比［9］。

2.5 色譜條件的選擇

為了達到最佳的分離效果和合理的保留時間，我們多次對色譜條件進行優化。增加流速，可縮短保留時間，分離效率并不明顯，我們選擇1.0 mL/min流速，在該條件下分離度和分析時間較合適。淋洗液的濃度越高，從固定相置換溶質離子越有效，保留時間相應會縮短，但淋洗液濃度過高將降低信噪比，造成背景電導偏高［10］。結合上述因素和色譜柱的使用情況，我們選擇淋洗液濃度為26 mmol/L的KOH溶液，儀器推薦的抑制器電流(65 mA)進行測試，可以得到分離度很好的色譜峰形。

2.6 固相萃取處理

葡萄酒中的蛋白質、樹脂、聚合物、色素可使酒具有膠體溶液的性質，同時也是酒中的不穩定因素，這些組分不僅會堵塞管道，而且還直接作用于分離柱，影響柱的性能和壽命，故選用固相萃取柱對葡萄酒樣品進行前處理。OnGuardⅡ固相萃取柱基質為二乙烯基苯高聚物，可選擇性吸附樣品基體中的疏水性化合物，從而實現樣品的有效凈化。同時RP柱還起到過濾作用，稍渾濁或有少量雜質的樣品，過RP柱后樣液更清澈，有利于樣品分析和色譜柱保護［5］。

3 結論

結合固相萃取的樣品前處理技術，我們建立了一種快速測定葡萄酒中甜蜜素和二氧化硫的方法。相對國標方法，該方法步驟和操作簡便，其精密度和靈敏度符合要求，適用于批量葡萄酒這兩種組分的測定分析。

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