食品中甜味劑的前處理與檢測技術現(xiàn)狀

嚴瑋一

（浙江中醫(yī)藥大學，浙江杭州 310053）

甜味劑是食品工業(yè)中廣泛應用的食品添加劑，可以提高食品的甜度，改善食品風味，增加人們的食欲，已應用于眾多食品中，包括碳酸飲料、烘焙食品、酒精飲料、糖果和蜜餞等[1-4]。然而，過量的甜味劑會給消費者帶來健康風險。因此，檢測食品中的甜味劑對甜味劑的合理使用和保障消費者健康非常必要。本文綜述了目前食品中甜味劑的常見前處理方法與檢測技術，為未來食品工業(yè)中甜味劑的使用提供參考。

1 甜味劑的分類及風險

1.1 甜味劑的分類

甜味劑是賦予食品甜味的一種食品添加劑，在食品工業(yè)中被廣泛應用。根據(jù)營養(yǎng)價值的差異，甜味劑分為營養(yǎng)型甜味劑和非營養(yǎng)型甜味劑。非營養(yǎng)型甜味劑可進一步分成人工甜味劑和天然甜味劑，常見的人工甜味劑主要有糖精、甜蜜素、阿斯巴甜、三氯蔗糖等。而天然甜味劑往往是從植物組織中提取出來的甜味物質，包含有非糖醇類和糖醇類兩類。

1.2 甜味劑的風險

近年來，陸續(xù)有研究發(fā)現(xiàn)某些甜味劑對人體具有潛在的健康危害。例如，DEBRAS 等[5]研究發(fā)現(xiàn)人工甜味劑的攝入與研究人群整體患癌癥的風險呈正相關。WITKOWSKI 等[6]通過體外動物實驗，發(fā)現(xiàn)赤蘚糖醇能通過促進血小板聚集，加速血栓形成，會增加不良心血管疾病事件的發(fā)生風險。因此，檢測和監(jiān)管食品中的甜味劑有利于降低其帶來的風險。

2 食品中甜味劑檢測的前處理

2.1 溶劑提取法

溶劑提取法指利用有機溶劑或無機溶劑將待測物中的有效成分提取出來，通過相關儀器定量檢測的一類方法。甲醇、乙醇、異丙醇及其與水的不同比例混合物都可用作提取甜菊糖苷的提取劑[7]。溶劑提取法無需昂貴的儀器設備，方法簡便，易于操作，但需要使用大量有機溶劑，對操作人員和環(huán)境會造成危害。

2.2 固相萃取法

固相萃取法根據(jù)樣品在固相和液相之間存在的分配差異，達到分離、凈化、濃縮的目的，此方法已作為前處理技術應用于食品中甜味劑的檢測。唐吉旺等[8]建立了以固相萃取作為前處理技術檢測食品中糖精鈉等9 種人工甜味劑的方法，該方法高效、快速、重現(xiàn)性好、易于實現(xiàn)自動化，可用于復雜食品基質中甜味劑的快速檢測。

2.3 透析法

透析法利用小分子或離子能通過半透膜，而高分子物質卻不能的特性，達到樣品中有效成分分離的目的，透析液和透析條件的選擇是此項方法的關鍵。SASAKI 等[9]將透析液改成60%甲醇，室溫透析24 h 或50 ℃加熱透析2 h，提取了口香糖中的阿斯巴甜、乙?；前匪徕洝⑷日崽? 種甜味劑，提取效果與直接提取法一樣，但大大提高了效率。該法簡便快速，但透析條件的優(yōu)化需要研究人員不斷探索。

2.4 沉淀法

沉淀法是基于沉淀反應原理進行分離的技術，將一定的沉淀劑加入食品樣品中，沉淀干擾組分或待測物，再經(jīng)過過濾或其他方法達到分離的目的。例如，周小洲等[10]采用甲醇沉淀的方法提取果凍中的糖精鈉，3 個濃度加標樣品回收率分別為94.5%、95.0%、100.0%，準確性好。沉淀法具有操作簡便、成本低、回收率高的優(yōu)點，但針對復雜樣品，分離度低、選擇性低。

2.5 其他方法

除上述提到的前處理方法外，其他方法的優(yōu)勢也漸漸突顯。例如，F(xiàn)ERRAZZANO 等[11]通過超臨界流體萃取技術提取甜菊糖苷，與普通的溶劑提取技術相比，該技術常使用CO2作為萃取劑，減少了有機溶劑的使用，綠色環(huán)保。LI 等[12]用基質固相分散法測定食品中的甜蜜素，僅消耗1.000 g 固體樣品或1.000 mL 液體樣品，大大減少了樣品的使用量。

3 食品中甜味劑檢測技術

3.1 色譜檢測技術

3.1.1 高效液相色譜法

高效液相色譜法具有操作簡便、測定準確、靈敏度高和重現(xiàn)性好的優(yōu)勢，常作為檢測甜味劑的方法。伍昌明等[13]采用高效液相色譜法同時測定碳酸飲料中的4 種甜味劑，高效快速。杜瑞等[14]建立了高效液相色譜測定烘烤食品中6 種甜味劑的分析方法，6 種甜味劑的相關系數(shù)均大于0.999，平均回收率為80.3%～99.8%。

3.1.2 離子色譜法

離子色譜法是將改進后的電導檢測器安裝在離子交換樹脂柱的后面，連續(xù)檢測色譜分離的離子的方法，常以低濃度的氫氧化鉀作為流動相，一般以水作為溶劑，較為環(huán)保，值得推廣應用。景贊等[15]利用離子色譜法對饅頭中的3 種甜味劑進行了快速測定，回收率為87.1 ～92.6%，精密度為1.9 ～4.2%，快速準確，且沒有使用有機溶劑，健康環(huán)保。

3.2 質譜檢測技術

質譜檢測技術是利用電場和磁場將運動的離子按質荷比分離后進行檢測的方法，該方法經(jīng)常和高效液相色譜法聯(lián)用對甜味劑進行檢測。祝平等[16]建立了一種快速、高效、準確的超高效液相色譜-三重四極桿串聯(lián)質譜聯(lián)用法，測定紅棗和冬棗中的安賽蜜、甜蜜素、糖精鈉。質譜檢測技術具有測定快速、準確、精密度高和靈敏度高等優(yōu)點，但質譜儀器的高成本、大尺寸是不可忽略的問題。

3.3 光譜檢測技術

光譜檢測技術是利用化學物質具有吸收、發(fā)射或散射光譜的特征進行分析的技術，常見的光譜檢測技術有紫外分光光度法和拉曼光譜法。王海燕等[17]利用紫外分光光度法同時測定阿斯巴甜、安賽蜜、糖精鈉3 種人工合成甜味劑，快速準確。DUARTE等[18]通過拉曼光譜技術同時對阿斯巴甜、甜蜜素、糖精和乙酰磺胺酸鉀進行了定量測定。光譜檢測技術具有分析速度快、操作簡便、不需要純樣品等優(yōu)點，但往往需要一組標準樣品作為基準，如何選擇標準樣品是這一技術的難點。

3.4 電化學檢測技術

電化學檢測技術將待測物質的變化歸結為電相關變化，常以電位作為化學反應的量度進行測定。例如，MEDEIROS 等[19]開發(fā)了一種用摻硼金剛石電極檢測食品中阿斯巴甜和甜蜜素的方法，該電極能分開阿斯巴甜和甜蜜素的氧化峰電位約為400 mV，分離效果好。電化學檢測技術靈敏度高，微量的物質變化也能通過電化學指標測量出來，具有操作簡單、分析速度快、實時性好的優(yōu)點。但此技術會受測試儀器、方法等的影響，測試儀器、方法等的不同會對最終的數(shù)據(jù)造成影響，需要制定、規(guī)范檢測標準[20]。

4 結語

如今，人們的生活已離不開甜味劑，但甜味劑對人們的健康具有潛在的風險[21-24]。因此，甜味劑的準確定性和敏感定量對評估其在食品安全和公共衛(wèi)生中的作用具有重要意義。本文對近年來食品中常見的甜味劑前處理和檢測技術進行了總結和比較，快速分析、低成本、降低溶劑消耗等是開發(fā)前處理技術的重要方向。開發(fā)食品中甜味劑的檢測技術的主要趨勢是快速、經(jīng)濟、環(huán)保、高靈敏度和易于自動化。