氣相色譜-質譜聯用法測定糕點制品中的甜蜜素

◎ 李少軍，柯良蓉，莊澤龍，李昆朋，李厚標

（福建省國鼎檢測技術有限公司，福建 泉州 362000）

甜蜜素（Sodium Cyclamate） ，化學名稱環己基氨基磺酸鈉，分子式C6H12NSO3Na，屬于環氨酸鹽類合成甜味劑，是一種高甜度、低熱值型甜味劑，甜度為蔗糖的30～50倍，被廣泛應用于糕點制品的生產中[1]。國家相關標準[2]雖規定了糕點制品中甜蜜素的用量，但甜蜜素使用超標事件時有發生，如2017年9月吉林省食品藥品監督管理局抽檢信息通報（第17期）面包檢出甜蜜素超標；2017年11月北京食品藥品監督管理局抽檢信息通報（第49期）蛋酥麻花檢出甜蜜素超標；國外1970年美國食品與藥物管理局發出全面禁止使用甜蜜素的通告，所以對糕點制品中甜蜜素的監控十分必要。

本文參考相關國家標準及資料[3]，采用氣相色譜-質譜聯用儀（GC-MS）測定糕點制品中的甜蜜素，排除了氣相色譜法檢測甜蜜素時的假陽性[4]，旨在滿足本公司檢測需要，探索出一種快速、準確檢測糕點制品中甜蜜素的方法。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 供試材料

沙琪瑪、綠豆糕、雞蛋糕、肉松餅、桂花糕、酥餅，均購于超市。

1.1.2 試劑耗材

正己烷（德國Sccbayer，色譜純），石油醚（德國CNW，色譜純），氫氧化鈉（天津市福晨化學試劑廠，分析純），硫酸（西隴科學股份有限公司，分析純），氯化鈉（天津市福晨化學試劑廠，分析純），亞硝酸鈉（天津市科密歐化學試劑有限公司，優級純），0.22 μm有機濾膜（津騰），標準物質甜蜜素（化學名環己基氨基磺酸鈉，99.12%，0.25 g，Dr. Ehrenstorfer），超純水（成都品成科技有限公司超純水機制備，0.2 μm濾膜）。

1.2 儀器與設備

SHIMADZU GCMS-QP2010 Ultra 氣相色譜-質譜聯用儀， JYL-C010食品加工機（九陽），XHF-DY型勻漿機（寧波新芝），SHHW-21電熱恒溫水浴鍋（上海科恒），EFAA-DC24型氮吹儀（上海安譜實驗科技），UMV-2多管渦旋混合器（北京優晟），50 mL帶蓋離心管（CORNING）。

1.3 方法

1.3.1 色譜和質譜條件

色譜柱：DB-5MS UI柱，30 m×0.25 mm×0.25 μm；程序升溫：柱溫50 ℃保持1.00 min，5.00 ℃·min-1升溫到 75 ℃，保持 1.00 min，35.00 ℃·min-1升溫到 250 ℃，保持2.00 min；離子源：EI；離子源溫度：230 ℃；進樣口溫度：230 ℃；接口溫度：260 ℃；電離能：70 eV；溶劑延遲3.35 min；載氣控制方式：恒壓；掃描模式：SIM模式；定量離子：55；定性離子：43,81。

1.3.2 標準溶液配制

（1）環己基氨基磺酸標準儲備液（5.00 mg·mL-1）。精確稱取0.561 2 g環己基氨基磺酸鈉標準品，用水溶解并定容至100 mL，混勻，此溶液1.00 mL相當于環己基氨基磺酸5.00 mg（環己基氨基磺酸鈉與環己基氨基磺酸的換算系數為0.890 9）。置于1～4 ℃冰箱保存，可保存12個月。

（2）環己基氨基磺酸標準使用液（1.00 mg·mL-1）。準確移取20.0 mL環己基氨基磺酸標準儲備液用水稀釋并定容至100 mL，混勻。置于1～4 ℃冰箱保存，可保存6個月。

1.4 實驗方法

1.4.1 試樣的處理

稱取打碎、混勻的樣品5.00 g于50 mL離心管中，加30 mL水，振搖，超聲提取20 min，混勻，3 000 r·min-1離心10 min后取上清液，殘渣中加20 mL水重復超聲提取；合并濾液并定容至50 mL，混勻備用。

1.4.2 試樣的衍生

加強養老服務隊伍建設：2020年末，全省培訓在崗養老護理員1萬名，省級培訓養老機構負責人和師資人員2000人。養老機構護理員持證上崗率達到100%。

準確移取液體試樣溶液10.0 mL于50 mL帶蓋離心管中，準確加入10.00 mL正己烷、2.5 mL亞硝酸鈉溶液、2.5 mL硫酸溶液，蓋緊離心管蓋，搖勻，在冰浴中放置30 min，期間振搖3～5次；加入2.5 g氯化鈉，蓋上蓋后置旋渦混合器上振動1 min（或振搖60～80次），低溫3 000 r·min-1離心10 min分層或低溫靜置20 min至澄清分層后取上清液，過0.45 μm有機濾膜待上機。

1.4.3 標準工作溶液配制

準確移取2.00 mg·mL-1環己基氨基磺酸標準溶液0.025、0.1、0.25、0.5、1.0 mL和 2.5 mL于 50 mL容量瓶中，加水定容。配成標準溶液系列濃度為0.001、0.004、0.01、0.02、0.04 mg·mL-1和 0.1 mg·mL-1。臨用時配制以備衍生化用。

準確移取標準系列溶液10.0 mL，同試樣（1.4.2）衍生。

1.4.4 結果計算

式（1）中，c為由標準曲線計算出定容樣液中甜蜜素的濃度，單位mg·mL-1；v為定容體積，單位mL；F為稀釋倍數，本實驗中取為5；m為樣品質量，單位g。

2 結果與分析

2.1 線性范圍

將標準溶液系列在氣相色譜-質譜聯用儀上按照從低到高濃度依次進行測定，在標準物質濃度0.002～0.1 mg·mL-1，甜蜜素濃度和峰面積線性較好，曲線方程Y=45 004.53X+168 856.65，相關系數為0.9 991 539，如圖1所示。

圖1 甜蜜素標準曲線圖

2.2 最低檢測限

若取樣5.00 g，最低檢測限為0.025 g·kg-1，滿足標準定量要求。

2.3 衍生萃取試劑的選擇

經過嘗試，分別采用正庚烷和正己烷作為衍生提取試劑，從甜蜜素標準品離子流色譜圖（TIC）（如圖2）可看出，效果基本一致，正己烷色譜純試劑易于購買，本著提高效率的原則，決定采用正己烷來提取衍生物質。

圖2 甜蜜素標準品為0.1 mg·L-1的離子流色譜圖（TIC）

2.4 特征離子的選擇

甜蜜素離子色譜圖和離子質譜圖如圖3、圖4所示。甜蜜素通過亞硝酸鈉衍生轉變為環己醇亞硝酸酯，以此作為定性和定量分析，定性離子（m/z）55,43,81；定量離子55。

圖3 甜蜜素離子色譜圖

圖4 甜蜜素離子質譜圖

2.5 精密度和回收率

對購買的試樣，添加3個不同水平濃度的標準溶液，按本文1.4實驗方法進行試樣處理、衍生后，在

1.3.1條件下測定甜蜜素的含量，進行回收率實驗室，計算平均回收率和相對標準偏差，具體見表1。

表1 甜蜜素在6種試樣中的添加回收率表

由表1可知，在0.02～1.5 g·kg-1的添加水平范圍內，平均回收率87.0%～102%，相對標準偏差0.89%～8.7%，符合現行國家檢測標準[2]要求。

3 討論

通過采用正己烷萃取，氣相色譜-質譜聯用儀（GC-MS）檢測糕點制品中的甜蜜素，排除了氣相色譜法檢測甜蜜素時的假陽性[5]，不僅分析快速，且準確度和靈敏度顯著提高，對甜蜜素批量檢測具有較強的使用性。