余 義,劉 艷,周 玉
(黃鶴樓酒業(yè)有限公司,湖北武漢430050)
甜味劑是改善食品口味的一種食品添加劑,有著低熱量、高甜度、糖尿病病人適用等特點(diǎn)而成為蔗糖替代品在食品中廣泛使用。山梨糖醇呈甜性能:D-山梨糖醇有清涼的甜味,其甜度為蔗糖的50%~70%。1 g D-山梨糖醇在人體內(nèi)產(chǎn)生16.7 kJ熱量。食用后在血液內(nèi)不轉(zhuǎn)化為葡萄糖,也不受胰島素影響,適合糖尿病人使用[1-4]。在食品工業(yè)中,可用作甜味劑、保濕劑、螯合劑和組織改良劑,可用于制作糕點(diǎn),最大使用量為5.0 g/kg;在魚糜及其制品中最大使用量為0.5 g/kg。還可作消泡劑,用于制糖工藝、釀造工藝和豆制品工藝,按生產(chǎn)需要適量使用[5-8]。
白酒是我國(guó)的傳統(tǒng)蒸餾酒,按其風(fēng)味特征可分為各種不同的香型,雖然每種香型各有其典型風(fēng)格,但是不論哪種香型的白酒,保持適度的甜味,不僅可以遮蓋其他一些苦澀雜味,而且還能使酒體甘洌、醇厚、綿軟,但是這種甜味是來自于自然發(fā)酵產(chǎn)生的,而非添加甜味劑。風(fēng)味化學(xué)研究表明,味覺是由一定的呈味物質(zhì)引起的,酒之所以具有醇甜感,是因?yàn)榫浦泻幸欢康奶鹞段镔|(zhì),如高級(jí)醇、多元醇、氨基酸等,這些甜味物質(zhì),對(duì)于名優(yōu)白酒,是由其特殊的生產(chǎn)工藝決定的,如濃香型大曲酒的低溫入池、緩慢發(fā)酵,就是為了有利于醇甜物質(zhì)的生成,無(wú)需另行添加[9-10]。
人工合成甜味劑可能對(duì)人體有致癌、致病的副作用[6],因而已被許多國(guó)家限制使用。尤其在白酒行業(yè),《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》GB 2760—2014中規(guī)定白酒中甜味劑不得檢出。所以對(duì)于白酒中甜味劑的測(cè)定應(yīng)該做到嚴(yán)格把關(guān),防止行業(yè)和白酒企業(yè)中出現(xiàn)假冒偽劣產(chǎn)品,對(duì)消費(fèi)者產(chǎn)生不利影響。目前,關(guān)于紐甜的檢測(cè)方法主要有高效液相色譜-示差折光法[3]、高效液相色譜-蒸發(fā)光散射法[4]、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[11-17]、高效液相色譜法[18-19]、離子交換色譜法[20]、毛細(xì)管電泳法[21]、氣相色譜法[22]。
耗材及試劑:山梨糖醇(規(guī)格100 mg,儲(chǔ)存溫度-20℃,上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司);甲醇(色譜純,美國(guó)Baker公司);乙酸(分析純,天津市天力化學(xué)試劑有限公司);蒸餾水(廣州屈臣氏食品飲料有限公司,規(guī)格600 mL)。
儀器設(shè)備:Agilent 1260LC-Agilent 6460安捷倫三重串聯(lián)四級(jí)桿質(zhì)譜儀(安捷倫科技有限公司);Agilent ZORBAX RX-C18安捷倫色譜柱(4.6×250 mm,5 μm,安捷倫科技有限公司);有機(jī)濾膜(孔徑0.22 μm,天津津騰);全玻璃微孔過濾器(規(guī)格1000 mL,天津津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)。
1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
準(zhǔn)確稱取10 mg(精確至0.0001 mg)山梨糖醇標(biāo)準(zhǔn)品于100 mL容量瓶中,用蒸餾水溶解并定容至100 mL,配制成100 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,置于4℃冰箱中保存。根據(jù)使用需要用蒸餾水逐級(jí)稀釋成適當(dāng)濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)工作液。
1.2.2 樣品前處理方法
用一次性注射器吸取均質(zhì)樣品,經(jīng)0.22 μm的有機(jī)濾膜過濾,濾液供液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀測(cè)定。
1.2.3 色譜條件
色譜柱:Agilent ZORBAX RX-C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流動(dòng)相:A為0.1%乙酸溶液,B為甲醇;流動(dòng)相體積比:A∶B=20∶80;流速:0.4 mL/min;柱溫箱:25 ℃;進(jìn)樣量:2 μL。
1.2.4 質(zhì)譜條件
離子源:電噴霧離子源;掃描方式:負(fù)離子掃描;檢測(cè)方式:多反應(yīng)檢測(cè)模式;干燥氣體溫度:325℃;干燥氣體流速:6 L/min;噴霧電壓:206.8 kPa。
2.1.1 質(zhì)譜條件的優(yōu)化
采取直接進(jìn)樣的方式,將目標(biāo)物標(biāo)準(zhǔn)溶液注入質(zhì)譜,分別進(jìn)行正離子模式和負(fù)離子模式全掃描檢測(cè),得到一級(jí)質(zhì)譜圖和準(zhǔn)分子離子峰,再用惰性氣體氮?dú)夤粼撃鸽x子,獲得其二級(jí)質(zhì)譜圖及相應(yīng)的子離子。結(jié)果表明,在負(fù)離子模式下響應(yīng)值及靈敏度均高于正離子模式,因此,本方法選擇負(fù)離子電離模式。利用多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式(MRM)對(duì)選定的定性離子和定量離子對(duì)碎裂電壓、碰撞能、保留時(shí)間、碰撞池加速電壓等質(zhì)譜參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,使各監(jiān)測(cè)離子豐度和信號(hào)達(dá)到最佳。負(fù)離子模式下的質(zhì)譜分析參數(shù)見表1。
表1 山梨糖醇的質(zhì)譜參數(shù)
2.1.2 色譜條件的優(yōu)化
分別以0.1%乙酸-甲醇、0.1%乙酸-乙腈、2 mmol/L乙酸銨-乙腈等作為流動(dòng)相進(jìn)行樣品分離。結(jié)果表明,用0.1%乙酸-甲醇作為流動(dòng)相時(shí)物質(zhì)分離度、峰形、響應(yīng)值以及保留時(shí)間的穩(wěn)定性均優(yōu)于0.1%乙酸-乙腈、2 mmol/L乙酸銨-甲醇,故本方法最終選用0.1%乙酸-甲醇為流動(dòng)相進(jìn)行洗脫。圖1是山梨糖醇在優(yōu)化的色譜和質(zhì)譜條件下的MRM色譜圖。
圖1 山梨糖醇的多反應(yīng)監(jiān)測(cè)色譜圖
線性范圍、檢出限和定量限參照何紅春等[3]的方法,將山梨糖醇標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液用蒸餾水稀釋,分別配制成5種濃度為200 μg/L、400 μg/L、800 μg/L、1600 μg/L、3200 μg/L的標(biāo)準(zhǔn)工作液,按1.2節(jié)所述的色譜-質(zhì)譜條件進(jìn)行測(cè)定,繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線(圖2)。
結(jié)果顯示,在200~3200 μg/L的濃度范圍內(nèi),所有分析物的質(zhì)量濃度x(μg/mL)和響應(yīng)值y之間線性相關(guān)系數(shù)為0.998;以性噪比為3確定檢出限為40 μg/L,以性噪比為10確定定量限為200 μg/L。
精密度和回收率參照馬書民等[9]的方法,采用在空白樣品中添加標(biāo)準(zhǔn)溶液的方法,選擇常見的濃香型和兼香型白酒酒樣及乙醇進(jìn)行山梨糖醇檢測(cè)試驗(yàn),成品白酒1、白酒2的山梨糖醇含量均為未檢出,并向樣品中分別添加320 μg/L、1600 μg/L 兩個(gè)濃度水平的山梨糖醇進(jìn)行回收率實(shí)驗(yàn),重復(fù)測(cè)定2次。共6組平行,12次檢測(cè),結(jié)果表明,在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測(cè)定結(jié)果的相對(duì)偏差小于5%,且回收率均在81%~105%范圍內(nèi),所以該方法的精密度和回收率均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。
選擇常見的4種不同類型白酒酒樣添加山梨糖醇,將本方法與國(guó)標(biāo)GB 1886.187—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑山梨糖醇和山梨糖醇液》方法進(jìn)行加標(biāo)測(cè)回收率結(jié)果比對(duì),比對(duì)結(jié)果見表2。
將本方法和國(guó)標(biāo)方法的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,兩組數(shù)據(jù)的絕對(duì)偏差小于1,相對(duì)偏差小于10%。本方法的檢出限是0.04 mg/L,定量限是0.20 mg/L。結(jié)果表明,本方法可以用于白酒中山梨糖醇的檢測(cè)。相比液相色譜系統(tǒng),液相質(zhì)譜聯(lián)用儀具有更高的分離度和靈敏度以及更短的檢測(cè)時(shí)間。
圖2 山梨糖醇的線性相關(guān)系數(shù)
表2 方法結(jié)果比對(duì)
本研究利用液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀分析了白酒中甜味劑山梨糖醇化合物的分子信息,利用多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式的液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀技術(shù),建立了一個(gè)快速、穩(wěn)定、靈敏的可定性定量山梨糖醇的方法。該方法可在9 min內(nèi)完成,其檢測(cè)范圍內(nèi)線性良好(r=0.998);本方法的檢出限是0.04 mg/L,定量限是0.20 mg/L;精密度<5%;回收率>80%;且與國(guó)標(biāo)中的檢測(cè)方法相比檢出限更低,能更加有效的監(jiān)控白酒中山梨糖醇的含量,綜上所述,該方法可以對(duì)山梨糖醇進(jìn)行實(shí)際的定性定量檢測(cè)。