解彥平,胡平,何燕,郭愛靜
(石家莊市疾病預防控制中心,河北 石家莊 050000)
食品添加劑的濫用已經成為食品安全的重要威脅。我國國家標準GB 15037—2006《葡萄酒》規定:葡萄酒中不得添加合成著色劑、甜味素、香精、增稠劑,同時對防腐劑也有明確限制。葡萄酒中常見的防腐劑有苯甲酸鈉、山梨酸、亞硝酸鹽和二氧化硫[1-2]。幾乎所有種類的葡萄酒都含有一定量的亞硝酸鹽,它的含量對人體也產生重要的影響;SO2作為細菌抑制劑和抗氧化劑對葡萄酒的釀制有很大作用,但SO2含量過高,飲用后會對人體造成傷害[3-4];檸檬酸通常被用來增加葡萄酒的酸度[5-6],用量不當影響口感。因此,葡萄酒中的添加劑含量一直屬于葡萄酒檢測中監控的項目。
目前,國內葡萄酒中添加劑的檢測,主要借鑒和使用飲料或配制酒的檢驗方法[7-8]。但是,由于葡萄酒的化學成分遠比配制酒復雜,利用配制酒檢驗中的高效液相色譜(HPLC)法檢測葡萄酒中的合成色素、防腐劑和甜味劑往往導致檢測誤差偏大、靈敏度下降。
本文采用自動淋洗-電導抑制離子色譜法,離子交換固相萃取柱凈化,操作簡便、快速,精密度和準確度均符合要求,可實現多組分同時分析,節約成本,提高效率。
二氧化硫標準(環境保護部標準樣品研究所,GSB 07-1273—2000,濃度為100 μg/mL);山梨酸標準物質溶液(GBW(E)100007,國家標準物質中心,濃度為1 000 μg/mL);苯甲酸標準物質溶液(GBW(E)100006,國家標準物質中心,濃度為1 000 μg/mL);亞硝酸鹽標準物質溶液(GSB 05-1142—2000,環境保護部標準樣品研究所,濃度100 mg/L);檸檬酸(99.5%);甲醇,色譜純;實驗用水均為超純去離子水。
ICS-2000 型離子色譜儀:EG50 淋洗液發生器;AS50 自動進樣器;ASRSⅡ4 mm 陰離子抑制器;電導檢測器;Chromeleon 6.5 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;DIONEX On GuardⅡP、On GuardⅡRP 固相萃取柱。
色譜柱為IonPacAS Ⅱ-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),抑制器ASRS(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 ℃。
1.3.1 固相萃取柱準備[9]分別用10 mL 甲醇和活化10 mL 的水DIONEX On GuardⅡRP 柱和On Guard ⅡP 前處理柱,活化過程中注意控制流速,甲醇和水逐滴滴下,使固相萃取小柱充分活化,將小柱平放20 min,備用。
1.3.2 樣品測定 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,于微波超聲振蕩器上常溫振蕩10 min,以3 000 r/min 離心5 min。取上清液,經0.22 μm 微孔濾膜過濾。過相連接的DIONEX On GuardⅡP、On GuardⅡRP 固相萃取柱,控制同樣的滴速,棄去前3 mL 濾液,剩余2 mL濾液直接進樣進行測定。同時做空白實驗。
葡萄酒中幾種防腐劑的含量不均,為了達到好的檢出效果,取樣量很關鍵。取樣量大,樣品前處理困難,由于前處理所用的固相萃取小柱柱容量一定,當待測樣品中各種成分含量均高時,會影響分離效果和降低柱效;取樣量小,待測組分含量過低,影響檢測的準確性。經過多次實驗,最終選擇取樣量為5.0 mL 適宜。
葡萄酒樣品成分復雜,含有較多的色素和糖類,這些多羥基或酚基弱酸物質在強堿性的KOH 淋洗體系中能部分或完全電離,強吸附于保護柱和分離柱,嚴重影響色譜柱的柱效和壽命,因此選擇合適的前處理方法。蛋白質、樹脂、聚合物、色素都使酒具有膠體溶液的性質,同時也是酒中的不穩定因素,為了改善定性定量的準確性和重復性,選用基質為二乙烯基苯高聚物的OnGuardⅡ固相萃取柱,可選擇性吸附樣品基體中的疏水性化合物,實現樣品的有效凈化。RP 柱還起到過濾作用,稍渾濁或有少量雜質的樣品,過柱后樣液更清澈,有利于樣品分析和色譜柱保護[10]。
為了使幾種組分能很好的分離,采用梯度洗脫,但由于背景電導高,使方法的檢出限大大增高。所以改為等度洗脫,分別用15,20,26,35 mmo/L 濃度淋洗液進行等度淋洗,結果顯示,15,20 mmo/L KOH條件下標準品出峰時間較慢,用35 mmo/L KOH 進行等度洗脫,各峰之間的分離度不佳。用26 mmo/L KOH 濃度洗滌,基線漂移小,保留時間穩定性高,色譜峰分離度好,峰形對稱,重現性優,分析時間短。
對5 種防腐劑(亞硝酸鹽、山梨酸、苯甲酸、二氧化硫、檸檬酸)的混合標準液和樣品溶液平行進樣7 次,結果見圖1。

圖1 五種防腐劑混標(a)和葡萄酒樣品的色譜圖(b)Fig.1 Chromatogram of standard solution(a)and sample solution (b)a.五種防腐劑混標;b.葡萄酒加標試樣
由圖1 可知,5 種防腐劑的峰形對稱、基線平穩,均能得到良好分離,分離度均>1.2。
配制5 種防腐劑的標準系列溶液,按色譜條件分析,以峰面積對濃度作回歸,得到5 種組分的線性范圍和相關系數等指標。用濃度稀釋法測得5 種防腐劑相對應的檢出限,結果見表1。

表1 5 種防腐劑指標Table 1 Parameters of 5 preservatives
對幾種添加劑標準溶液進行7 次重復測定,結果見表2。
由表2 可知,5 種防腐劑的相對標準偏差在0.5% ~1.5%,表明精密度良好,滿足測定要求。

表2 精密度測定Table 2 Precision tests
對本底值較低的葡萄酒樣品進行加標回收實驗,重復測定7 次,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
由表3 可知,5 種防腐劑的平均回收率為90.0% ~99.0%,均可滿足實驗要求。
采用固相萃取-離子色譜測定葡萄酒多種防腐劑,并結合固相萃取的樣品前處理技術,相對于其它常規方法,具有步驟和操作簡便、精密度和靈敏度高、對環境無污染、檢測結果準確等優點,適用于批量葡萄酒樣品中多組分的測定分析。
[1] 徐詠薇,李靜,劉紅英.液態食品中三種甜味劑和兩種防腐劑的離子色譜法[J]. 環境與健康雜志,2010,27(6):530-532.
[2] 李靜,王雨,梁立娜.離子色譜法同時測定食品中3 種甜味劑和2 種防腐劑[J]. 食品科學,2011(12):239-242.
[3] 李良,王晴.固相萃取-離子色譜法測定葡萄酒中二氧化硫[J].食品工業科技,2012,33(17):330-332.
[4] 王麗麗,紀淑娟,李順.食品中二氧化硫及亞硫酸鹽的作用與檢測方法[J]. 食品與藥品,2007,9(2)A 版:64-66.
[5] 胡平,劉賀彬,任永紅.離子色譜法測定飲料中的檸檬酸鹽[J].現代科學儀器,2008(5):70-72.
[6] 謝曉烽,姚永青,李培,等. 離子色譜法測定葡萄酒檸檬酸含量[J].科技資訊,2011(2):96-97.
[7] 王愛月,盧素格,翟志雷.離子色譜法同時測定飲料中五種添加劑的方法研究[C]∥第13 屆離子色譜學術報告會論文集.青島:中國儀器儀表學會,2011.
[8] 趙丹瑩,溫雅,郭蒙京,等.果汁中5 種添加劑固相萃取離子色譜法[J].職業與健康,2013,29(6):699-701.
[9] 解彥平,王淑惠,何燕.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[J]. 應用化工,2014,43(6):1140-1142.
[10]秦含章.葡萄酒分析化學[M].北京:中國輕工業出版社,1991:253-263.