HPLC法高效檢測(cè)果汁飲料中10種添加劑

魯娜 杜麗平

摘 要：本文探究了利用高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定果汁飲料中10種食品添加劑的檢測(cè)方法。采用WondaSil-C18色譜柱，柱溫35 ℃，以甲醇-乙酸銨作為流動(dòng)相，二極管陣列檢測(cè)器多波長(zhǎng)檢測(cè)，優(yōu)化流動(dòng)相梯度，外標(biāo)法定量。結(jié)果表明，樣品在0.5～50 μg·mL-1線性范圍內(nèi)，10種添加劑回收率在91.5%～99.3%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.85%～3.27%。對(duì)3類果汁檢測(cè)結(jié)果顯示，該方法樣品前處理簡(jiǎn)單，檢測(cè)效率高，滿足回收率與精密度要求，適用于果汁中10種添加劑的檢測(cè)。

關(guān)鍵詞：高效液相色譜法;食品添加劑;果汁飲料檢測(cè)

Abstract：In this paper， a method for the simultaneous determination of 10 food additives in fruit juice drinks by HPLC was studied. Wondasil-C18 chromatographic column was used， the column temperature was 35 ℃， methanol-ammonium acetate was used as mobile phase， diode array detector was used for multi-wavelength detection， and external standard method was used for quantitative measurement. The results showed that within the linear range of 0.5～50 μg·mL-1， the recovery rate of 10 additives ranged from 91.5% to 99.3%， and the relative standard deviation ranged from 0.85 to 3.27. The test results of three kinds of fruit juice showed that the method was simple， efficient， and met the requirements of recovery and precision. It was suitable for the detection of 3 kinds of additives in fruit juice.

Key words：High performance liquid chromatography; Food additives; Fruit juice beverage detection

果汁飲料因其營(yíng)養(yǎng)豐富，口味良好，逐漸成為人們喜歡選擇消費(fèi)的飲料[1]。某些商家為了降低成本保證其產(chǎn)品色澤，延長(zhǎng)產(chǎn)品保質(zhì)期限，違規(guī)超標(biāo)添加相關(guān)食品添加劑。其中合成色素主要通過磺化、硝化、鹵化等反應(yīng)機(jī)制制成[2]，過量添加會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生一定隱患。目前，我國(guó)果汁飲料中常用添加劑的檢測(cè)方法主要是：GB 5009.28-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中苯甲酸、山梨酸和糖精鈉的測(cè)定》[3]、GB 5009.35-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中合成著色劑的測(cè)定》[4]和GB 5009.140-2003《飲料中乙酰磺胺酸鉀的測(cè)定》[5]，上述方法存在耗時(shí)較長(zhǎng)，無法滿足日常檢測(cè)量較大的情況，本文擬研究利用HPLC法同時(shí)檢測(cè)果汁飲料中常見的10種添加劑，為日常檢測(cè)提供高效、便捷的方法。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

1.1.1 主要實(shí)驗(yàn)試劑

檸檬黃、日落黃、莧菜紅、胭脂紅、亮藍(lán)、新紅標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度1.000 mg·mL-1，苯甲酸、山梨酸、糖精鈉、安賽蜜標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度1.000 mg·mL-1：購(gòu)于中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院;

1.1.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器

LC-10ATVP型高效液相色譜儀（配備二極管陣列檢測(cè)器，購(gòu)于島津儀器（蘇州）有限公司）;FA1204B型電子天平（0.000 1 g），購(gòu)于上海天美天平儀器有限公司;TGL-16C型高速離心機(jī)，購(gòu)于上海安亭科學(xué)儀器廠;SPD-10AP型紫外檢測(cè)器，購(gòu)于島津儀器（蘇州）有限公司;移液器100～1000 μL，購(gòu)于賽默飛世爾（上海）儀器有限公司。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)試劑溶液配制

將10種添加劑標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)用水混合配制成物質(zhì)濃度為50 μg·mL-1的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，搖勻，現(xiàn)配現(xiàn)用。將其用水稀釋成質(zhì)量濃度為0.5、1.0、5.0、10、20μg·mL-1和50 μg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。

乙酸銨溶液：準(zhǔn)確稱量1.54 g乙酸銨，加水定容至1 000 mL，混勻后過0.22 μm濾膜制成0.02 mol·mL-1乙酸銨溶液。

1.3 色譜檢測(cè)條件

色譜柱：WondaSil-C18 色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）;流動(dòng)相：甲醇—乙酸銨溶液（0.02 mol·L-1）;

流速：1.0 mL·min-1;柱溫35 ℃;進(jìn)樣量：10 μL;流動(dòng)相梯度洗脫程序見表1。

1.4 樣品前處理

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法中為聚酰胺吸附法，操作復(fù)雜且分離效果不佳，根據(jù)10種添加劑均溶于水的化學(xué)性質(zhì)，優(yōu)化國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中前處理方法：稱取5 g樣品（精確0.001 g），于50 mL離心管中，搖勻，超純水定容至25 mL，旋渦振蕩1 min，10 000 r·min-1離心5 min，上清液過0.22 μm濾膜，進(jìn)行檢測(cè)。

2 結(jié)果與分析

2.1 檢測(cè)波長(zhǎng)的優(yōu)化

依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法中推薦的使用波長(zhǎng)，苯甲酸、山梨酸、糖精鈉是230 nm，6種色素是254 nm，因樣品中其他物質(zhì)含量多且雜，在254 nm處檢測(cè)6種色素靈敏度較低，用二極管陣列檢測(cè)器對(duì)質(zhì)量濃度為50 μg·mL-1的6種合成著色劑標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行全波長(zhǎng)掃描，波長(zhǎng)范圍190～800 nm，在254 nm條件下，優(yōu)化日落黃和亮藍(lán)的檢測(cè)波長(zhǎng)，能夠提高檢測(cè)靈敏度，固選擇波長(zhǎng)230、254、483 nm和630 nm進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

2.2 流動(dòng)相的梯度優(yōu)化

因10種添加劑理化性質(zhì)差異大，流動(dòng)相比例不同對(duì)其分離效果作用差異顯著，甲醇在流動(dòng)相中所占比例對(duì)化合物保留時(shí)間有較大影響[6]。參考林芳[7]在探究中應(yīng)用的梯度洗脫程序，將甲醇在不同時(shí)間進(jìn)行不同體積分?jǐn)?shù)比例進(jìn)行比較實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)，以0.02 mol·mL-1乙酸銨和甲醇為流動(dòng)相，確定優(yōu)化后最佳梯度洗脫程序，見表1。結(jié)果表明，此洗脫程序在19 min內(nèi)能夠較好的對(duì)樣品進(jìn)行分離檢測(cè)。

2.3 柱溫的確定

不同柱溫對(duì)10種添加劑分離出峰結(jié)果有一定的影響作用，分別選擇柱溫為20、25、30、35 ℃和40 ℃進(jìn)行比較實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明當(dāng)柱溫在20 ℃和25 ℃時(shí)，樣品出峰時(shí)間較長(zhǎng)，30 ℃和35 ℃兩個(gè)溫度時(shí)，出峰時(shí)間明顯比前兩種時(shí)間短，柱溫為35 ℃時(shí)比30 ℃出峰時(shí)間稍短且不拖尾，與40 ℃無明顯差異，對(duì)成本及柱子使用壽命等方面綜合考慮，選取35 ℃柱溫為最佳溫度檢測(cè)。

2.4 方法線性范圍和檢出限

按1.2方法中對(duì)一系列濃度范圍的標(biāo)液進(jìn)行測(cè)定，進(jìn)樣濃度從低到高，通過液相色譜圖，以峰面積為縱坐標(biāo)，質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)繪制工作標(biāo)準(zhǔn)曲線，其線性關(guān)系、相關(guān)系數(shù)、檢出限和定量限見表2。

2.5 回收率和精密度

選用市售橙汁飲料作為樣品，按1.4樣品處理方法，進(jìn)行加標(biāo)實(shí)驗(yàn)，按照LOD水平確定加標(biāo)量，對(duì)8份相同樣品進(jìn)行加標(biāo)檢測(cè)，回收率和標(biāo)準(zhǔn)偏差結(jié)果見表3。在0.5～50 μg·mL-1線性濃度范圍內(nèi)，樣品回收率最低為91.5%，最高為99.3%，標(biāo)準(zhǔn)偏差最低為0.85%，最高為3.27%，結(jié)果顯示經(jīng)優(yōu)化檢測(cè)條件后，同時(shí)檢測(cè)10種添加劑方法回收率較高，滿足GB/T 27404-2008《實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范食品理化檢測(cè)》[8]要求。

2.6 果汁飲料檢測(cè)中此方法應(yīng)用

對(duì)市售的10種不同品牌的3種果汁（蘋果汁、梨汁、橙汁）應(yīng)用此優(yōu)化方法進(jìn)行這10種食品添加劑的檢測(cè)，其中5種檢出苯甲酸，最大檢出量為50.2 mg·kg-1;6種檢出山梨酸，最大檢出量為50.6 mg·kg-1;3種檢出檸檬黃，最大檢出量為11.3 mg·kg-1;5種檢出胭脂紅，最大檢出量為9.1 mg·kg-1;2種檢出莧菜紅，最大檢出量7.3 mg·kg-1。均符合GB 2760-2014《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》[9]規(guī)定的最大允許值。

3 總結(jié)

本法通過簡(jiǎn)單方便的前處理方法，用超純水稀釋樣品，對(duì)檢測(cè)波長(zhǎng)、流動(dòng)相洗脫程序進(jìn)行優(yōu)化，建立一種同時(shí)檢測(cè)10種常見食品添加劑的經(jīng)濟(jì)、高效、便捷方法，方法回收率和精密度結(jié)果比較滿意，大大提高了日常檢測(cè)工作效率，可應(yīng)用于果汁飲料中的檢測(cè)。

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