氣相色譜法測定食品中的甜蜜素探析

【摘要】 甜蜜素的測定因衍生過程步驟多、對條件敏感、每一步驟的細小偏差都會造成結果偏離等因素，影響檢測人員的檢測。新修訂的GB 5009.97-2016中仍把氣相色譜法作為測定甜蜜素的第一方法，新標準優化了樣品處理、衍生化和測定的條件。本文介紹了氣相色譜法測定甜蜜素的檢測過程，并結合日常工作的經驗指出檢測中的一些關鍵控制點，以供相關檢測參考借鑒。

【關鍵詞】 甜蜜素；測定；氣相色譜法

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2018.03.011

Abstract： The determination of sodium cyclamate is due to many steps，sensitive to conditions and small deviations from each step which will cause the deviation of results and other factors，which affect the detection of the inspectors. The newly revised GB 5009.97-2016 still regards gas chromatography as the first method. Sample processing，derivatization and conditions of determination are all optimized in the new standard. In this paper，the determination process of sodium cyclamate by gas chromatography is introduced，and some key control points in the detection are pointed out，which can be used for reference in similar detection.

Key words： sodium cyclamate；determination；gas chromatography

環己基氨基磺酸鈉（又名甜蜜素），CNS號（食品添加劑的中國編碼）：19.002；INS號（國際編碼）：952。甜蜜素是一種人工合成的甜味劑，被廣泛使用在各類食品中，也是各級食品監督管理機構經常監督檢測項目，GB 2760-2014中規定了其使用最高限量為0.65～8.0g/kg。新國標GB 5009.97-2016于2017年3月1日實施，其中增加了液相色譜法、液相色譜-質譜/質譜法。白酒、葡萄酒、黃酒、料酒中甜蜜素的測定適用于液相色譜-質譜/質譜法；配制酒中甜蜜素的測定適用于液相色譜法；其他如飲料類、蜜餞涼果、果丹類、話化類、帶殼及脫殼熟制堅果與籽類、水果罐頭、果醬、糕點、面包、餅干、冷凍飲品、果凍、復合調味料、腌漬的蔬菜、腐乳食品中甜蜜素的測定，用氣相色譜法或液相色譜法都可以。

1 儀器與試劑

1.1 儀器

氣相色譜儀：島津GC-2010（配FID 檢測器）；電子天平：ML802，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；分析天平：AL204-1C，賽多利斯科學儀器（上海）有限公司；瓶口分液器：BRAND Dispensette，德國BRAND GMBH+CO KG公司；超聲波振蕩器：KQ-250DB，昆山市超聲儀器有限公司；臺式高速冷凍離心機：H2050R，長沙湘儀離心機有限公司；移液槍：Finnpipette，美國Thermo Scientific公司。

1.2 試劑

甜蜜素（環己基氨基磺酸鈉）標準品（純度為99.5%）：精確稱取0.5612g甜蜜素標準品，用水溶解并定容至100mL混勻，制得環己基氨基磺酸5.00mg/mL儲備液，置于1～4℃冰箱，可保存12個月。準確移取20.0mL標準儲備液用水定容至100mL，制得環己基氨基磺酸標準使用液（1.00mg/mL）。置于1～4℃冰箱保存，可保存6個月。氯化鈉、石油醚、氫氧化鈉、硫酸、亞鐵氰化鉀、硫酸鋅、亞硝酸鈉均為分析純，正庚烷為色譜純。

2 原理

食品中的環己基氨基磺酸鈉用水提取，在硫酸介質中環己基氨基磺酸鈉與亞硝酸反應，生成環己醇亞硝酸酯。利用氣相色譜氫火焰離子化檢測器進行分離及分析，保留時間定性，外標法定量。

3 標準溶液系列的制備及衍生化

用移液槍準確移取1.00mg/mL環己基氨基磺酸標準溶液0.10mL、0.20mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL，移取5.00mg/mL環己基氨基磺酸標準溶液1.00mL于50mL帶蓋離心管中，加水定容至10mL。配成標準溶液系列濃度為：0.01mg/mL、0.02mg/mL、0.05mg/mL、0.10mg/mL、0.20mg/mL、0.50mg/mL，臨用時配制以備衍生化用。

4 色譜條件

色譜柱：弱極性毛細管柱，RTX-1，30.0m×0.25mm×0.25μm。升溫程序：60℃保持2分鐘，10℃/分鐘升至90℃。進樣口：溫度200℃，進樣量1μL，分流進樣，分流比20：1。檢測器：氫火焰離子化檢測器（FID），溫度250℃。載氣：高純氮氣，流量37.9mL/min，尾吹，流量30mL/min；氫氣，流量47mL/min；空氣，流量400mL/min。

5 注意事項

5.1 試樣制備

拿到樣品首先要判斷該食品分類，帶殼熟制堅果和籽類與不帶殼熟制堅果和籽類，GB 2760-2014上規定的甜蜜素最大使用量是不一樣的，制備樣品時應注意按客戶需求選擇帶殼還是不帶殼。含二氧化碳的液體試樣，用超聲20min除去二氧化碳，效果顯著；低脂、低蛋白固體試樣加水超聲提取20min或浸泡過夜；高蛋白樣品如雪糕、冰淇淋等待其融化后混勻稱取，加水超聲提取20min后再加沉淀劑沉淀蛋白；高脂樣品稱取后加水超聲提取20min后再加入石油醚，振搖，超聲，去除石油醚，重復以上操作數次以去除脂肪。

5.2 衍生

1）樣品應先放在冰浴中降溫后再加正庚烷（分析純正庚烷也可以，切記一定要先做試劑空白，因為許多廠家的分析純試劑有干擾峰）。實驗證明，如若不提前在冰浴中放5min，在加入亞硝酸鈉溶液和硫酸溶液后，夏天溫度比較高時，會生成棕色有刺激性氣味的氮氧化物，提前冰浴就會避免這種現象，也能減小有毒性的氮氧化物對實驗操作人員的身體危害。2003版國標中提取溶劑是正己烷，有些檢測人員仍習慣使用正己烷。正庚烷、正己烷職業性有害因素的接觸限值量值（PC-STEL）分別為1000mg/m3、180mg/m3，說明正庚烷的毒性遠小于正己烷，使用正庚烷對保障實驗人員的身體健康有積極的作用，而且正庚烷的沸點為98.5℃，高于正己烷的沸點68.7℃，較正己烷揮發性小（詳見表1）。正己烷作提取溶劑，不但毒性較正庚烷強，且易揮發，容易造成檢測結果偏離。正庚烷與正己烷的化學性質接近，因此用正庚烷替代正己烷作提取溶劑，并且提前加入封住液面，使容易揮發的衍生物環己醇亞硝酸酯溶解在正庚烷中，從而減少了損失。

2）加試劑的順序應嚴格按照標準去做，先加亞硝酸鈉溶液，搖勻后加硫酸溶液，蓋緊離心管蓋后再搖勻，這樣可以避免局部試劑濃度過高，因為衍生反應通常對反應條件特殊敏感。

3）冰浴的時間要嚴格控制好。加入亞硝酸鈉溶液和硫酸溶液混勻后要盡快置于冰浴中30分鐘，期間振搖3次到5次。

4）渦旋的時間、振搖的次數和力度也要盡量一致，因為渦旋或振搖實際就是一個萃取的過程，渦旋的時間和振搖的力道都會影響萃取結果，所以要盡量保證相同的萃取效率。

5）離心分層或靜置分層后，要先將上清液混勻后再吸取到進樣瓶中。因為衍生反應是一直進行的，上清液中的甜蜜素濃度是不均勻的，靠近無機相的濃度會高于遠離端的濃度。

5.3 測定

1）每次測定最好同時進行空白樣和質控樣的測定。運行空白樣品可排除溶劑干擾，質控樣品可用以前做過的比對樣品，也可以用液相色譜-質譜/質譜法定值的樣品，甚至可以用標準曲線上的某一點來做質控樣品。質控樣品可以添加在序列的前、中、后段。

2）如果試樣上清液響應值超出曲線線性范圍，那么計算出來的數值就不可用，應用溶劑稀釋后再行測定。

3）必須做平行樣，GB 5009.97-2016中要求平行測定次數不少于兩次，因為甜蜜素檢測過程中多變的因素對結果的影響很大。

5.4 結果計算與判定

固體飲料的計算結果按稀釋倍數調整，果凍粉的計算結果按沖調倍數調整，問題樣品用液相色譜-質譜/質譜法驗證。

6 結語

綜上所述，在拿到新頒布或新修訂的標準后一定要仔細研究每一步驟，多查詢相關資料，弄懂反應機理并充分熟悉檢驗過程，這樣在實際操作中才會有的放矢。通過對氣相色譜法測定甜蜜素的不確定度評定得出，測量重復性和工作曲線引入的不確定度較大。因此，曲線上每一點標準溶液的量要準確移取，必要時增加標準曲線的點數；樣品測定要嚴格按操作規范進行，才能得到較好的實驗數據，提高檢測結果的可靠性。

【參考文獻】

[1] 食品安全國家標準 食品中環己基氨基磺酸鈉的測定：GB 5009.97-2016[S].

[2] 食品安全國家標準 食品添加劑使用標準：GB 2760-2014[S].

[3] 工作場所有害因素職業接觸限值 化學有害因素：GBZ 2.1-2007[S].