提取時(shí)間等因素對(duì)果脯類食品甜蜜素測(cè)定結(jié)果的影響

□忻 琦

（浙江經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 浙江 杭州 310018）

提取時(shí)間等因素對(duì)果脯類食品甜蜜素測(cè)定結(jié)果的影響

□忻 琦

（浙江經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 浙江 杭州 310018）

利用氣相色譜法，通過超時(shí)浸漬、超時(shí)超聲和加堿中和對(duì)果脯樣品中甜蜜素含量的樣品前處理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明超時(shí)浸漬、超聲和加堿中和對(duì)果脯中甜蜜素提取結(jié)果有顯著的影響。對(duì)果脯類粘稠復(fù)雜的食品進(jìn)行甜蜜素提取時(shí)可通過超時(shí)浸漬、超時(shí)超聲和加堿中和來提高甜蜜素提取率。

果脯類食品；甜蜜素提??；提取時(shí)間；影響

環(huán)己基氨基磺酸鈉（Sodium Cyclamate）俗稱甜蜜素[1]，是一種比較常見的非營(yíng)養(yǎng)添加甜味劑，甜度約為蔗糖的40～50倍[2]，是我國(guó)常用的甜味添加劑之一?？诜鹈鬯夭粫?huì)在體內(nèi)形成積累，但是過量攝入會(huì)對(duì)人體的肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)造成危害。

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步、設(shè)備精密度的提高，在甜蜜素的測(cè)定方面，一些學(xué)者和專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行了大量的技術(shù)探討，其中關(guān)于氣相色譜儀條件優(yōu)化的研究[3]探討較多，對(duì)食品中甜蜜素測(cè)定效率的提高做出了很多貢獻(xiàn)，但對(duì)食品前處理過程的優(yōu)化較少。我國(guó)食品中甜蜜素的測(cè)定廣泛采用氣相色譜法，然而根據(jù)國(guó)標(biāo)（GB5009.97-2016）[2]對(duì)于果脯、蜜餞、涼果等試樣制備的過程復(fù)雜繁瑣，準(zhǔn)確率和效率低[2,5]，對(duì)于甜蜜素試樣前處理的優(yōu)化需要進(jìn)一步探討，尤其提取時(shí)間方面的優(yōu)化。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

儀器：Agilent 7890A型氣相色譜儀帶自動(dòng)進(jìn)樣器配備氫火焰離子化檢測(cè)器（美國(guó)安捷倫柯基有限公司）；色譜柱：HP-5（30m*320μm*0.25μm）。

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：食品甜味劑環(huán)己基氨基磺酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液（GBW(E)100027）。

試劑：亞硝酸鈉（AR，滬試）；硫酸（AR，98%，滬試）；氯化鈉（AR，滬試）；氫氧化鈉（AR，滬試）；丙酮（AR，滬試）；正庚烷（GCS,沃凱）。

實(shí)驗(yàn)食品樣品為：華味亨，吃不厭話梅。

1.2 試劑配制

1.2.1 試劑配制。氫氧化鈉溶液（10g/L）：稱取50g氫氧化鈉，溶于水，轉(zhuǎn)移至容量瓶并稀釋至500mL，混勻。

硫酸溶液（200g/L）：稱取54g硫酸，小心緩緩加入300mL水，轉(zhuǎn)移至容量瓶并稀釋至500mL，混勻。

亞硝酸鈉溶液（50g/L）：稱取25g氫氧化鈉，溶于水，轉(zhuǎn)移至容量瓶并稀釋至500mL，混勻。

1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制。環(huán)己基氨基磺酸鈉（5.00mg/mL）：精確稱取0.5612g環(huán)己基氨基磺酸鈉標(biāo)準(zhǔn)品，用水溶解并定容至100mL，混勻，此溶液1.00m相當(dāng)于環(huán)己基氨基磺酸5.00mg（環(huán)己基氨基磺酸鈉與環(huán)己基氨基磺酸的換算系數(shù)為0.8 909）。

環(huán)己基氨基磺酸標(biāo)準(zhǔn)使用液（1.00mg/mL）：準(zhǔn)確移取20.0mL環(huán)己基氨基磺酸標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)配液用水稀釋定容至100mL，混勻。

1.2.3 樣品制備。按照國(guó)標(biāo)，果脯蜜餞屬于低脂、低蛋白樣品。樣品從包裝中取出，用剪刀剪開去核、剪碎，集中于研磨皿中。搗碎，研磨至粘稠糊狀，并充分混勻。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

由于果脯樣品粘稠復(fù)雜的性質(zhì)，研磨果脯樣品非常費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且效果很差。而制作果脯的過程中，原材料經(jīng)過超長(zhǎng)時(shí)間的浸潤(rùn)，甜蜜素等添加劑已經(jīng)深入樣品中，想要完全提取出來非常不易。針對(duì)果脯樣品難以提取的特性，本文采用國(guó)標(biāo)法、超時(shí)浸漬法和超時(shí)超聲法分別對(duì)同一批樣品進(jìn)行提取，并上機(jī)測(cè)試相應(yīng)試樣提取出的甜蜜素的濃度，比較各方法的效果，并分析是否可用于實(shí)際的甜蜜素測(cè)試工作中。

除此之外，實(shí)驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，果脯樣品在加水提取的過程中，呈很強(qiáng)的酸性。由于甜蜜素在酸性條件下會(huì)緩慢分解，本文還通過對(duì)比不加堿中和和加堿中和兩組試樣測(cè)得的甜蜜素濃度，來進(jìn)一步分析加堿中和的必要性。

1.3.1 國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)樣品前處理。稱取5.0g左右打碎混勻樣品于50mL離心管中，加30mL水，振搖，超聲提取 20min，混勻，離心（3 000r/min）10min，過濾，用水分次洗滌殘?jiān)?，收集濾液并定容至50mL，混勻備用。[2]

1.3.2 超時(shí)浸漬樣品前處理。稱取5.0g左右打碎混勻樣品于50mL離心管中，加30mL水，振搖，置于18℃環(huán)境下，分別浸漬 8、16、24、32h，超聲提取20min，混勻，離心（3 000r/min）10min，過濾，用水分次洗滌殘?jiān)占癁V液并定容至50mL，混勻備用。

1.3.3 超時(shí)超聲提取樣品前處理。稱取5.0g左右打碎混勻樣品于50mL離心管中，加30mL水，振搖，分別超聲提取 20min、1h、2h、4h，混勻，離心（3 000r/min）10min，過濾，用水分次洗滌殘?jiān)?，收集濾液并定容至50mL，混勻備用。

1.3.4 加堿中和樣品前處理。稱取5.0g左右打碎混勻樣品于50mL離心管中，加30mL水和0.5mL 10g/mL的NaOH溶液，振搖，超聲提取20min，混勻，離心（3 000r/min）10min，過濾，用水分次洗滌殘?jiān)?，收集濾液并定容至50mL，混勻備用。

1.3.5 加堿中和超時(shí)浸漬樣品前處理。稱取5.0g左右打碎混勻樣品于50mL離心管中，加30mL水和0.5mL 10g/mL的NaOH溶液，振搖，置于18℃環(huán)境下，分別浸漬 8、16、24、32h，超聲提取 20min，混勻，離心（3 000r/min）10min，過濾，用水分次洗滌殘?jiān)占癁V液并定容至50mL，混勻備用。

1.3.6 加堿中和超時(shí)超聲提取樣品前處理。稱取5.0g左右打碎混勻樣品于50mL離心管中，加30mL水和0.5mL 10g/mL的NaOH溶液，振搖，超聲提取20min、1h、2h、4h，混勻，離心（3 000r/min）10min，過濾，用水分次洗滌殘?jiān)?，收集濾液并定容至50mL，混勻備用。

1.3.7 酸性對(duì)甜蜜素分解影響的實(shí)驗(yàn)。通過比較兩組標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（初始濃度0.20mg/mL），一組加硫酸調(diào)節(jié)pH值低于1，另一組保持中性，同時(shí)放在25℃室溫下，于 0、4、8、16、24 時(shí)后進(jìn)行衍生化，測(cè)定其中甜蜜素含量，制甜蜜素濃度關(guān)于時(shí)間的曲線圖。

1.3.8 超時(shí)浸漬對(duì)甜蜜素提取影響的實(shí)驗(yàn)。通過比較兩組果脯樣品，一組試樣采取不加堿超時(shí)浸漬處理，一組采用加堿超時(shí)浸漬處理。兩組在浸漬過程中，保存于18℃環(huán)境中。分別于浸漬8、16、24、32h后進(jìn)行衍生化并上機(jī)測(cè)試，同時(shí)以一組國(guó)標(biāo)法測(cè)定結(jié)果為參照，結(jié)果繪制甜蜜素濃度關(guān)于時(shí)間的曲線圖。

1.3.9 超時(shí)超聲對(duì)甜蜜素提取影響的實(shí)驗(yàn)。通過比較兩組果脯樣品，一組試樣采取不加堿超時(shí)超聲處理，一組采用加堿超時(shí)超聲處理。兩組在超聲過程中，使用循環(huán)水維持水溫不變。分別于超時(shí)20min（國(guó)標(biāo)法）[2]和1、2、4個(gè)小時(shí)后進(jìn)行衍生化并上機(jī)測(cè)試，結(jié)果繪制甜蜜素濃度關(guān)于時(shí)間的曲線圖。

1.3.10 衍生化。準(zhǔn)確移取10mL已制備好的試樣溶液，預(yù)冰浴10min；保持冰浴并加入2.5mL硫酸溶液，2.5mL亞硝酸鈉溶液，蓋緊蓋子，立即震蕩，然后加入5.0mL正庚烷并迅速蓋緊蓋子，搖勻；繼續(xù)冰浴30min，期間震蕩5次；加入2.5g氯化鈉，蓋緊蓋子后在漩渦混合器上震動(dòng)1min；靜置20min后備用。

1.4 測(cè)定

分別用自動(dòng)進(jìn)樣器注入1μL經(jīng)衍生化處理的標(biāo)準(zhǔn)系列各濃度上清液入氣相色譜儀中，可測(cè)得不同濃度被測(cè)物的響應(yīng)值峰，以濃度為橫坐標(biāo)，以環(huán)己醇亞硝酸酯和環(huán)己醇[6]兩峰面積之和為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

在完全相同的條件下進(jìn)樣1μL經(jīng)衍生化的試樣上清液，保留時(shí)間定性，測(cè)得峰面積，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線得到樣液中的組份濃度，平行測(cè)定兩次。

1.4.1 色譜條件。進(jìn)樣口：210℃，分流比2：1，隔墊吹掃流量30mL/min；

色譜柱：載氣為氮?dú)猓?.2mL/min；

柱溫箱程序升溫：初始溫度50℃；以10℃/min升溫到180℃，保持2min；以8℃/min升溫到210℃，保持5分鐘；尾吹流量30mL/min；

檢測(cè)器：溫度300℃，氫氣30mL/min,空氣300mL/min。

1.4.2 分析結(jié)果的表述。試樣中環(huán)己基氨基磺酸含量按下式計(jì)算：

X3——試樣中環(huán)己基氨基磺酸的含量，單位為毫克每千克（mg/kg）；

c——由標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出的試樣溶液中環(huán)己基氨基磺酸的濃度，單位為微克每毫升（μg/mL）；

V——試樣的定容體積，單位為毫升（mL），本實(shí)驗(yàn)為50mL；

m——試樣的質(zhì)量，單位為克（g）。

2 結(jié)果分析

2.1 色譜圖

在實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行氣相色譜分析得到部分色譜圖如下圖1～5所示:

圖1 國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)法測(cè)定果脯中甜蜜素含量的色譜圖

圖1為用國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定的果脯甜蜜素含量的色譜圖，其中甜蜜素a、b分別代表環(huán)己醇亞硝酸酯和環(huán)己醇，對(duì)應(yīng)的保留時(shí)間分別為4'41"和4'57"。其基線穩(wěn)定，雜峰數(shù)量極小，甜蜜素衍生化兩組分出峰良好。測(cè)定甜蜜素含量為0.190mg/mL。

圖2 超時(shí)浸漬法測(cè)定果脯中甜蜜素含量的色譜圖

圖2為在國(guó)標(biāo)基礎(chǔ)上，未加堿中和超時(shí)浸漬32h的色譜圖，其中甜蜜素a、b分別代表環(huán)己醇亞硝酸酯和環(huán)己醇，對(duì)應(yīng)的保留時(shí)間分別為4'41"和4'57"。其基線穩(wěn)定，雜峰數(shù)量極小，甜蜜素衍生化兩組分出峰良好。測(cè)定甜蜜素含量為0.175mg/mL。

圖3 超時(shí)超聲法測(cè)定果脯中甜蜜素含量的色譜圖

圖3為在國(guó)標(biāo)基礎(chǔ)上，未加堿中和超時(shí)超聲提取4h的色譜圖，其中甜蜜素a、b分別代表環(huán)己醇亞硝酸酯和環(huán)己醇，對(duì)應(yīng)的保留時(shí)間分別為4'41"和4'57"。其基線穩(wěn)定，雜峰數(shù)量極小，甜蜜素衍生化兩組分出峰良好。測(cè)定甜蜜素含量為0.204mg/mL。

圖4 加堿超時(shí)浸漬法測(cè)定果脯中甜蜜素含量的色譜圖

圖4為在國(guó)標(biāo)基礎(chǔ)上，加堿中和并超時(shí)浸漬32小時(shí)的色譜圖，其中甜蜜素a、b分別代表環(huán)己醇亞硝酸酯和環(huán)己醇，對(duì)應(yīng)的保留時(shí)間分別為4'42"和4'57"。其基線穩(wěn)定，雜峰數(shù)量極小，甜蜜素衍生化兩組分出峰良好。測(cè)定甜蜜素含量為0.248mg/mL。

圖5為在國(guó)標(biāo)基礎(chǔ)上，加堿中和并超時(shí)超聲提取4小時(shí)的色譜圖，其中甜蜜素a、b分別代表環(huán)己醇亞硝酸酯和環(huán)己醇，對(duì)應(yīng)的保留時(shí)間分別為4'42"和4'57"。其基線穩(wěn)定，雜峰數(shù)量極小，甜蜜素衍生化兩組分出峰良好。測(cè)定甜蜜素含量為0.213mg/mL。

圖5 加堿超時(shí)超聲提取法測(cè)定果脯中甜蜜素含量的色譜圖

2.2 不同因素的影響分析

2.2.1 加堿中和。甜蜜素在酸性環(huán)境下會(huì)緩慢分解，且這種分解只能發(fā)生在衍生化之前。這種分解會(huì)造成甜蜜素測(cè)定結(jié)果偏低，如果分解時(shí)間過長(zhǎng)，會(huì)造成比較大的影響。在樣品前處理過程中加堿中和酸性能有效抑制這種分解。

本實(shí)驗(yàn)通過超長(zhǎng)時(shí)間對(duì)比甜蜜素在中性和酸性環(huán)境下久置，不同時(shí)間下濃度的變化，研究甜蜜素在酸性條件的分解情況。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，甜蜜素在酸性條件下會(huì)分解，但是比較緩慢，如圖6所示24h只分解了10%，因此，從果脯中提取甜蜜素前處理時(shí)間比較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行加堿中和，以確保提取效果。

圖6 酸性條件下甜蜜素分解情況

孫靖茹的研究也發(fā)現(xiàn)[7]，在液相色譜法測(cè)定甜蜜素的過程中，因?yàn)楸旧砹鲃?dòng)相為弱堿性，所以某些情況下酸堿性可能會(huì)造成保留時(shí)間不一致。加堿中和也可以保持各樣品保留時(shí)間的一致性。

2.2.2 超時(shí)浸漬。浸漬是一種常用的提取辦法，對(duì)于果脯來說，是腌制的逆過程。浸漬的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，樣品打碎研磨后泡在水中就可以了，只要容器沒有限制，可以非常大批量的制備樣品。但是浸漬的缺點(diǎn)也很明顯，浸漬過程比較緩慢，而且由于果脯本身酸性比較強(qiáng)，浸漬過程中甜蜜素可能會(huì)分解。

如下圖7所示，本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在加堿抑制甜蜜素分解的情況下，浸漬超過24h后，含量已經(jīng)高出24.5%；浸漬超過32h后，甜蜜素的含量可高出25.6%。而不加堿組的濃度在浸漬超過24h后，因?yàn)樘鹈鬯胤纸獾暮块_始下降。這說明超時(shí)浸漬在提取果脯中的甜蜜素有顯著影響。

2.2.3 超時(shí)超聲提取。超聲提取是一種非常實(shí)用而有效的快速提取方法，然而對(duì)于果脯等粘稠且復(fù)雜的樣品來說，國(guó)標(biāo)的超聲提取20min是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖8所示，加堿的試樣對(duì)超聲靈敏度要高于不加堿的試樣。4h的超時(shí)超聲后，不加堿的試樣的濃度提高了7.9%，加堿的試樣則為10.9%。說明超聲的確能有效提取果脯中的甜蜜素，但是4h的超聲仍然無法比較完全提取出浸潤(rùn)在樣品中的甜蜜素。

圖7 超時(shí)浸漬法測(cè)定果脯中甜蜜素含量結(jié)果

圖8 超時(shí)超聲法測(cè)定果脯中甜蜜素含量結(jié)果

簡(jiǎn)單的超聲效果非常有限，圖8中可以看出，即使超聲超時(shí)到4個(gè)小時(shí)，仍然只提高了10.9%的濃度。而1小時(shí)左右，濃度關(guān)于超聲時(shí)間曲線的斜率是驟降的，說明超聲提取的效果已接近極限，想要盡可能完全提取果脯試樣中的甜蜜素，超聲時(shí)間應(yīng)加長(zhǎng)。

白艷玲[8]等的研究中，也同時(shí)采用了超聲和浸漬兩種方法，得出了一些食品樣品經(jīng)過浸漬2h后超聲30min可以達(dá)到超聲平衡的結(jié)論。

結(jié)束語

加堿中和、超時(shí)浸漬和超時(shí)超聲都對(duì)果脯中甜蜜素的提取有顯著影響。其中超時(shí)浸漬方法可以更完全地提取果脯中的甜蜜素；超時(shí)超聲方法可以更快的提取果脯中的甜蜜素；加堿中和的方法則可以抑制超長(zhǎng)時(shí)間浸泡下甜蜜素的分解并有助于食品樣品解構(gòu)，使樣品更加均勻而不黏連。

在處理類似于果脯一類的粘稠復(fù)雜的食品樣品過程中，前處理階段超時(shí)處理必不可少，并配套加堿中和。樣品前處理中延長(zhǎng)超聲時(shí)間，并合理加入8～16h的浸漬時(shí)間，會(huì)更有助于提高甜蜜素檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

[1]中華人民共和國(guó)國(guó)家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì).GB 1886.37-2015食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑 環(huán)己基氨基磺酸鈉（又名甜蜜素）[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2015.

[2]中華人民共和國(guó)國(guó)家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì).GB 5009.97-2016食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中環(huán)己基氨基磺酸鈉的測(cè)定[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2016.

[3]程水連,王澤科,祝正輝.氣相色譜外標(biāo)法測(cè)定食品中甜蜜素含量方法的改進(jìn)[J].食品與機(jī)械,2013，29(2):85～87.

[4]徐嘉,王學(xué)連,楊曉燕,等.GCMS檢測(cè)食品中的甜蜜素[J].廣州化工,2016,44(12):124～126.

[5]向仲朝,羅赟.高效液相色譜測(cè)定食品中環(huán)己基氨基磺酸鈉的提取方法研究[J].現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué),2012,39(11):2822～2823,2828.

[6]史玉坤,喻利娟.甜蜜素衍生產(chǎn)物的色譜/質(zhì)譜確定[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志,2006,16(5):617～618.

[7]孫靖茹,董倩.酸堿性對(duì)液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定酒類中甜蜜素的影響[J].釀酒,2017,44(3):38～40.

[8]白艷玲,王麗玲.超聲提取氣相色譜法快速測(cè)定食品中甜蜜素含量的研究[J].中國(guó)熱帶醫(yī)學(xué),2004,4(2):190～191.

1004-7026（2017）16-0074-04

O657.71;TS207.3

A

10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2017.16.050

忻琦（1993.9-），本科，實(shí)驗(yàn)助理，研究方向：化學(xué)檢測(cè)。