食品中人工合成甜味劑的檢測研究進(jìn)展*

李鋆婧，蘇爽月，趙 宇

(牡丹江師范學(xué)院，黑龍江 牡丹江 157011)

1 人工合成甜味劑

人工合成甜味劑對提升食品風(fēng)味起著重要的調(diào)節(jié)作用，在食品生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。根據(jù)人工合成甜味劑的組成結(jié)構(gòu)，目前人工合成甜味劑主要可以分為磺胺類、二肽類和蔗糖衍生物等三大類。

1.1 磺胺類

磺胺類甜味劑主要有甜蜜素、安賽蜜、糖精鈉三種。甜蜜素甜度可達(dá)到蔗糖的50倍，能夠較好的保持食品原有的風(fēng)味，但其安全性目前在國際上有爭議，目前在我國主要應(yīng)用于糕點(diǎn)、蜜餞等甜品的加工生產(chǎn)。安賽蜜甜度可達(dá)蔗糖的200倍，在食品中的穩(wěn)定性強(qiáng)，安全性高，主要用于飲料、甜點(diǎn)中甜味的提升。糖精鈉甜度可達(dá)到蔗糖的300倍，在食品生產(chǎn)中應(yīng)用的歷史久遠(yuǎn)，雖然甜度大，但在食品中單獨(dú)使用通常會回苦，經(jīng)常和其他甜味劑復(fù)合使用以解決該問題。由于糖精鈉產(chǎn)品中的混合物有強(qiáng)致癌作用，我國對于糖精鈉的使用有明確的規(guī)定和限制。

1.2 二肽類

二肽類甜味劑主要包括阿斯巴甜、阿力甜、紐甜三種。阿斯巴甜甜度可達(dá)蔗糖的200倍，安全性較高，但其穩(wěn)定性受環(huán)境pH值的影響較大，主要應(yīng)用于糖果、飲料的生產(chǎn)加工。阿力甜甜度可達(dá)蔗糖的2000倍以上，耐高溫、穩(wěn)定性強(qiáng)，在焙烤食品中應(yīng)用較多。紐甜的甜度可高達(dá)蔗糖的10000倍以上，且其穩(wěn)定性也較阿斯巴甜強(qiáng)，應(yīng)用前景十分廣闊。

1.3 蔗糖衍生物

蔗糖衍生物中應(yīng)用最廣的甜味劑是三氯蔗糖，其甜度可達(dá)蔗糖的600倍。三氯蔗糖除甜度高以外，還可以明顯掩蓋食品中雜味，改善食品風(fēng)味，因此，其常作為代糖應(yīng)用于乳制品、碳酸飲料及烘焙食品中。

1.4 人工食品甜味劑的使用與檢測

相較于糖類，人工合成甜味劑熱量低且更能改善食品風(fēng)味，因此，人工合成甜味劑廣泛應(yīng)用于減肥食品中。甚至一些廠家試圖宣傳人工合成甜味劑的健康性，如人工合成甜味劑不會導(dǎo)致糖尿病等，倡導(dǎo)人工合成甜味劑的添加。如今，隨著合成工業(yè)的發(fā)展，人工合成甜味劑成本低，更廣泛應(yīng)用于食品生產(chǎn)工業(yè)中。然而，一些學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)人工合成食品添加劑和某些疾病的發(fā)病相關(guān)，雖然沒有明確的證據(jù)證明二者間有直接關(guān)系，但普遍認(rèn)為過多食用人工合成甜味劑對身體有一定影響?；诖?，我國對于食品添加劑的使用限量有嚴(yán)格的規(guī)定。因此，發(fā)展一種簡單、快速、有效的檢測方法對于食品安全監(jiān)管有著重要的意義。

目前，有多種方法用于檢測人工合成甜味劑，包括光譜法、電化學(xué)法、色譜法等。隨著檢測機(jī)器及技術(shù)的發(fā)展，檢測限及檢測時(shí)間都不斷降低。本文將針對以上幾種檢測人工合成甜味劑的方法進(jìn)行闡述，并綜述最新的研究進(jìn)展，為人工合成甜味劑的檢測體系構(gòu)建提供新的思路。

2 人工合成甜味劑的檢測

2.1 光譜法

常用于人工甜味劑定量分析的光譜法有紫外-可見分光光度法、拉曼光譜法等。紫外光譜法一般利用甜味劑可以和奈爾藍(lán)等染料發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)生成有顏色的化合物，從而進(jìn)行檢測[1]。Gotardo等[2]利用糖精鈉在過氧化氫存在下可以與對氯醌反應(yīng)生成紫紅色化合物，該化合物在535 nm處有最大吸收，以此實(shí)現(xiàn)糖精鈉的分光光度法檢測。但甜蜜素對該方法的干擾較大，需在實(shí)驗(yàn)中用乙醇沉淀來消除干擾。拉曼光譜也可應(yīng)用于甜味劑的檢測。陳正毅等[3]建立了一種表面增強(qiáng)拉曼光譜分析法，用于測定干果中糖精鈉的含量，該方法操作簡便，分析速度快，成功測定了干果中糖精鈉的含量。

光譜法方法簡單，檢測速度快。但光譜法易受到其他食品添加劑的干擾，且光譜法并非適用于所有人工合成甜味劑，檢測種類受限。目前，只應(yīng)用于一些食品中某種人工合成甜味劑的檢測。

2.2 電化學(xué)法

電化學(xué)法一般基于物質(zhì)在一定的電位下被氧化還原而進(jìn)行定性定量分析。Nikolelis等[4]探討了由卵磷脂酰膽堿組成的雙層脂質(zhì)膜與甜蜜素、安賽蜜、糖精鈉間的相互作用，并可直接用于幾種甜味劑的電化學(xué)檢測。此外，不同的電極也應(yīng)用于甜味劑的電位檢測中。Santini等[5]制備了一種石墨電極用于糖精鈉電位檢測，并將所制備的傳感器成功應(yīng)用于速溶茶、減肥飲料及草莓果醬中糖精鈉的實(shí)際檢測。lvarez等[6]通過電化學(xué)方法制備了一種聚吡咯膜修飾的電極，實(shí)現(xiàn)了糖精鈉的電化學(xué)檢測，并在檸檬酸鹽、磷酸鹽等常用食品添加劑的存在下，體現(xiàn)出了對糖精鈉較好的選擇性，可以用于復(fù)雜的食品基質(zhì)中糖精鈉的檢測。

電化學(xué)方法具有響應(yīng)速度快、成本低、靈敏度高、選擇性好等特點(diǎn)，且與光譜法相比，電化學(xué)法檢測不受樣品顏色的影響。但電化學(xué)法檢測甜味劑的范圍較單一，檢測結(jié)果也易受電極表面情況影響。雖然對電極進(jìn)行修飾可以改善檢測的性能，但實(shí)際應(yīng)用還有待研究與發(fā)展。

2.3 色譜法

由于甜味劑的揮發(fā)性較差，一般氣相色譜法較少應(yīng)用于人工合成甜味劑的檢測。高效液相色譜法和離子色譜法較常應(yīng)用于人工合成甜味劑的檢測。

2.3.1 高效液相色譜法

高效液相色譜法是目前檢測甜味劑最常用的方法，其分辨率高，靈敏度大，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。高效液相色譜的檢測器種類較多且可以和多種檢測器串聯(lián)。其中，高效液相色譜與質(zhì)譜檢測器串聯(lián)大大提升了檢測器的靈敏度和使用范圍而廣泛應(yīng)用。Yang等[7]發(fā)展了一種高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法，實(shí)現(xiàn)了食品中7種甜味劑的同時(shí)測定，與其他方法相比，該方法無需對樣品進(jìn)行前處理，操作簡便，特異性強(qiáng)，靈敏度高，可實(shí)用性較強(qiáng)。白麗真等[8]利用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法以甲醇-甲酸溶液做流動相，經(jīng)條件實(shí)驗(yàn)、梯度洗脫后實(shí)現(xiàn)了安賽蜜、甜蜜素等七種甜味劑的靈敏檢測，并成功應(yīng)用于白酒中甜味劑的檢測。程水連等[9]以甲醇-乙酸銨為流動相梯度洗脫，通過高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法實(shí)現(xiàn)了食品中6種甜味劑及五種添加劑的同時(shí)測定，樣品無需衍生化與前處理，適用于實(shí)際食品中甜味劑與添加劑的同時(shí)快速檢測。

2.3.2離子色譜法

離子色譜法是根據(jù)待測物質(zhì)與離子交換色譜柱間的親和能力不同而分離檢測的，離子色譜法一般采用電導(dǎo)檢測器，成本低且靈敏度高，有更好的應(yīng)用前景。Chen等[10]在使用KOH作為流動相的條件下，僅僅使用電導(dǎo)檢測器便實(shí)現(xiàn)了甜蜜素、安賽蜜、糖精鈉及阿斯巴甜四種人工合成甜味劑的檢測，并應(yīng)用于食品和藥物的檢驗(yàn)。李靜等[11]采用兩階等濃度洗脫、電導(dǎo)檢測器檢測實(shí)現(xiàn)了食品中3種甜味劑及兩種防腐劑的同時(shí)檢測，方法可靠，適用于多種食品中添加劑的檢測。景贊等[12]將饅頭粉碎后經(jīng)超純水提取并經(jīng)C18柱、Ag柱凈化后，在不使用有機(jī)溶劑的條件下，成功測定了復(fù)雜樣品饅頭中三種甜味劑的含量，回收率可達(dá)85%以上。

色譜法可以通過改變固定相以及流動相的配比，實(shí)現(xiàn)多種物質(zhì)的同時(shí)檢測，與其他檢測方法相比，在復(fù)雜體系的分析中有明顯的優(yōu)勢。但色譜法存在樣品前期處理耗費(fèi)時(shí)間長，成本高等問題，還有待進(jìn)一步優(yōu)化。

3 結(jié) 語

隨著科技的發(fā)展和人類對健康的重視程度加深，很多學(xué)者和研究人員致力于開發(fā)單獨(dú)或同時(shí)測定混合物中人造甜味劑的分析方法。目前主要有光譜法、色譜法、電化學(xué)法三大類。光譜法和電化學(xué)法靈敏度高、選擇性強(qiáng)、響應(yīng)速度快、幾乎無需對樣品進(jìn)行前處理。但光譜法及色譜法往往只能對某些類的甜味劑敏感，且無法實(shí)現(xiàn)同時(shí)檢測，一般應(yīng)用于食品中某種甜味劑的單獨(dú)檢測。而在實(shí)際食品生產(chǎn)中，為了提升食品風(fēng)味，幾種甜味劑復(fù)配的添加方式更普遍，因此，電化學(xué)法和光譜法在食品監(jiān)測領(lǐng)域應(yīng)用較受限制。

色譜法可以同時(shí)分離檢測復(fù)雜樣品中的多種人工合成甜味劑，實(shí)用性強(qiáng)。其中，高效液相色譜法應(yīng)用最廣，但高效液相色譜一般需幾種檢測器聯(lián)用如串聯(lián)質(zhì)譜等，大大提升了檢測成本及檢測時(shí)間，且高效液相色譜一般需對樣品進(jìn)行前處理，耗時(shí)較長，這些弊端都限制了高效液相色譜在人工合成甜味劑檢測中的應(yīng)用。離子色譜法雖運(yùn)行成本低，樣品處理較簡單，分辨率可與高效液相色譜相媲美，但其穩(wěn)定性較差，有待進(jìn)一步開發(fā)與研究。

綜上所述，發(fā)展一種穩(wěn)定、可靠的測定復(fù)雜食品基質(zhì)中人造甜味劑的方法，對于滿足不斷增長的消費(fèi)者安全方面的需求至關(guān)重要，而在測定效率、測定成本以及穩(wěn)定性的優(yōu)化方面還有待進(jìn)一步研究與發(fā)展。