食品中甜味劑分類及檢測技術(shù)研究進展

□ 胡 平 朱夢旭 豐榮鵬 安徽國科檢測科技有限公司

1 甜味劑概述

甜味劑（Sweeterners）是食品添加劑最重要的組成之一，其賦予食品以甜味，有助于改善食品品質(zhì)，在現(xiàn)代食品生產(chǎn)加工中有著廣泛應(yīng)用。甜味劑種類較多，按來源可分為人工合成甜味劑和天然甜味劑，目前我國允許使用的人工合成甜味劑按結(jié)構(gòu)可分為3類，包括磺胺類、二肽類和蔗糖衍生物。天然甜味劑主要包括甜菊糖、新橙皮苷、甘草甜素、甜味蛋白、醇類糖等。

隨著食品工業(yè)的快速發(fā)展以及人們對綠色、安全食品的追求，作為食品添加劑工業(yè)中占比最大的甜味劑產(chǎn)業(yè)，加快其檢測分析技術(shù)的進一步發(fā)展，推動其低熱量和功能性等健康產(chǎn)品的研究開發(fā)愈來愈受重視。

2 甜味劑的分類

食品中常見的甜味劑包括人工合成甜味劑和天然甜味劑，人工合成甜味劑的名稱、化學(xué)式、分子量、水中溶解度、熔點和相對蔗糖甜度等信息詳見表1。

表1 人工合成甜味劑信息表

天然甜味劑主要包括甜菊糖、新橙皮苷、羅漢果苷、甘草甜素、甜茶素、甜味蛋白、醇類糖等多種甜味劑，7種天然甜味劑的名稱、植物來源、本質(zhì)、狀態(tài)和相對蔗糖甜度分別如下：甜菊糖（菊科甜葉菊、萜烯類配糖體、白色粉末狀、300）、新橙皮苷（蕓香科酸橙、黃酮類、白色針狀晶體、1 500）、羅漢果苷（葫蘆科羅漢果、三萜類葡萄糖甙、棕色粉末、260）、甘草甜素（豆科甘草、三萜烯類配糖體、白色結(jié)晶粉末、80～300）、甜茶素（薔薇科甜茶懸鉤子、二萜苷、白色柱狀結(jié)晶、300）、甜味蛋白（白花菜科馬檳榔等、馬檳榔甜蛋白等、100）、醇類糖（木糖醇等、農(nóng)作物等、五碳糖醇、白色結(jié)晶粉末、相近）。

3 甜味劑檢測分析方法

通過查閱相關(guān)資料可知，目前用于甜味劑的檢測方法有多種，主要包括光譜法、電化學(xué)法、色譜法質(zhì)譜聯(lián)用法，應(yīng)根據(jù)甜味劑理化性質(zhì)及檢測機理選擇相應(yīng)適宜的分析方法。

3.1 光譜法

光譜法（ST）利用待測物質(zhì)對光的反射、吸收等來確定其組成和相對含量，具有快速、簡便等特點，包括紫外分光光度法、紅外光譜法和拉曼光譜法等。

Idris等采用紫外分光光度法選擇270 nm處測定三氯蔗糖（SCL）在堿性介質(zhì)（pH值為12）中的光降解產(chǎn)物，該法的LOD為0.02 g/L，標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍為0.1～1.2 g/L，相關(guān)系數(shù)（R2）值為0.997 7[1]。陳思等運用拉曼光譜技術(shù)，結(jié)合密度泛函理論，對糖精鈉分子進行了普峰歸屬，明確了用于定性定量分析白酒中糖精鈉的3個特征普峰，且在1～20 mg/L濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，R2為0.993 3，回收率在98.57% ～102.5%，RSD為2.4%～8.6%，最低檢出濃度達到1.0 mg/L[2]。

3.2 電化學(xué)法

電化學(xué)法（ET）通過掃描電極來測定目標(biāo)物，包括伏安法、電極法、庫侖分析法等技術(shù)，該法簡單、快速、成本低，具有較好的檢測效果。

Yang等建立了基于單壁碳納米管修飾玻璃碳電極的新型伏安傳感器測定飲料中新橙皮苷二氫查爾酮（NHDC）的伏安法。該法系統(tǒng)研究了NHDC在該傳感器上的電化學(xué)表征，并首次計算了動力學(xué)參數(shù)，線性范圍為5×10-8～8× 10-6mol/ L， 最 低 檢 出 限 為2×10-8mol/L，且回收率令人滿意[3]。Medeiros等利用摻硼金剛石（BDD）電極建立了同時測定食品中APM和CYC的方波伏安法，在約400 mV時，BDD電極能將二元混合物中的APM和CYC的氧化峰電位分離，在0.5 mol/L硫酸溶液中，APM和CYC的檢出限 分 別 為 3.5×10-7mol/L和 4.5×10-6mol/L，該法已成功應(yīng)用于幾種膳食產(chǎn)品中APM的測定[4]。

3.3 色譜法

色譜法主要包括氣相色譜法（GC）、高效液相色譜法（HPLC）和離子色譜法（IC），具有高靈敏度、低檢出限、分析準(zhǔn)確等優(yōu)點，F(xiàn)ID為常用GC法檢測器，UV、DAD、ELSD為主要HPLC檢測器。

羅斌等建立了GC-FID測定木糖醇產(chǎn)品中木糖醇、山梨醇等多元醇含量的方法，樣品經(jīng)水溶解、乙醇蒸干、吡啶和乙酸酐乙?；幚砗?，以赤蘚糖醇為內(nèi)標(biāo)進行定量。該方法檢出限為0.01 g/kg，樣品加標(biāo)回收率均在95%以上，且該方法分離度、準(zhǔn)確度均較高[5]。陳健等探討了HPLC同時分析面包、月餅等糕點中的甜菊糖苷、甜菊雙糖苷、甘草酸和甘草次酸的含量，加標(biāo)試驗結(jié)果表明，在5.0～100 μg/mL范圍內(nèi)，線性關(guān)系良好，R2大于0.999，回收率為80.0%～105.0%，RSD均低于7.5%，滿足實驗要求[6]。Zhu等研究了離子色譜法對食品和飲料中ACS-K、ASP、SAC和CYC的分離和測定，結(jié)果顯示，四種甜味劑的檢出限為0.019～0.87 mg/L，回收率為97.96%～105.42%，該法線性關(guān)系、靈敏度和再現(xiàn)性良好，對飲料、果脯中甜味劑的測定具有重要指導(dǎo)意義[7]。

3.4 質(zhì)譜聯(lián)用法

質(zhì)譜聯(lián)用法包括氣質(zhì)聯(lián)用法（GCMS）和液質(zhì)聯(lián)用法（LC-MS），MS聯(lián)用法具有更高的靈敏度和準(zhǔn)確度，能有效地對多種目標(biāo)物進行定性和定量分析。

丁立平等研究了在酸性條件下，黃酒、白酒、葡萄酒、果酒中甜蜜素和次氯酸鈉反應(yīng)轉(zhuǎn)化為N,N-二氯環(huán)己胺，以正己烷、α-六六六分別為萃取劑和內(nèi)標(biāo)物，采用GC-MS進行定量分析。結(jié)果顯示，酒類中添加甜蜜素濃度為0.5～4.0 mg/L時，線性關(guān)系較好，R2=0.999 9，檢出限為0.010 mg/L，4種酒的回收率為94.77%～102.30%，此方法結(jié)果可靠，靈敏度高[8]?？聺欇x等建立了超高效液相色譜-質(zhì)譜同時測定飲料中8種甜味劑的快速定性定量方法，在5～500 μg/L濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，R2達到0.996 5以上，LOD、LOQ均符合要求，在添加濃度5～50 μg/L時，回收率為 85%～107%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于12%（n=6）[9]。朱明婧等利用HPLC-MS，以乙腈-水為流動相進行梯度洗脫，同時測定了食品中麥芽糖醇、木糖醇、山梨糖醇、甜菊苷、甘草酸5種天然甜味劑，平均加標(biāo)回收率為80.5%～ 105.7%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于3.8%，線性相關(guān)系數(shù)R2均為0.999，滿足高質(zhì)量檢測要求[10]。

4 結(jié)語

甜味劑是食品工業(yè)的重要組成部分，隨著社會的發(fā)展和人民生活水平的提高，舌尖上的安全也越來越受關(guān)注，各國食品部門相繼出臺了多項法律法規(guī)。WTO、FDA、JECFA等全球權(quán)威機構(gòu)對甜味劑的安全情況及最大日攝入量（ADI）都作出了明確規(guī)定。在國內(nèi)，消費者及生產(chǎn)企業(yè)對于甜味劑的安全認識還有待提高，對甜味劑的檢測、監(jiān)控還有待加強。

綜上所述，不斷研究開發(fā)更高效、更靈敏的檢測技術(shù)，提升甜味劑的監(jiān)測水平，以及尋找無毒、安全的天然綠色甜味劑對食品添加劑的工業(yè)發(fā)展和構(gòu)建完善的安全監(jiān)管體系至關(guān)重要。