毛細(xì)管柱氣相色譜測定食品中甜蜜素的研究進展

侯芳菲，曹佳，房靜

（天津生物工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津300462）

甜蜜素，化學(xué)名稱為環(huán)己基氨基磺酸鈉，是食品生產(chǎn)中常用的添加劑。我國是甜蜜素最大的生產(chǎn)國和出口國，產(chǎn)能主要分布在長三角、珠三角地區(qū)。甜蜜素是一種常用的非營養(yǎng)型甜味劑，其甜度是蔗糖的30～40 倍，而價格僅為蔗糖的三分之一，而且用量稍多時不會有苦味[1]，因而是國際通用的食品添加劑，可用于清涼飲料、果汁、冰激凌、糕點食品及蜜餞中，還可用于家庭調(diào)味、烹飪、醬菜品、化妝品、糖漿、糖衣、甜錠、牙膏、漱口水、唇膏等。但是經(jīng)常食用甜蜜素含量超標(biāo)的飲料或其他食品，會對人體的肝臟和神經(jīng)系統(tǒng)造成危害，特別是對代謝排毒能力較弱的老人、孕婦和小孩危害更明顯。

GB 5009.97-2016《食品中環(huán)己基氨基磺酸鈉的測定》食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了食品中環(huán)己基氨基磺酸鈉（甜蜜素）的三種測定方法為氣相色譜法、液相色譜法和液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜法[2]。該標(biāo)準(zhǔn)中液相色譜法適用于飲料類、蜜餞涼果、果丹類、話化類、帶殼及脫殼熟制堅果與籽類、配制酒、水果罐頭、果醬、糕點、面包、餅干、冷凍飲品、果凍、復(fù)合調(diào)味料、腌漬的蔬菜、腐乳食品中甜蜜素的測定；液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜法用于白酒、葡萄酒、黃酒、料酒中甜蜜素的測定；氣相色譜法是以氣體（N2、He、Ar、H2）為流動相的柱色譜分離技術(shù)。氣相色譜法分離分析物質(zhì)顯示出分離效能高、分析速度快、靈敏度高和應(yīng)用范圍廣等特點，所以近年來得到了廣泛使用。目前，毛細(xì)管色譜柱以其柱效高、分離度好等優(yōu)勢，在食品檢測行業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛。李偉等[3]研究發(fā)現(xiàn)，毛細(xì)管柱色譜法代替填充柱能得到更好分析效果。

1 毛細(xì)管柱氣相色譜的優(yōu)點

毛細(xì)管柱氣相色譜是氣相色譜的一種，該方法空心柱阻力小，將固定液直接涂在管壁上，總的柱內(nèi)壁面積較大，涂層可很薄，則組分在氣相和液相相間的傳質(zhì)阻力降低，這些因素使得毛細(xì)管柱的柱效比填充柱有了很大的提高[4]。分離效率比填充柱高10～100 倍，毛細(xì)管色譜柱柱效高達3 000～4 000 塊/m 理論塔板，一般采用程序升溫，分析速度快，色譜峰窄，峰形對稱，在色譜分析中的應(yīng)用越來越廣泛[5]。

2 不同食品中甜蜜素的測定

2.1 酒中甜蜜素的測定

國標(biāo)中規(guī)定，除配制酒外，飲料酒（如白酒、果酒、黃酒等）中甜蜜素不得檢出。由于白酒生產(chǎn)原料和生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性和多樣性，白酒中環(huán)己醇及環(huán)己基的類似物質(zhì)與亞硝酸鈉反應(yīng)，生成環(huán)己醇亞硝酸酯，而被誤認(rèn)為是環(huán)己基氨基磺酸鈉與亞硝酸鈉的反應(yīng)，如果在儀器設(shè)備種類有限，只能用氣相色譜進行檢測的情況下，可能造成酒中含有甜蜜素的假象，從而造成誤判。陳玉波等[6]利用氣相色譜毛細(xì)管柱內(nèi)標(biāo)法測定白酒中甜蜜素含量，對樣品前處理技術(shù)進行了改良，通過加熱使白酒中的環(huán)己醇完全揮發(fā)，不會造成甜蜜素測定的假陽性結(jié)果，是一種非?？尚械姆治龇椒?。張秋香[7]建立了氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用測定白酒中甜蜜素的方法，在酸性條件下，采用次氯酸鈉將甜蜜素轉(zhuǎn)化成含環(huán)己基氨基的N,N-二氯環(huán)己胺，再用正己烷萃取后采用氣質(zhì)聯(lián)用法測定，從而消除測定結(jié)果出現(xiàn)假陽性的可能。丁立平[8]建立了快速測定酒類中甜蜜素的氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法，檢測限0.010 mg/ L，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍在4.52%～7.51%之間。馬艷等[9]依據(jù)甜蜜素的物理、化學(xué)性質(zhì)，采用在硫酸介質(zhì)中環(huán)己基氨基磺酸鈉與亞硝酸反應(yīng)，生成環(huán)己醇亞硝酸酯，利用毛細(xì)管柱氣相色譜氫火焰離子化檢測器進行分離分析，保留時間定性，外標(biāo)法定量測定了葡萄酒和白酒中的甜蜜素含量。段建發(fā)等[10]利用氣相色譜-質(zhì)譜法測定甜蜜素含量，方法可操作性強，靈敏度高。顧建華等[11]利用毛細(xì)管氣相色譜法測定黃酒中甜蜜素含量，甜蜜素含量在0～5.0 g/L 范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。鄭鋮等[12]利用毛細(xì)管氣相色譜法測定黃酒中甜蜜素含量，測定的線性范圍為0.1～2.0 mg/mL。

2.2 飲品中甜蜜素的測定

飲品中經(jīng)常被檢測出來添加甜蜜素。崔忠寶等[13]測定了210 份飲品樣品，發(fā)現(xiàn)174 份中含有甜蜜素，其中清涼飲料、酸奶中甜蜜素含量較高。李小杏等[14]利用氣相色譜法測定飲料中的甜蜜素含量，方法簡單方便，重現(xiàn)性好。林國斌等[15]建立了用毛細(xì)管柱作為分離柱測定冰棒、雪糕及冰淇淋中環(huán)己基氨基磺酸鈉的方法。在炎熱的夏天，冰浴中的冰塊易融化，實驗溫度難以控制，使結(jié)果重現(xiàn)性較差，且試管在水中容易倒下，采用本文方法可較好地克服以上缺點。改進后采用不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)系列繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，使試樣的測定結(jié)果更加準(zhǔn)確。梅文泉等[16]建立了用弱極性石英毛細(xì)管（HP-5）毛細(xì)管柱氣相色譜測定飲料中甜蜜素含量的方法，固體樣品中的甜蜜素經(jīng)勻漿提取，飲料樣品經(jīng)稀釋后，在優(yōu)化的色譜條件下，氫火焰離子化檢測器測定。色譜圖中甜蜜素檢出限飲料樣品2 mg/L，固體樣品20 mg/kg。

張均媚等[17]建立了乳飲料中甜蜜素測定的毛細(xì)管氣相色譜法，方法回收率在95.5%～104.6%之間，能滿足微量分析的需要。

2.3 高蛋白食品中甜蜜素的測定

實際檢測過程中，在測定基體復(fù)雜的高蛋白樣品時，由于高糖、高脂、高蛋白的影響，酯化過程中易發(fā)生乳化現(xiàn)象，操作困難，回收率偏低，分離效果差，雜質(zhì)干擾大。秦德萍等[18]在國標(biāo)的基礎(chǔ)上，試樣經(jīng)超聲提取、沉淀劑去蛋白質(zhì)和脂肪，離心定容后過濾，取其濾液進行衍生化反應(yīng)，使用化學(xué)沉淀劑去除大部分基質(zhì)，優(yōu)化了儀器分析條件，在正己烷萃取衍生產(chǎn)物后的20 h 內(nèi)以毛細(xì)管氣相色譜檢測甜蜜素的含量，建立了檢測高蛋白食品中甜蜜素的毛細(xì)管氣相色譜分析方法?？紫榻ǖ萚19]建立了應(yīng)用Carrez試劑沉淀蛋白，毛細(xì)管柱分離檢測乳制品中甜蜜素的方法。經(jīng)驗證，方法檢出限為5.16 μg，定量下限為15.48 μg，在0.0～1.0 μg 濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)為0.999 9，回收率在94.2%～103.6%之間。該方法樣品處理簡單，方法精密度高，準(zhǔn)確性好，適合乳制品的定量分析檢測。宋家玉等[20]選擇弱極性的DB-5 型毛細(xì)管色譜柱（0.53 mm×30 m，1.0 μm）作為分離柱，使用氫火焰離子化檢測器檢測，樣品按照類別，分別用水或石油醚提取去脂后，再用水超聲提取，離心分離并過濾后，取其濾液進行色譜分析，解決了高脂、高蛋白樣品易乳化、雜質(zhì)干擾等問題。張霞等[21]利用毛細(xì)管氣相色譜法測定奶油類冰淇淋樣品中的甜蜜素，利用亞鐵氰化鉀及乙酸鋅沉降蛋白，消除了乳化現(xiàn)象，利用HP-5（30 m×0.32 mm×0.25 m）毛細(xì)管色譜柱程序升溫檢測，測定結(jié)果得到，樣品加標(biāo)回收率為90.5%～103.8%，適用于含奶油類冰淇淋等樣品的測定。

2.4 其它食品中甜蜜素的測定

顧建華等[22]采用超聲提取、沉淀去蛋白和脂肪、凈化等手段對樣品進行前處理，建立了高靈敏度并且能快速、簡便的測定高脂固體食品中甜蜜素含量的檢測方法。陳靜文等[23]利用毛細(xì)管柱氣相色譜法分析炒貨、醬菜、蜜餞和酒類四類食品中的甜蜜素含量，使用HP-5 毛細(xì)管色譜柱，改進方法，固體樣品采用超聲提取，節(jié)省了時間。胡曉琴[24]對比了兩種毛細(xì)管色譜柱測定某品牌冰糖雪梨中甜蜜素的分離度、線性范圍、回收率和精密度，結(jié)果表明兩種毛細(xì)管色譜柱測定結(jié)果的一致性較好，且準(zhǔn)確度和精密度均符合要求，但在測定基質(zhì)較復(fù)雜的產(chǎn)品時分離度有所區(qū)別。陳國亮等[25]利用超聲萃取毛細(xì)管氣相色譜法快速測定食品中甜蜜素，取得了滿意的效果。

章沙沙[26]建立了毛細(xì)管柱氣相色譜法測定食品中甜蜜素的方法，食品中甜蜜素經(jīng)超聲提取，衍生化后，使用正己烷提取，離心，取上清液進行氣相色譜法測定，采用毛細(xì)管柱程序升溫分離，氫火焰離子化檢測器檢測，保留時間定性，外標(biāo)法定量，提高了靈敏度及分辨率，檢驗結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠。黨富民等[27]對食品中甜蜜素測定方法進行了改進及優(yōu)化，使用毛細(xì)管柱，優(yōu)化了升溫條件，得到了尖銳的甜蜜素峰形，色譜峰與溶劑峰和雜質(zhì)峰的分離效果更好；3 個濃度梯度（0.02、0.20、1.00 g/kg）的平均回收率在85%～106%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在2.6%～8.9%。結(jié)果表明改進后的食品中甜蜜素的測定方法，標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性更好，方法準(zhǔn)確度和精確度更高，定量也更準(zhǔn)確。周丹等[28]建立了毛細(xì)管柱氣相色譜法測定食品中的甜蜜素的方法，使用Rxi-5ms 毛細(xì)管色譜柱，使用氫火焰離子化檢測器（FID）檢測，在優(yōu)化的色譜條件下，測定得出的甜蜜素的峰形較好，雜峰干擾小。標(biāo)準(zhǔn)曲線線性相關(guān)系數(shù)為0.999 8，方法回收率高。管華玫[29]采用采用HP-5 毛細(xì)管柱進行分離，使用氫火焰離子化檢測器進行檢測食品中的甜蜜素，方法的最低檢出限為2.5 mg/kg，重復(fù)性好，實用性強，而且由于毛細(xì)管柱分離效果好好，能很好地避免樣品中各成分的干擾，準(zhǔn)確度高，獲得了令人滿意的結(jié)果。

綜上，毛細(xì)管柱氣相色譜在食品甜蜜素測定中得到了廣泛應(yīng)用，氣相色譜法測定甜蜜素是國標(biāo)中的第一法，因測定需要進行亞硝化衍生，且存在衍生物色譜圖峰面積不穩(wěn)定的問題，所以改進樣品前處理的方法[30]，為食品中甜蜜素測定提供準(zhǔn)確度高和實用性強的測定方法是未來的研究方向。