高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定食品中的5種添加劑

卞金輝,李 娟,郭泉輝＊

(1.洛陽(yáng)市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心,河南洛陽(yáng) 471000; 2.河南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,河南開(kāi)封 475004）

高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定食品中的5種添加劑

卞金輝1,李 娟2,郭泉輝2＊

(1.洛陽(yáng)市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心,河南洛陽(yáng) 471000; 2.河南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,河南開(kāi)封 475004）

采用高效液相色譜法測(cè)定了食品中山梨酸、苯甲酸、糖精鈉、乙酰磺胺酸鉀和脫氫乙酸等5種食品添加劑.結(jié)果表明:高效液相色譜法能夠滿(mǎn)足食品中5種食品添加劑同時(shí)測(cè)定的要求;在0～200 mg/L的線(xiàn)性范圍內(nèi),相關(guān)系數(shù) r大于0.999 2,對(duì)5種食品添加劑的最低檢出限分別為 0.15、0.25、0.45、0.17、0.23 mg/kg;樣品的加標(biāo)回收率在94%～103%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差處于2.01%～4.20%范圍內(nèi).

食品;食品添加劑;高效液相色譜;測(cè)定

Abstract:Five kinds of food additives(sorbic acid,benzoic acid,saccharin sodium,acesulfame potassium and dehydrogenation acetate)were determined by high performance liquid chromatography(HPLC).Results show that the five kinds of food additives can be simultaneously measured by HPLC.In the linear range of 0-200 mg/L,the correlation coefficient was above 0.999 2,and the lowest detection limits for sorbic acid,benzoic acid,saccharin sodium,acesulfame potassium and dehydrogenation acetate were 0.15,0.25,0.45,0.17,and 0.23 mg/kg,respectively.The average recovery of standard addition was 94%-103%,and the relative standard deviation was within 2.01%-4.20%.

Keywords:food;food additives;high performance liquid chromatography;determination

食品添加劑是指在食品加工工藝中為了改善食品品質(zhì)和色、香、味以及防腐等的需要而人為地添加到食品中的化學(xué)合成或者天然物質(zhì).近年來(lái),消費(fèi)者對(duì)食品中各種添加劑的安全性日益關(guān)注,特別是人工合成的添加劑越來(lái)越受到人們的重視.作為食品中常見(jiàn)的食品添加劑如山梨酸、苯甲酸、糖精鈉、乙?；前匪徕浐兔摎湟宜岢３１皇称芳庸ふ呋旌鲜褂锰砑拥绞称分幸栽鰪?qiáng)口味和延長(zhǎng)保質(zhì)期.這5種添加劑的單獨(dú)檢測(cè)均有很多報(bào)道[1-10].但由于這些方法采用各自不同的前處理技術(shù)和分析方法,當(dāng)需要同時(shí)檢測(cè)這5種添加劑時(shí),造成檢測(cè)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、費(fèi)試劑,檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng),工作效率低.為提高工作效率,有必要建立一種快速、簡(jiǎn)便、高效、且能同時(shí)測(cè)定這5種添加劑的方法.目前,用高效液相色譜法同時(shí)檢測(cè)食品中這5種添加劑的分析方法尚未見(jiàn)報(bào)道.作者擬建立一種采用高效液相色譜能同時(shí)檢測(cè)食品中山梨酸、苯甲酸、糖精鈉、乙酰磺胺酸鉀和脫氫乙酸等5種常用食品添加劑的方法,以便能快速、簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確地測(cè)定食品中以上5種添加劑的含量.

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

HITACHI公司L-2000高效液相色譜儀,HITACHI公司L-2400紫外檢測(cè)器,手動(dòng)進(jìn)樣閥,T2000色譜工作站,PHILIPS公司 HR2850高速搗碎器,金燕802型離心機(jī),超純水,甲醇(色譜純),乙酸銨溶液(0.02 mol/L),氫氧化鈉溶液(0.5 mol/L),超純水.

標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(1 g/L):分別準(zhǔn)確稱(chēng)取0.100 0 g乙?；前匪徕?、山梨酸、苯甲酸、糖精鈉、脫氫乙酸,用10 mL的氫氧化鈉溶液(0.5 mol/L)溶解,用超純水定容至100 mL.

1.2 色譜條件

高效液相色譜儀色譜柱為Agilent TC-C18柱(5μm,250 mm×4.6 mm),柱溫為室溫;用甲醇和0.02 mol/L乙酸銨水溶液(8∶92,V/V)作流動(dòng)相,流速為0.8 mL/min,使用前需進(jìn)行超聲波脫氣處理;紫外檢測(cè)器,波長(zhǎng)為230 nm,進(jìn)樣量20μL.

1.3 樣品處理

1.3.1 固態(tài)食品

取一定量有代表性的固態(tài)食品放入搗碎機(jī)中搗碎,稱(chēng)取2.50～5.00 g(準(zhǔn)確到0.1 mg)試樣于25 mL的比色管中,加10 mL超純水,搖勻后用氫氧化鈉溶液(0.5 mol/L)調(diào)節(jié)p H值為7～8左右.超聲提取10 min,再振蕩提取10 min后用超純水定容至25 mL,搖勻.以3 500 r/min速度離心5～10 min,上清液經(jīng)水系0.45μm微孔濾膜過(guò)濾后,供高效液相色譜測(cè)定.

1.3.2 液態(tài)食品

直接稱(chēng)取10.00 g(準(zhǔn)確到0.1 mg)液態(tài)食品于25 mL的比色管中(如含有二氧化碳微溫?cái)嚢璩?如果含有乙醇,水浴加熱除去),用氫氧化鈉溶液(0.5 mol/L)調(diào)節(jié)p H值為7～8左右.超聲提取10 min,再振蕩提取10 min后用超純水定容至25 mL搖勻.以3 500 r/min速度離心5～10 min,上清液經(jīng)水系0.45μm微孔濾膜過(guò)濾后,供高效液相色譜測(cè)定.

1.4 工作曲線(xiàn)

將標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液用超純水逐級(jí)稀釋成質(zhì)量濃度為10、20、50、100、150、200 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液系列,經(jīng)水系0.45μm微孔濾膜過(guò)濾后,按照儀器工作條件,用高效液相色譜儀測(cè)定.

1.5 樣品測(cè)定

處理后的樣液經(jīng)水系0.45μm微孔濾膜過(guò)濾后,按照儀器工作條件,在高效液相色譜儀上測(cè)定,以保留時(shí)間定性,峰面積定量.

2 結(jié)果與討論

2.1 流動(dòng)相的選擇

圖1 混標(biāo)色譜圖Fig.1 Chromatogram of mixture standard solution

采用甲醇和0.02 mol/L乙酸銨水溶液(8∶92,V/V)做流動(dòng)相,流速為0.8 mL/min.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明山梨酸、苯甲酸、糖精鈉、乙?；前匪徕?、脫氫乙酸分離效果好,譜圖見(jiàn)圖1.出峰時(shí)間依次為:乙酰磺胺酸鉀9.371 min,苯甲酸 11.469 min,山梨酸15.201 min,脫氫乙酸18.124 min,糖精鈉20.034 min.

對(duì)流動(dòng)相分別采用硫酸銨-甲醇-乙腈-硫酸體系和甲醇-乙酸銨體系進(jìn)行試驗(yàn).結(jié)果發(fā)現(xiàn):采用硫酸銨(740 mL)+甲醇(170 mL)+乙腈(90 mL)+硫酸(1 mL)組成流動(dòng)相時(shí),只能較好地分離糖精鈉、乙酰磺胺酸鉀,而山梨酸、苯甲酸和脫氫乙酸不能被分離.采用甲醇-乙酸銨溶液(0.02 mol/L)做流動(dòng)相時(shí),選擇合適的比例和流速,能很好地分離待測(cè)組分,且方法靈敏度較高.

在甲醇-乙酸銨溶液體系里,隨著甲醇在流動(dòng)相中比例增大(從5%逐漸升至15%),5種添加劑保留時(shí)間都縮短,糖精鈉和脫氫乙酸尤為明顯.當(dāng)甲醇在流動(dòng)相中比例為5%～6%時(shí),乙?；前匪徕浥c苯甲酸和糖精鈉與脫氫乙酸的分離度均小于1.1,不能有效分離.當(dāng)甲醇在流動(dòng)相中比例為8%時(shí),5種添加劑分離效果最好.

在甲醇-乙酸銨溶液體系里,改變流動(dòng)相流速發(fā)現(xiàn):隨著流速降低(從1 mL/min逐漸降低到0.71 mL/min),5種添加劑保留時(shí)間都增長(zhǎng),方法靈敏度提高.當(dāng)流速為0.8 mL/min時(shí),保留時(shí)間和靈敏度都比較理想.

2.2 波長(zhǎng)的選擇

由于山梨酸、苯甲酸、糖精鈉、乙酰磺胺酸鉀和脫氫乙酸在紫外區(qū)均有吸收,所以選擇紫外檢測(cè)器.通過(guò)波長(zhǎng)掃描發(fā)現(xiàn),波長(zhǎng)在214 nm附近,只有糖精鈉、乙?；前匪徕浻辛己玫奈?波長(zhǎng)在293 nm附近,只有脫氫乙酸有良好的吸收,而波長(zhǎng)為230 nm時(shí)山梨酸、苯甲酸、糖精鈉、乙酰磺胺酸鉀和脫氫乙酸均有良好的吸收,且靈敏度高.所以,本文選擇波長(zhǎng)為230 nm.

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)及線(xiàn)性范圍

按照工作曲線(xiàn)方法配制6種不同濃度的山梨酸、苯甲酸、糖精鈉、乙酰磺胺酸鉀和脫氫乙酸混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,按照色譜條件進(jìn)行測(cè)定.試驗(yàn)結(jié)果表明:山梨酸、苯甲酸、糖精鈉、乙?；前匪徕浐兔摎湟宜岬臐舛仍?～200 mg/L內(nèi)呈線(xiàn)性關(guān)系,線(xiàn)性回歸方程及相關(guān)系數(shù)見(jiàn)表1.

表1 線(xiàn)性回歸方程及相關(guān)系數(shù)Table 1 The equation of linear regression and correlation coefficient

2.4 顯著性實(shí)驗(yàn)及精密度實(shí)驗(yàn)

取一定濃度含量的樣品(必要時(shí)添加標(biāo)準(zhǔn)溶液),用國(guó)標(biāo)法[1-3,7-8]和本法做顯著性實(shí)驗(yàn),每種方法做8次平行測(cè)定,用 t法進(jìn)行檢驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)表2.

表2 顯著性實(shí)驗(yàn)及精密度實(shí)驗(yàn)Table 2 The significant experiment and the precision experiment

2.5 加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)

對(duì)一定含量的樣品(必要時(shí)添加標(biāo)準(zhǔn)溶液)進(jìn)行了加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn),其回收率在94%～103%范圍內(nèi).結(jié)果見(jiàn)表3.

2.6 方法的檢出限

根據(jù)測(cè)量得出的山梨酸、苯甲酸、糖精鈉、乙?；前匪徕?、脫氫乙酸的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn),并連續(xù)測(cè)量 11次空白溶液的吸光度,然后計(jì)算4倍11次測(cè)量值的標(biāo)準(zhǔn)偏差,得到山梨酸、苯甲酸、糖精鈉、乙?；前匪徕?、脫氫乙酸的檢出限分別為0.15、0.25、0.45、0.17和0.23 mg/kg.

表3 加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 3 The results of the average recovery of standard addition

2.7 干擾試驗(yàn)

在標(biāo)樣及試樣中加入食品中可能加入的添加劑,如甜蜜素、檸檬黃、胭脂紅、日落黃、莧菜紅、亮藍(lán)、赤蘚紅、新紅,按本法測(cè)定,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在本實(shí)驗(yàn)色譜條件下,分離效果好,均未產(chǎn)生干擾.

3 結(jié)論

通過(guò)用氫氧化鈉溶液作為提取液,超聲提取后,在優(yōu)化的高效液相色譜條件下,成功地對(duì)山梨酸、苯甲酸、糖精鈉、乙?；前匪徕浐兔摎湟宜岬?中食品添加劑進(jìn)行了 HPLC檢測(cè).實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,HPLC方法快速、簡(jiǎn)便、靈敏度高、穩(wěn)定性好,同時(shí)分離這5種添加劑效果好.山梨酸、苯甲酸、糖精鈉、乙酰磺胺酸鉀和脫氫乙酸的檢出限分別為0.15、0.25、0.45、0.17、0.23 mg/kg.值得在食品日常監(jiān)督檢測(cè)中推廣應(yīng)用.

[1]中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì),GB/T5009.29-2003.食品中山梨酸、苯甲酸的測(cè)定[S]//中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).GB/T5009.1～5009.100-2003食品衛(wèi)生檢驗(yàn)方法·理化部分(一).北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2004,2:233-239.

[2]中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì),GB/T5009.28-2003.食品中糖精鈉的測(cè)定[S]//中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T5009.1～5009.100-2003食品衛(wèi)生檢驗(yàn)方法·理化部分(一).北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2004,2:223-230.

[3]中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì),GB/T5009.140-2003飲料中乙?；前匪徕沎S]//中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T5009.1～5009.100-2003食品衛(wèi)生檢驗(yàn)方法·理化部分(二).北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2004,2:203-207.

[4]中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部,GB21703-2010食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)乳與乳制品中苯甲酸和山梨酸的測(cè)定[S].[2010-06-01].http://www.foodmate.net.

[5]中華人民共和國(guó)商務(wù)部,SB/T10389-2004.肉與肉制品中山梨酸的測(cè)定[S].[2004-09-01].http://www.foodmate.net.

[6]中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,SN/T1548-2005進(jìn)出口腐乳中苯甲酸、山梨酸含量檢驗(yàn)方法[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2005.

[7]中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì),GB/T23495-2009.食品中苯甲酸、山梨酸和糖精鈉的測(cè)定高效液相色譜法[S].[2009-08-01].http://www.foodmate.net.

[8]中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì),GB/T 23377-2009.食品中脫氫乙酸的測(cè)定高效液相色譜法[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2009.

[9]羅曉燕,劉莉治,李曉東,等.HPLC測(cè)定月餅中的脫氫乙酸鈉[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志,2003,13(3):301-302.

[10]凌東輝,潘翊,鐘春霞.糕點(diǎn)中脫氫乙酸的高效液相色譜C8柱測(cè)定[J].中國(guó)公共衛(wèi)生,2003,21(3):358.

Simultaneous determination of five kinds of additives in food by high performance liquid chromatography

BIAN Jin-hui1,LI Juan2,GUO Quan-hui2＊

(1.Center of Inspection and Testing of Quality Technology Supervision of L uoyang City,L uoyang471000,Henan,China;
2.College of Chemistry and Chemical Engineering,Henan University,Kaif eng475004,Henan,China)

R 155.5

A

1008-1011(2011)02-0052-04

2010-10-15.

卞金輝(1969-),男,工程師,碩士,主要從事食品理化檢驗(yàn)工作.＊

.E-mail:qhguo@henu.edu.cn.