◎ 周元元,王 帥,鄒勇平,胡 云,楊 嘉,盧 偉
(揚(yáng)州市食品藥品檢驗(yàn)檢測中心,江蘇 揚(yáng)州 225000)
香甜可口的糕點(diǎn)為大多數(shù)消費(fèi)者喜愛的食物,其甜味來源除了食糖之外,還有各種各樣的甜味食品添加劑,其中比較常見的是環(huán)己基氨基磺酸鈉,俗稱甜蜜素,分子式為C6H12NNaO3S,其甜度可以達(dá)到蔗糖的30倍以上。甜蜜素在糕點(diǎn)的制作中應(yīng)用廣泛,但是如果超出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍和規(guī)定用量,容易對人體造成嚴(yán)重傷害。因此,我國食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)GB 2760—2014[1]對其使用限量和適用范圍均作出了嚴(yán)格規(guī)定。糕點(diǎn)食品中環(huán)己基氨基磺酸鈉的檢測一直是我國食品安全檢測的必不可少的項(xiàng)目之一。
食品中環(huán)己基氨基磺酸鈉的實(shí)驗(yàn)室測定方法主要有氣相色譜法[2-3]、高效液相色譜法[4-5]、高效液相色譜質(zhì)譜法[6-7]、離子色譜法[8-9]及氣相色譜質(zhì)譜法[10-11]等。其中液相色譜儀的分離效果不如氣相色譜儀,且流動(dòng)相需要使用的有機(jī)溶劑較多,液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀、離子色譜儀以及氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀比較昂貴、普及程度低、維護(hù)成本較高,而氣相色譜法作為國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.97—2016[12]中的第一法,其適用范圍廣、儀器普及程度高,目前使用最多。在國家標(biāo)準(zhǔn)方法中,環(huán)己基氨基磺酸鈉的提取和衍生化占據(jù)了主要的試驗(yàn)時(shí)間,由于檢測對象種類較多,在提取方法上必須全面考慮,本文對糕點(diǎn)樣品中環(huán)己基氨基磺酸鈉的提取方法進(jìn)行簡化,縮短提取過程,以提高檢驗(yàn)效率。
環(huán)己基氨基磺酸鈉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(純度99.4%,Dr.E公司);正庚烷(液相色譜級(jí)/光譜級(jí),美國Tedia試劑公司);濃硫酸、亞硝酸鈉、氯化鈉(分析純,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);糕點(diǎn)中甜蜜素分析質(zhì)控樣品(B040803b,北京美正檢測技術(shù)有限公司)。
氣相色譜儀(7890B型,美國安捷倫公司);超聲波清洗器(KH-300DV型,昆山禾創(chuàng)超聲儀器公司);高速離心機(jī)(Centrifuge 5430型,艾本德公司);渦旋混合器(Votex Genie 2型,美國Scientific Industries公司);多功能破碎儀(MultiDrive control型,IKA公司);超純水機(jī)(Milli-QReference型,美國密理博公司)。
1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
準(zhǔn)確稱取環(huán)己基氨基磺酸鈉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)0.112 9 g(相當(dāng)于0.100 0 g環(huán)己基氨基磺酸),用純水溶解,定容至100.0 mL,得到環(huán)己基氨基磺酸標(biāo)準(zhǔn)使用液1.00 mg·mL-1。分別準(zhǔn)確吸取環(huán)己基氨基磺酸的標(biāo)準(zhǔn) 使 用 液 0.50 mL、1.00 mL、2.50 mL、5.00 mL、10.00 mL及25.00 mL,用水定容至50.0mL,配制成標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的質(zhì)量濃度為 0.01 mg·mL-1、0.02 mg·mL-1、0.04 mg·mL-1、0.10 mg·mL-1、0.20 mg·mL-1及0.50 mg·mL-1。分別吸取10.0 mL標(biāo)準(zhǔn)工作溶液于50 mL離心管中,待進(jìn)行下一步的衍生化。
1.3.2 色譜條件
色譜柱:HP-5色譜柱(30 m×320 μm,0.25 μm);柱箱升溫程序:初始溫度60℃,保持3 min,以10 ℃·min-1升溫到 100 ℃,保持 0.5 min,20 ℃·min-1升溫到200 ℃,保持3 min;進(jìn)樣口溫度230 ℃;進(jìn)樣量1 μL,分流進(jìn)樣,分流比5∶1;檢測器:氫火焰離子化檢測器(Flame Ionization Detector,F(xiàn)ID),溫度260 ℃,氫氣流量30 mL·min-1,空氣流量 300 mL·min-1;載氣:高純氮?dú)猓ǎ?9.999%),流量15 mL·min-1,尾吹 25 mL·min-1。
1.3.3 樣品制備
將糕點(diǎn)樣品高速粉碎,混勻,稱取1 g左右至50 mL塑料離心管中,準(zhǔn)確加入10 mL純水,常溫超聲20 min提取。
1.3.4 衍生化
將盛有上述樣品溶液或者10 mL的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的離心管冰浴5 min,準(zhǔn)確移取正庚烷5 mL,加入50 g·L-1亞硝酸鈉溶液、200 g·L-1硫酸溶液各 2.5 mL,搖勻,冰浴30 min,期間振搖3~5次,取出加入2.5 g氯化鈉,渦旋混合器上振蕩1 min,靜置20 min分層,難以分層的則以7 500 r·min-1的速度離心分層,上清液過0.45 μm濾膜后,色譜進(jìn)樣分析。
在國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.97—2016中,包括糕點(diǎn)在內(nèi)的低脂低蛋白樣品前處理需要經(jīng)過打碎混勻、振搖、超聲提取、離心、過濾、洗滌及定容7個(gè)步驟,耗時(shí)1 h以上,且要用到離心管、漏斗、濾紙、燒杯及容量瓶等多個(gè)試驗(yàn)器皿及器材,本方法根據(jù)糕點(diǎn)樣品與水溶液容易分離的特點(diǎn)進(jìn)行了部分簡化,僅包含3個(gè)步驟,即打碎混勻、振搖、超聲提取,全程不到25 min,只需一個(gè)50 mL離心管即可。超聲提取后直接進(jìn)行衍生化,衍生化結(jié)束后靜置分層,對個(gè)別難以迅速分層的樣品進(jìn)行高速離心分離,取上清液進(jìn)樣。與國家標(biāo)準(zhǔn)方法相比,改進(jìn)后的方法試驗(yàn)步驟更少,試驗(yàn)時(shí)間明顯變少,也減少了器皿的使用,避免了轉(zhuǎn)移損失。大批量樣品檢測時(shí)可有效提高試驗(yàn)效率。
吸取衍生化后的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液過0.45 μm濾膜后分別裝入樣品瓶,按色譜條件進(jìn)行上機(jī)測定,以環(huán)己基氨基磺酸鈉的濃度為橫坐標(biāo),以環(huán)己醇亞硝酸酯和環(huán)己醇兩峰面積之和作為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,見圖1。得到線性回歸方程y=2 368.525 3x-0.803 1,標(biāo)準(zhǔn)曲線線性范圍是0.01~0.50 mg·L-1,線性相關(guān)系數(shù)r=0.999 96。按照3倍信噪比計(jì)算檢出限,10倍信噪比計(jì)算定量限。經(jīng)計(jì)算,檢出限為0.006 g·kg-1和定量限為0.018 g·kg-1。由結(jié)果可知,本文方法的線性良好,其檢出限和定量限優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.97—2016中的方法檢出限(0.010 g·kg-1)和定量限(0.030 g·kg-1)。
圖1 環(huán)己基氨基磺酸鈉的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖
按上述實(shí)驗(yàn)方法,稱取一定量的標(biāo)準(zhǔn)品到糕點(diǎn)試樣中,進(jìn)行3水平加標(biāo)實(shí)驗(yàn),得到精密度和回收率結(jié)果,見表1。加標(biāo)回收率在93.0%~104.2%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.16%~3.64%。
表1 精密度和回收試驗(yàn)結(jié)果表(n=6)
采用國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.97—2016中氣相色譜法和本文方法,分別對糕點(diǎn)中甜蜜素分析質(zhì)控樣品(其證書表明擴(kuò)展不確定度為14 mg·kg-1)進(jìn)行測定,結(jié)果如表2所示。本文方法的回收率和精密度(n=3)均略優(yōu)于國家方法,兩種方法檢測結(jié)果都能符合質(zhì)控樣品的要求,也符合國家標(biāo)準(zhǔn)中的精密度要求,即在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測定結(jié)果的絕對差值不得超過算術(shù)平均值的10%[12]。
表2 檢測方法比較表
本文改進(jìn)了國家標(biāo)準(zhǔn)中的氣相色譜檢測環(huán)己基氨基磺酸鈉的方法,檢測結(jié)果符合檢測標(biāo)準(zhǔn)的要求,檢測限和定量限也低于國家標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)可以明顯減少實(shí)驗(yàn)步驟,縮短了試驗(yàn)過程,也減少了試驗(yàn)器皿的使用,避免轉(zhuǎn)移損失,提高了回收率,可用于糕點(diǎn)中環(huán)己基氨基磺酸鈉的定量檢測。