綠茶飲料中糖精鈉測定方法的比較研究

趙子剛　古麗斯坦·阿不都拉　劉圣紅

摘 要：該文通過用紫外分光光度計(jì)、非水滴定和HPLC對(duì)綠茶飲料中糖精鈉含量測定的比較，研究得到3種方法對(duì)綠茶飲料中糖精鈉的平均含量測定基本相同，無明顯差異，但紫外分光光度法測得糖精鈉含量的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.87%，相對(duì)平均偏差為2.71%，平均加標(biāo)回收率為89.8%，RSD2.39%；非水滴定法測得糖精鈉含量的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.67%，相對(duì)平均偏差為2.08%，平均加標(biāo)回收率為93.4%，RSD1.81%，HPLC法測得糖精鈉含量的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.70%，相對(duì)平均偏差為2.16%，平均加標(biāo)回收率為89.9%，RSD2.02%。結(jié)論表明非水滴定法的標(biāo)準(zhǔn)偏差、相對(duì)平均偏差相對(duì)較小，平均加標(biāo)回收率也相對(duì)較高，說明使用非水滴定法測定綠茶飲料中糖精鈉含量具有更好的精密度和準(zhǔn)確度。

關(guān)鍵詞：綠茶飲料；糖精鈉；精密度；加標(biāo)回收率

中圖分類號(hào) TS275.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2017）14-0142-03

Abstract：This article through the use of ultraviolet spectrophotometric， non-aqueos titration and HPLC for determination of saccharin sodium in beverages green tea on average， the saccharin sodium content of the three methods are green tea in beverage is basically the same， no significant difference， but the UV spectrophotometer was used to measure the standard deviation of glucose sodium the content was 0.87% and the average relative deviation is 2.71%， the average recovery rate was 89.8%，the standard deviation was RSD2.39%； measurement of saccharin sodium in non-aqueous titration was 0.67% and the average relative deviation is 2.08%， the average recovery rate was 93.4%， the standard deviation of RSD1.81%， content of saccharin sodium measuring method is 0.70% relatively， the average deviation of HPLC is 2.16%， the average recovery rate was 89.9%， RSD2.02%. The conclusion shows that the standard deviation of non aqueous titration relative average deviation is relatively small and the average recovery rate is relatively high. That has a better determination of saccharin sodium green tea beverage using non-aqueous titration method precision and accuracy.

Key words：Green tea beverage；Saccharin sodium；Precision；Recovery rate

糖精鈉化學(xué)式為C6H4SO2NNaCO·2H2O，化學(xué)名鄰苯甲?；酋啺封c，俗名又叫糖精、可溶性糖精、甜精[1]。糖精鈉是食品工業(yè)中常用的合成甜味劑，且使用歷史最長，據(jù)中國消費(fèi)者協(xié)會(huì)對(duì)國內(nèi)近百種不同類型、檔次飲料的調(diào)查表明，大約有61.2%的飲料中含有各類甜味劑，其中含糖精的飲料達(dá)55.1%[2]。糖精鈉的甜度比蔗糖甜300～500倍，除了在味覺上引起甜的感覺外，在人體內(nèi)不被分解，對(duì)人體無任何營養(yǎng)價(jià)值。相反，當(dāng)食用較多的糖精時(shí)，會(huì)影響腸胃消化酶的正常分泌，降低小腸的吸收能力，使食欲減退，過多的食用可能會(huì)引起致癌性，因此目前各國對(duì)糖精鈉的使用設(shè)置了限量[3]。因此飲料中方便可靠的糖精鈉檢測技術(shù)的建立尤為重要，同時(shí)對(duì)廣大人民群眾的食品安全和身心健康具有廣泛的實(shí)際意義[4]。

目前，測定飲料中糖精鈉的方法主要有HPLC法、紫外分光光度計(jì)法、IR、GC-MS法、薄層層析法、離子選擇性電極法等[5]。

1 實(shí)驗(yàn)原理

1.1 紫外-可見分光光度法的原理 磷酸緩沖液的環(huán)境中，糖精鈉與亞甲基天青可以發(fā)生反應(yīng)，有藍(lán)色化合物產(chǎn)生，氯仿又可以定量萃取該藍(lán)色化合物，再在640nm的波長處用紫外-可見分光光度法進(jìn)行測定，根據(jù)此方法的標(biāo)準(zhǔn)曲線，可以得出樣品中糖精鈉的含量。

1.2 高效液相色譜法的原理 經(jīng)過振搖、微溫除去乙醇、二氧化碳的樣品，用氨水（50%）調(diào)至pH7.0，經(jīng)過HPLC的反相色譜分離之后，進(jìn)行定性和定量計(jì)算。

1.3 非水滴定的原理 糖精鈉為一種弱堿性的胺類化合物，為了使其能夠順利進(jìn)行電位滴定，需要通過酸性溶劑來增強(qiáng)糖精鈉的堿性，選擇使用冰醋酸作為溶劑，使用高氯酸作為滴定劑可以提高糖精鈉滴定的靈敏性，加快滴定反應(yīng)的速率。配置滴定液（高氯酸的冰醋酸溶液），需要同時(shí)加入醋酸酐，可以去除少量的水，冰醋酸中的少量水可以與醋酸酐發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

2 實(shí)驗(yàn)條件與方法

2.1 實(shí)驗(yàn)儀器及試劑 電子天平：PL203（METTLERTOLEDO）；紫外-可見分光光度計(jì)：UV2600（SHIMADZU）；高效液相色譜儀：LC-1260（Aglient）；自動(dòng)電位滴定儀：G20（METTLERTOLEDO）；糖精鈉標(biāo)準(zhǔn)品：GBW（E）100168，1.00mg/mL，北京海岸鴻蒙物質(zhì)技術(shù)有限公司）。

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

2.2.1 紫外-可見分光光度法

2.2.1.1 樣品處理及測定 取均勻綠茶飲料約10mL，加水定容至100mL容量品中，混勻即為樣品液。精密量取以上液體10mL至分液漏斗中，加入亞甲基天青溶液（0.05%）0.5mL，加入pH5.0磷酸氫二鈉-檸檬酸緩沖液（0.2mol/L）10mL，混勻，放置5min，加入10mL氯仿，震蕩，萃取5min，放置5min待其分層后，取氯仿層于2cm比色皿中，于640nm波長處測定吸光度。

2.2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)方法測定，10、20、40、60、100μg/mL的糖精鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，以糖精鈉的質(zhì)量濃度和吸光度分別為橫縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，如圖1。

該實(shí)驗(yàn)方法測定在糖精鈉質(zhì)量濃度為100μg/mL以下時(shí)呈線性，回歸方程為：y=0.0087x+0.0247，相關(guān)系數(shù)R2=0.9971。對(duì)空白溶液平行測定11次，通過其標(biāo)準(zhǔn)偏差，得到最低檢出限（3s/k）為1.2μg/mL，完全能滿足實(shí)際檢測的需要。

2.2.2 高效液相色譜法

2.2.2.1 樣品處理及測定 取均勻綠茶飲料約10mL，用氨水（50%）調(diào)節(jié)pH至7.0，加水稀釋定容至100mL，高速離心，取上清液經(jīng)0.22μm濾膜過濾，濾液進(jìn)高效液相色譜儀測定。

2.2.2.2 糖精鈉標(biāo)準(zhǔn)使用溶液的配置 精密稱取，經(jīng)過120℃烘干至恒重的糖精鈉標(biāo)準(zhǔn)品0.1g，加水溶解定容至100mL。吸取以上溶液10mL，加水定容至100mL容量瓶中，經(jīng)0.22μm濾膜過濾，備用。

2.2.3 非水滴定法

2.2.3.1 高氯酸的冰醋酸溶液的配置與標(biāo)定 高氯酸的冰醋酸溶液的配置：取高氯酸（70%）約4.0mL，與350mL無水冰醋酸，混合，加入10mL醋酐，混合均勻，室溫下加無水冰醋酸，稀釋定容至500mL，搖勻，棕色瓶中儲(chǔ)存，過24h，標(biāo)定其濃度。

高氯酸的冰醋酸溶液的標(biāo)定：精密稱重，取鄰苯二甲酸氫鉀（105℃干燥至恒重）約0.12g，置于干燥錐形瓶中，加入20mL冰醋酸使之溶解，用以上標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至第一突越點(diǎn)，同法進(jìn)行空白試驗(yàn)（取冰醋酸20mL）。計(jì)算高氯酸的冰乙酸溶液的濃度。C=0.1028mol/L

2.2.3.2 糖精鈉含量的測定 取均勻綠茶飲料約10mL，置150mL錐形瓶中，緩慢加入冰醋酸20mL溶解，用上述滴定液滴定至第一突越點(diǎn)，在同樣的實(shí)驗(yàn)條件下，進(jìn)行空白試驗(yàn)，計(jì)算糖精鈉的含量。

2.3 實(shí)驗(yàn)方法與條件的確定

2.3.1 紫外-可見分光光度法的條件確定 最佳顯色劑添加量的選擇：從0.10～1.0mL緩慢調(diào)整亞甲基天青的加入量，萃取后，觀察吸光度值（以0.10mg/mL的糖精顯色），吸光度值顯示在0.50mL之后，隨著添加量的慢慢增加，吸光度值變化微小，這說明0.50mL足夠顯色。因此，選擇0.50mL作為顯色劑的最佳添加量。

緩沖液的最佳添加量的選擇：以0.10mg/mL的糖精顯色，調(diào)整磷酸鹽-檸檬酸緩沖液的添加量，從1.0～20.0mL，萃取后在640nm下測定吸光度值，隨緩沖液的添加量的增加吸光度值也緩慢增加，當(dāng)添加量大于10.0mL后，吸光度值幾乎不變。因此，10.0mL作為緩沖液的最佳添加量。

最佳靜置時(shí)間的選擇：在添加亞甲基天青后，從1.0～30.0min慢慢調(diào)整靜置時(shí)間，萃取后，觀察吸光度值（以0.10mg/mL的糖精顯色），吸光度值顯示在5min后，隨著時(shí)間的慢慢延長，吸光度值變化微小，這說明5min內(nèi)反應(yīng)完全，因此選擇5min作為最佳靜置時(shí)間。

2.3.2 非水滴定方法條件的確定 本試驗(yàn)選擇室溫20℃進(jìn)行，此方法中滴定液的消耗量一般較少，所以使用10mL的滴定管，必要時(shí)還要進(jìn)行溫度校正[6]。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，要注意高氯酸的配置安全，需要緩慢小心進(jìn)行。高氯酸酸性極強(qiáng)，且與醋酸酐混合的同時(shí)也易放熱，可導(dǎo)致人體灼傷[7]。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 精密度 由上表可知，相同條件下，3種方法的平均含量基本相同，無明顯差別。非水滴定法的標(biāo)準(zhǔn)偏差、相對(duì)平均偏差相對(duì)較小，說明非水滴定法的精密度較好（表1、表2、表3）。

3.2 加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn) 由表4、表5、表6可知，相同條件下，非水滴定法的平均加標(biāo)回收率比紫外分光光度法和高效液相色譜法都高。說明使用非水滴定法具有更好的準(zhǔn)確度。綜上可知，相同條件下，3種方法的平均含量基本相同，無明顯差別。非水滴定法的標(biāo)準(zhǔn)偏差、相對(duì)平均偏差相對(duì)較小，平均加標(biāo)回收率也相對(duì)較高。說明使用非水滴定法具有更好的精密度和準(zhǔn)確度，通過3個(gè)實(shí)驗(yàn)的探究結(jié)果表明非水滴定法具有更多的優(yōu)勢。

4 結(jié)論

整個(gè)實(shí)驗(yàn)表明，HPLC法、分光光度法、非水滴定法3種方法均可以較為準(zhǔn)確的測定出液體食品中糖精鈉的含量，但相比較而言，非水滴定法更具有優(yōu)越性，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）非水滴定法無需使用大型儀器，而HPLC法則需要大型儀器，另外，非水滴定法僅需要普通試劑，實(shí)驗(yàn)過程簡單，花費(fèi)成本低，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠[8]。（2）非水滴定法具有操作簡單方便、檢測過程時(shí)間短、準(zhǔn)確度高、精密度好、且無需建立標(biāo)準(zhǔn)曲線。（3）非水滴定法使用的試劑風(fēng)險(xiǎn)性較低，較為安全[9]。

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（責(zé)編：張長青）