不同前處理方法測定調味乳中甜蜜素含量的比較

秦菊香，紀 晨，周小清，蔡 霞，胡 慧＊

泰州市食品檢驗院，江蘇泰州 225300

0 引言

甜蜜素，也稱環己基氨基磺酸鈉，是一種非營養、人工合成的甜味劑，具有高甜度（蔗糖甜度的30~40 倍）、高穩定性和高水溶性的優點，此外因其熱量低、價格低廉被廣泛應用于食品行業，作為蔗糖等糖類的替代品[1，2]。在糖尿病和高血壓患者日益增多的當代社會，很多商家更是瞄準甜蜜素不會引起血糖和血壓升高的特點，在食品生產中廣泛使用，但長期過量攝入超限量添加的含甜蜜素食品，對人體神經系統和肝臟等器官會造成一定危害[3]。英美等部分發達國家是嚴格禁止甜蜜素作為食品添加劑在食品生產中使用的。我國雖然允許其在食品中使用，但對其使用范圍和最大使用量均作了明確規定。

調味乳是一種以生活飲用水、白砂糖、乳粉為主要原料，添加油類、果汁漿、食品添加劑、香精等中全部或部分，經混料、均質、殺菌、灌裝等工藝制成的飲料[4]。《GB 2760—2014 食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》中明確規定，甜蜜素在飲料類中的最大使用量為0.65 g/kg[5]，因此對調味乳中甜蜜素含量的準確檢測尤為重要。《GB 5009.97—2016 食品安全國家標準 食品中環己基氨基磺酸鈉的測定》中第一法——氣相色譜法，在甜蜜素的檢測中應用最為廣泛[6，7]，其按照樣品的狀態——液體、固體或半固體（低脂低蛋白、高蛋白、高脂）規定了樣品的處理方法。調味乳屬于液體范疇，但是方法中并沒有明確含一定量蛋白質的液體如何進行樣品前處理，因此，不少檢驗者對調味乳是否需要進行添加蛋白沉淀劑（150 g/L亞鐵氰化鉀溶液和300 g/L硫酸鋅溶液）去除蛋白后再衍生化進行檢測表示疑惑。

本文依據《GB 5009.97—2016 食品安全國家標準食品中環己基氨基磺酸鈉的測定》，采用兩種不同前處理方法（添加和不添加蛋白沉淀劑）分別對甜蜜素含量不同的調味乳進行含量測定，方法流程示意圖見圖1，并分別進行了回收率試驗，探討添加蛋白質沉淀劑對測定結果的影響，為食品檢測人員進行調味乳中甜蜜素含量測定提供參考，以更好的保障食品安全。

圖1 兩種不同的前處理方法測定調味乳中甜蜜素含量的示意圖

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 供試材料

調味乳L（甜蜜素含量63 mg/kg）和調味乳H（甜蜜素含量272 mg/kg）均為中國檢驗檢疫科學院能力驗證樣品。

1.1.2 試劑耗材

環己基氨基磺酸鈉標準品（99.0%），BePure公司；亞鐵氰化鉀、亞硝酸鈉、乙酸鋅、濃硫酸、正庚烷，分析純，國藥集團化學試劑有限公司；50 mL帶蓋離心管，上海安譜試驗科技股份有限公司；試驗室用水為三級水。

1. 2 儀器與設備

7890B氣相色譜儀（配有FID檢測器），美國安捷倫科技有限公司；電子天平，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；漩渦混合器GL-88B，其林貝爾儀器制造有限公司；低溫離心機，上海安亭科學儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 色譜條件

色譜柱HP-5（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；進樣口溫度220 ℃；柱溫初始溫度60 ℃，保持5 min，以4 ℃ /min 速率升溫至80 ℃，再以30 ℃ /min 速率升溫至220 ℃，保持5 min。檢測器溫度300 ℃；載氣為高純氮，純度≥99.999%，恒流模式，柱流速1.5 mL/min；空氣流速300 mL/min；氫氣流量40 mL/min；尾吹氣流量：30 mL/min；進樣方式為不分流；進樣量1 μL。

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）：精確稱取0.5612 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0.8 909）。

（2）環己基氨基磺酸標準使用液（1.00 mg/mL）：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。

1. 4 試驗方法

1.4.1 試樣的前處理

（1）試樣的前處理方法A為不加沉淀劑：稱取20 g左右樣品于50 mL容量瓶中，直接加水定容至50 mL，混勻備用。

（2）試樣的前處理方法B為加沉淀劑：稱取20 g左右樣品于50 mL離心管中，加入2 mL亞鐵氰化鉀溶液（150 g/L）和2 mL乙酸鋅溶液（300 g/L），混勻，過濾，用水多次洗滌殘渣，收集濾液并定容至50 mL，混勻備用。

1.4.2 試樣的衍生

準確吸取1.4.1試液10 mL于50 mL帶蓋離心管中，并將離心管置于冰水浴中5 min后，向離心管中準確加入5 mL正庚烷，依次加入2.5 mL亞硝酸鈉溶液和2.5 mL硫酸溶液，蓋緊離心管蓋，充分混勻，在冰水浴中放置30 min，其間振搖3~5 次，最后加入2.5 g 氯化鈉，渦旋混勻后低溫離心（3 000 r/min）10 min分層后取上清液放置1~4 ℃冰箱冷藏保存以備用。

1.4.3 標準工作溶液配制

準確移取環己基氨基磺酸標準使用液（1.00 mg/mL）0.1 mL、0.2 mL、0.5 mL、1.0 mL、2.0 mL、5.0 mL、10.0 mL于20 mL 容量瓶中，加水定容，配成標準溶液系列濃度為0.005 mg/mL、0.01 mg/mL、0.025 mg/mL、0.05 mg/mL、0.1 mg/mL、0.25 mg/mL、0.5 mg/mL。現用現配以備衍生化用。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

試樣中甜蜜素以X 計，單位以g/kg表示，按公式（1）計算：

式（1）中，c為根據標準曲線計算出定容樣液中甜蜜素的濃度，單位mg/mL；V為定容體積，單位mL；m為樣品質量，單位g。

2 結果與分析

2.1 標準曲線、線性范圍、最低檢測限和精密度

甜蜜素的標準檢測圖見圖2。從圖2可以看出，甜蜜素在衍生過程中生成環己醇亞硝酸酯和環己醇兩種衍生產物，出峰時間分別在4.960 min和5.580 min。環己醇亞硝酸酯并不穩定，在放置的過程中，隨著時間的延長，環己醇亞硝酸酯的峰面積不斷減小，環己醇的峰面積不斷增大，而兩者的峰面積之和不會隨時間發生變化，基本保持不變。有學者認為這主要是由于火焰離子化檢測器的檢測原理所致[8]。

圖2 甜蜜素標準檢測譜圖

甜蜜素的標準曲線圖見圖3。以標準系列濃度為橫坐標，環己醇亞硝酸酯和環己醇峰面積和為縱坐標，得出在0.005~0.5 mg/mL范圍內呈線性，線性方程為：Y=1712.22405X+0.587432，相關系數為0.99 999。

圖3 甜蜜素標準曲線圖

根據6 次平行試驗的檢測結果（表1和表2），不同處理方法檢測樣品的相對標準偏差均小于5%，說明選定的檢測方法對甜蜜素的檢測具有較高的精密度。

表1 處理A方法測定試樣中甜蜜素含量的精密度

表2 處理B方法測定試樣中甜蜜素含量的精密度

2.2 試樣中甜蜜素的含量比較分析

按照試驗既定的方法對調味乳L和調味乳H分別采用處理A和處理B的方法進行檢測，檢測結果與比較見表3和圖4。

圖4 不同前處理方法測定試樣中甜蜜素的含量比較

表3 不同前處理方法測定試樣中甜蜜素的含量

從檢測結果可知，調味乳L中的甜蜜素含量較低，采用處理A和處理B方法得到的數值相當；而調味乳H中的甜蜜素含量較高，采用處理A和處理B方法得到的數值相差較大。這說明，在甜蜜素含量較低的樣品中，不加沉淀劑和加沉淀劑不會影響最終結果的測定；而在甜蜜素含量較高的樣品中，添加沉淀劑會對測定的結果產生一定的影響，使測定結果偏低。這可能是由于沉淀劑與調味乳中少量蛋白質結合后生成的半固體狀沉淀沒有被完全洗滌干凈，少量甜蜜素殘留于殘渣中有關。

2.3 回收率的比較

對調味乳L和調味乳H分別添加相同水平濃度的標準溶液，按本文1.4.1試驗方法進行試樣處理、衍生后，在1.3.1條件下測定甜蜜素含量，進行回收率試驗，具體結果見表4、表5和圖5。總體來看，采用處理方法A檢測得到回收率高于采用處理方法B檢測得到的回收率。對于甜蜜素含量較低的調味乳L，無論采取處理方法A還是處理方法B得到的回收率均高于采用相同處理方法的甜蜜素含量較高的調味乳H，即采用不添加沉淀劑，直接衍生化低含量甜蜜素的調味乳樣品回收率最高，采用添加沉淀劑后衍生化高含量甜蜜素的調味乳得到的回收率最低。這也驗證了本文2.2中添加蛋白沉淀劑會使測定結果偏低的結論。

圖5 不同前處理方法測定試樣中甜蜜素含量的回收率比較

表4 處理A方法測定試樣中甜蜜素含量的回收率

表5 處理B測定試樣中甜蜜素含量的回收率

3 結論

本研究通過對甜蜜素含量不同的兩種能力驗證樣品——調味乳分別采用添加和不添加沉淀劑的前處理方法對其中的甜蜜素含量和回收率進行測定。通過比較得出，在甜蜜素含量較低的調味乳中，添加與不添加沉淀劑測定的甜蜜素含量相當；在甜蜜素含量較高的調味乳中，添加沉淀劑測定的甜蜜素含量較不添加沉淀劑直接衍生化測定的濃度偏低。另外，通過進行回收率試驗，結果顯示無論在低濃度甜蜜素含量的樣品還是高濃度甜蜜素含量的樣品中，不添加沉淀劑獲得的回收率高于添加沉淀劑時獲得的回收率。分析原因可能是由于沉淀劑與調味乳中少量蛋白質結合后生成的半固體狀沉淀沒有被完全洗滌干凈，少量甜蜜素殘留于殘渣中，從而造成含量和回收率偏低。因此，對調味乳類蛋白質含量較低的樣品中甜蜜素含量的測定，可以通過不添加沉淀劑，直接衍生化的前處理方法，既能獲得較為準確的甜蜜素含量值，而且能簡化試驗步驟，提高試驗效率。