糧食及其制品中合成著色劑檢測方法的改進

劉昱麟， 尚艷娥

(1.北京市工商行政管理局海淀分局，北京 100080;2.國家糧油質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，北京 100076)

編者按:食品安全的基本要求規(guī)定:食品應(yīng)當無毒、無害，符合人體必需的營養(yǎng)要求，具有相應(yīng)的色、香、味、形等感官特性。當前我國食品安全問題主要體現(xiàn)在:一是在種植、養(yǎng)殖等生產(chǎn)環(huán)節(jié)污染問題嚴重。二是加工領(lǐng)域安全狀況不容樂觀。原因是我國食品生產(chǎn)企業(yè)多、規(guī)模偏小。當務(wù)之急是提高檢測能力，為食品安全管理提供科學(xué)的、嚴謹?shù)募夹g(shù)支撐。要提高食品安全領(lǐng)域的科技水平，重點在關(guān)鍵檢測技術(shù)、危險性評估技術(shù)、關(guān)鍵控制技術(shù)和食品安全標準等方面的研究。本期就此方面選登了3篇文章，以饗讀者。 (專欄主持人:宋煥祿教授)

糧食及其制品中合成著色劑檢測方法的改進

劉昱麟1， 尚艷娥2

(1.北京市工商行政管理局海淀分局，北京 100080;2.國家糧油質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，北京 100076)

以甲醇-氨水-水作為提取液，對綠豆、小米、紫米等有色糧食及方便面、掛面等糧食制品中的色素進行提取，提取液經(jīng)過濃縮、定容和過濾后進行高效液相色譜測定，以甲醇和0.02 mol·L－1乙酸銨溶液進行梯度洗脫，采用多波長(428，482，254，510，600 nm)同時測定提取液中的檸檬黃、日落黃、胭脂紅、莧菜紅、亮藍.結(jié)果表明，該法對檸檬黃、日落黃、胭脂紅、莧菜紅和亮藍的檢出限分別為1.01，1.70，4.38，1.14，5.32 ng，平均回收率達到 82% ～102%，相對標準偏差為 0.6% ～5.3%.該方法操作簡單，節(jié)省時間，同時采用多波長測定方法減少了其他組分的干擾，提高了測定的靈敏度.

合成著色劑;高效液相色譜;糧食

近年來，市場上出現(xiàn)了一些經(jīng)過合成色素染色的成品糧，如竹香米、染色小米、紫米等.大多合成色素是以苯、甲苯、萘等化工產(chǎn)品為原料，經(jīng)過磺化、硝化、鹵化、偶氮化等一系列有機反應(yīng)制成的，有的還含有β-萘胺和α-氨基萘酚等致癌物，過多食用會危害人體健康［1］.因此，我國衛(wèi)生部規(guī)定嚴禁對成品糧及其制品添加合成著色劑.2008年6月1日開始實施的GB 2760—2007《食品添加劑使用衛(wèi)生標準》，對各種合成色素的使用范圍和最大使用量進行了嚴格的規(guī)定，而不法商販使用合成著色劑將糧食著色，欺騙消費者，對消費者身心健康構(gòu)成了很大威脅.

國家標準 GB/T 5009.35—2003［2］采用聚酰胺吸附法和液液分配法測定合成著色劑，操作較為繁瑣，且主要適用于酒類、汽水類、糖類、蜜餞類和著色糖衣制品等食品.而成品糧與上述這些食品有所不同，它含有大量的淀粉等天然水溶性成分，這些成分由于容易吸附著色劑而干擾測定，因此該方法不適用于成品糧中合成色素的測定.本研究選擇適當?shù)奶崛∫?，采用多波長檢測的方法，操作簡單、省時，具有較高的靈敏度和準確度，對糧食及其制品中合成著色劑的測定具有較強的實用性.

1 材料及方法

1.1 儀器與試劑

1.1.1 儀器

安捷倫1 100型高效液相色譜儀(四元泵，柱溫箱，自動進樣器，二極管陣列檢測器(DAD))，安捷倫化學(xué)工作站;超聲波清洗器，昆山市超聲波儀器有限公司;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，上海亞榮生化儀器廠;低速離心機，北京醫(yī)用離心機廠.

1.1.2 試劑

甲醇(色譜純);0.02 mol·L－1乙酸銨溶液;甲醇∶氨水∶水(7∶2∶1).

1.1.3 標準溶液

將檸檬黃、日落黃、胭脂紅、莧菜紅、亮藍標準溶液稀釋至 0.4，0.8，1.6，4.0，8.0，12.0，20.0，40.0 mg·L－1，經(jīng) 0.45 μm 濾膜過濾備用.

1.2 色譜條件

色譜柱為YWG-C18(10 μm不銹鋼柱，250 mm×4.6 mm，i.d.);DAD 檢測器，檢測波長為 482，428，254，510，600 nm;流動相(超聲脫氣后使用)為甲醇和0.02 mol·L－1乙酸銨溶液梯度洗脫;流速:1.0 mL·min－1;柱溫20 ℃;進樣量20 μL.

1.3 樣品預(yù)處理

1.3.1 小米、紫米等有色原糧的處理

稱取5 g樣品于50 mL燒杯中，用100 mL甲醇-氨水-水溶液反復(fù)洗滌樣品，合并洗滌液至50 mL燒杯中，同時用微火加熱樣品溶液使其蒸發(fā)近干.以純水溶解殘渣，定容至10 mL后離心(3 500 r·min－1，10 min)分離，將上層清液經(jīng) 0.45 μm 濾膜過濾后，取20 μL濾液進行高效液相色譜分析.

1.3.2 方便面、掛面等糧食復(fù)制品的處理

稱取5 g樣品粉末于150 mL三角瓶中，加甲醇-氨水-水溶液50 mL振蕩30 min，過濾上清液至三角瓶中，重復(fù)以上操作一次，合并濾液于同一個三角瓶中，用高壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器將濾液濃縮至近干.以純水溶解殘渣，定容至 10 mL 后離心(3 500 r·min－1，10 min)分離，將上層清液經(jīng)0.45 μm濾膜過濾后，取20 μL濾液進行高效液相色譜分析.

1.4 樣品的測定

取相同體積(20 μL)的標準溶液和樣品提取液進樣.通過保留時間定性，外標法峰面積比較定量.

2 結(jié)果與討論

2.1 波長的選擇

國標方法采用254 nm下單波長進行測定，盡管在254 nm下5種合成著色劑都存在著吸收峰，但很多天然組分也存在著吸收峰，對合成著色劑的判定會產(chǎn)生一定的干擾，容易誤判.

本研究根據(jù)不同組分具有不同的最大吸收波長的原理，取25.0 μg·mL－1的合成著色劑標準溶液，用紫外分光光度計進行全光譜掃描，設(shè)定波長范圍200～700 nm，結(jié)合文獻［3－4］與掃描結(jié)果將檸檬黃、日落黃、胭脂紅、莧菜紅、亮藍波長通道的設(shè)定結(jié)果列于表1.

表1 5種合成著色劑的檢測波長Tab.1 Test wavelengths of five synthetic colours

圖1為5種合成著色劑標準溶液在5個波長通道(從上到下分別為 428，482，254，510，600 nm)下的色譜圖.由于每種合成著色劑的最大吸收波長不同，而從圖1又可以看出，在不同波長通道下，不同的合成著色劑具有不同的特征譜圖.因此，判斷組分中是否含有目標物，除了根據(jù)最大吸收波長下的保留時間判斷，還可以通過其他幾個通道的出峰特征進行輔助判定，從而增加定性的準確性.

2.2 最低檢出限的確定

將標準溶液進到高效液相色譜中，以濃度為橫坐標，面積響應(yīng)值為縱坐標做標準曲線，并按3倍信噪比計算檢出限.采用本方法處理，取20 μL進樣(相當于進樣量為0.01 g)，5種合成著色劑在單波長與多波長測定的最低檢出限見表2.

表2 5種合成著色劑的最低檢出限Tab.2 Detection limit of five synthetic colours

由表2可以看出，兩種方法胭脂紅的判定波長均為254 nm，因此其檢出限相同.除了胭脂紅以外的其他4種合成著色劑，在多波長下測定的檢出限均較單波長下要低得多，尤其是亮藍，其檢出限提高了40倍.因此，選取每種色素的最大吸收波長對該種色素進行定量將大大提高檢測靈敏度.

圖1 5種著色劑標準色譜圖Fig.1 Standard chromatography charts of five synthetic colours

2.3 標準曲線的繪制

將標準溶液稀釋為 0.4，0.8 ，1.6，4.0，8.0，12.0，20.0，40.0 mg·L－1，進樣于高效液相色譜儀進行分析，測定的標準圖譜見圖1.以濃度為橫坐標，面積響應(yīng)值為縱坐標做標準曲線，標準曲線及相關(guān)系數(shù)見表3.

表3 合成著色劑標準曲線方程及相關(guān)系數(shù)Tab.3 Standard curve equations and their correlation coefficients of the synthetic colours

由表3可以看出，在0.4～40.0 mg·L－1的線性范圍內(nèi)，5種合成著色劑具有較好的線性關(guān)系.

2.4 方法精密度與回收率的測定

為了考察方法的準確度，配制質(zhì)量濃度為10.0 mg·L－1的合成著色劑混合標準溶液，針對小米、紫米、黑芝麻、方便面等樣品中可能添加的合成著色劑，進行加標回收實驗，并連續(xù)6次進行精密度測定.結(jié)果見表4.

表4 樣品加標回收及精密度試驗Tab.4 Recovery and precision of the samples

由表4可以看出，本方法平均回收率能達到82% ～102%，相對標準偏差為0.6% ～5.3%，由于采用多波長測定，避免在254 nm下天然組分的干擾，以上測定樣品的檸檬黃和日落黃回收率都能達到92%以上，由于胭脂紅在254 nm下進行測定，回收率較之其他4種合成著色劑略低，但也能達到82%以上.該方法具有較高的準確度和重現(xiàn)性.

3 小結(jié)

本研究對糧食及其制品中合成著色劑的檢測方法進行了改進.以甲醇-氨水-水作為提取液，提取糧食及其制品中的色素，并對提取液進行高效液相色譜測定.用甲醇和0.02 mol·L－1乙酸銨溶液進行梯度洗脫，采用多波長同時測定提取液中的檸檬黃、日落黃、胭脂紅、莧菜紅、亮藍.該法對檸檬黃、日落黃、胭脂紅、莧菜紅和亮藍的檢出限分別為1.01，1.70，4.38，1.14，5.32 ng，平均回收率達到 82% ～102%，相對標準偏差為0.6% ～5.3%，該方法操作簡單、省時，具有較高的靈敏度、準確度和精密度，對糧食及其制品中合成著色劑的測定具有較強的實用性.

［1］陸曉紅.飲料中合成著色劑高效液相測定預(yù)處理方法的研究［J］.中國衛(wèi)生檢驗雜志，2007，17(8):1516-1517.

［2］GB/T 5009.35—2003.食品中合成著色劑的測定［S］.

［3］劉奮，林奕芝，裁京晶，等.高效液相色譜多波長測定人工合成著色劑［J］.現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué)，2001，28(1):81-82，94.

［4］馮慧，梅利華，謝繼安.高效液相色譜檢測蜜餞中合成色素的最佳測定波長研究［J］.中國食物與營養(yǎng)，2007，3(9):39-41.

(責任編輯:葉紅波)

Improvement of Testing Method of Synthetic Colors in Cereals and Their Products

LIU Yu-lin1，SHANG Yan-e2
(1.Beijing Administration for Industry and Commerce Haidian Branch，Beijing 100080，China;2.National Center for Supervision and Inspection of Grain and Oil，Beijing 100076，China)

Pigments in cereal products including mung bean，millet，purple rice，fine dried noodles and instant noodles were extracted using methanol-ammonia-water as the solvent.High performance liquid chromatography(HPLC)was used to determine the concentration of tartrazine，sunset yellow，carmine，amaranth，and brilliant blue in the extracts simultaneously by the multi-wavelength(428，482，254，510 nm，and 600 nm)method，using methanol and 0.02 mol·L－1ammonium acetate as the gradient elution.The results showed that the detection limits of tartrazine，sunset yellow，carmine，amaranth，and brilliant blue were 1.01，1.70，4.38，1.14 ng，and 5.32 ng，respectively，the average recovery was around 82% ～102%，and the relative standard deviation(RSD)was 0.6% ～5.3%.This method is simple，time-saving，and the sensitivity is improved for the multi-wavelength treatment reduces the disturbance of other components.

synthetic colors;high performance liquid chromatography;cereals

TS210.7

A

1671-1513(2011)01-0006-04

2010-12-16

劉昱麟，女，工程師，主要從事食品安全檢測方面的工作;

尚艷娥，女，國家糧油質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心總工程師，高級工程師，主要從事糧油安全檢測方面的研究工作.