氣相色譜法檢測瓜子中環(huán)己基氨基磺酸鈉含量的優(yōu)化方法

Optimization of Determination Conditions of Sodium N-cyclohexylsulfamate Content in Melon Seeds by Gas Chromatography

WANG Bingqiang （Liaocheng Inspection and Testing Center，Liaocheng 252ooo， China）

Abstract： This study optimized a gas chromatography method for determining Sodium N-cyclohexylsulfamate content in melon seeds. Results demonstrated that under the optimized conditions of 4mL sulfuric acid solution， 4mL sodium nitrite solution，and 5 shaking cycles，sodium N-cyclohexylsulfamate exhibited good linearity in the range of 6μg?mL^-1 to 600μg?mL^-1 ，with a correlation coefficient of 0.999 7. The recovery rate ranged from 93.5% to 99.2% ，and the relative standard deviations were 1.96% to 2.41% .The optimized method demonstrated advantages including lowreagent consumption，stable reproducibility，and high detection efficiency， efectively meeting the requirements for quantitative analysis of sodium N-cyclohexylsulfamate in melon seeds.

Keywords： gas chromatography; melon seeds; sodium N-cyclohexylsulfamate; optimization method

環(huán)己基氨基磺酸鈉，別名甜蜜素，是一種典型的人工合成甜味劑，因其獨特的化學(xué)特性被廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)[]。環(huán)己基氨基磺酸鈉雖然能有效提升瓜子等炒貨制品的感官特性，但其非營養(yǎng)屬性可能引起代謝失衡風險，因此國家嚴格要求了各類食品中環(huán)己基氨基磺酸鈉的最大使用量[2]。依據(jù)《食品安全國家標準食品中環(huán)己基氨基磺酸鹽的測定》（GB5009.97—2023）[3可知，目前主流的環(huán)已基氨基磺酸鈉檢測方法包括氣相色譜法、高效液相色譜法、液相色譜－質(zhì)譜/質(zhì)譜法[4]。氣相色譜法具有適用范圍廣、靈敏度高、回收率好等優(yōu)勢，因此在食品環(huán)己基氨基磺酸鈉的檢測應(yīng)用中最為廣泛[5-。本研究采用氣相色譜法檢測瓜子中環(huán)己基氨基磺酸鈉含量，優(yōu)化試樣衍生化條件，旨在為瓜子等炒貨食品中環(huán)己基氨基磺酸鈉的檢測分析提供技術(shù)參考。

1材料與方法

1.1材料與試劑

瓜子，市售。

正庚烷、硫酸、亞硝酸鈉，環(huán)己基氨基磺酸鈉標準物質(zhì)（壇墨質(zhì)檢科技股份有限公司，標準物質(zhì)編號： 70639-100mg ）

1.2儀器與設(shè)備

7890B氣相色譜儀：Agilent，配有氫化火焰離子檢測器；3-18KS高速離心機：德國SIGMA公司；ME204E電子天平：梅特勒-托利多（上海）有限公司；KQ-800DE型數(shù)控超聲波清洗器：昆山市超聲儀器有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 儀器條件

色譜柱：DB-1毛細管柱（ 30m×0.250mm ，0.25μm ）；升溫程序：初始 保持 3min ，以10 ^°C?min^-1 升溫至 70°C ，保持 0.5min ，再以 升溫至 220‰ ，保持 3min ；載氣為高純氮；流速： 2mLmin^-1 ；進樣口溫度： 230^°C ；進樣量：1μL ；進樣方式：分流進樣，分流比為 1：5 ；檢測器溫度： 。

1.3.2 試樣提取

稱取瓜子試樣 2g 于 50mL 離心管中，加入 20mL 水，渦旋 5min ，超聲提取 30min ，混勻后放至室溫。

1.3.3 試樣衍生化

將裝有試樣提取液的離心管冰浴 10min ，依次加人 10mL 正庚烷、 5mL 亞硝酸鈉溶液、 5mL 硫酸溶液，混勻，冰浴 30min ，其間振搖 3～5 次，取出后渦旋 3min ，于 4^°C 條件下 9000r?min^-1 離心3min ，取上清液過有機相濾膜上機。該研究重點優(yōu)化衍生反應(yīng)條件，包括不同硫酸溶液（ 200g?L^-1 ））加樣量、不同亞硝酸鈉溶液（ 50g?L^-1 ）加樣量和振搖次數(shù)對試樣衍生物峰面積的影響，得出最佳衍生條件。

2結(jié)果與分析

2.1 衍生條件優(yōu)化

2.1.1 硫酸溶液加樣量的優(yōu)化

在酸性環(huán)境下，瓜子中的環(huán)己基氨基磺酸鈉與亞硝酸鈉發(fā)生衍生反應(yīng)，加入硫酸溶液是為了給衍生化提供有利條件。硫酸溶液的加樣量決定反應(yīng)能否進行及反應(yīng)程度。由圖1可知，當硫酸溶液加樣量從 1mL 增加到 4mL 時，衍生物峰面積逐漸增大，在硫酸溶液加樣量為 4.0mL 時達到頂峰，繼續(xù)增加硫酸溶液用量時，衍生物峰面積變化不大。因此，確定硫酸溶液加樣量為 4mL 。

2.1.2 亞硝酸鈉溶液加樣量的優(yōu)化

亞硝酸鈉是參與環(huán)己基氨基磺酸鈉衍生的直接物質(zhì)。若亞硝酸鈉溶液用量少，反應(yīng)將會不徹底；用量過多，易造成試劑浪費，同時不利于實驗人員的身心健康。由圖2可知，當亞硝酸鈉溶液加樣量從1mL 增加至 4mL 時，隨著亞硝酸鈉溶液加樣量的增加，衍生物峰面積增加；而當繼續(xù)增加亞硝酸鈉溶液加樣量時，衍生物峰面積趨于平緩。通過分析可得，當亞硝酸鈉溶液體積達到 4mL 時，衍生反應(yīng)完全，繼續(xù)加入亞硝酸鈉溶液，對反應(yīng)的作用不大。因此，確定亞硝酸鈉溶液加樣量為 4mL 。

2.1.3 振搖次數(shù)的優(yōu)化

如圖3所示，在沒有振搖的情況下衍生程度較低，衍生物峰面積較小，當振搖次數(shù)從1次增加到5次的過程中，衍生物峰面積不斷增大，繼續(xù)增加振搖次數(shù)，衍生物峰面積幾乎無變化。因此，在保證完全反應(yīng)的同時節(jié)約人工成本，確定振搖次數(shù)為5次。

2.2 驗證實驗

2.2.1線性方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限和定量限

將濃度為 的環(huán)己基氨基磺酸鈉標準品配成濃度分別為 6，12，30，60，120，300μgmL^-1 和 600μg?mL^-1 的標準系列工作液，在優(yōu)化出的最佳條件下進行衍生，上機測得相應(yīng)的環(huán)己基氨基磺酸衍生物響應(yīng)值，以環(huán)己基氨基磺酸濃度為橫坐標，以衍生物峰面積為縱坐標繪制標準曲線。在 6～ 600μg?mL^-1 ，方法的線性關(guān)系良好，回歸方程為y=0.48774x-1.94146 （ R²=0.9997 ）。分別以3倍和10倍信噪比計算檢出限和定量限，瓜子中環(huán)己基氨基磺酸鈉的檢出限為 0.008g?kg^-1 ，定量限為0.025g?kg^-1 ，能夠滿足我國對于瓜子中環(huán)己基氨基磺酸鈉（ 6.0g?kg^-1 ）的限量要求。

2.2.2 回收率和精密度

選取一種未檢出環(huán)己基氨基磺酸鈉的瓜子試樣，分別測定0.025、0.075、 0.250g?kg^-1 （定量限、3倍定量限、10倍定量限）3個加標水平下的回收率，平行測定10次。由表1可知，該方法在不同加標水平下，環(huán)己基氨基磺酸鈉的平均回收率在 90% 以上，相對標準偏差小于 3% ，具有較高的回收率和精密度，能夠滿足檢測技術(shù)的要求。

2.2.3 陽性試樣對比

不同種類瓜子中環(huán)己基氨基磺酸鈉的添加量不同，選取6種不同添加量的瓜子按照國標方法和本文所建方法進行環(huán)已基氨基磺酸鈉的檢測。由表2可知，兩種方法測得的環(huán)己基氨基磺酸鈉結(jié)果相近。

3結(jié)論

將瓜子試樣中的環(huán)己基氨基磺酸鈉作為研究對象，以GB5009.97—2023中的儀器條件、前處理及衍生的相關(guān)要求為基礎(chǔ)，優(yōu)化了衍生反應(yīng)中硫酸溶液加樣量、亞硝酸鈉溶液加樣量和振蕩次數(shù)這3個參數(shù)。結(jié)果表明，瓜子試樣中環(huán)己基氨基磺酸鈉的最佳衍生條件為硫酸溶液加樣量 4mL 、亞硝酸鈉溶液加樣量 4mL 、振搖次數(shù)5次。在 6～600μg?mL^-1 ，方法的相關(guān)系數(shù) （R²） 為0.9997，加標回收率在93.5%～ 99.2% ，相對標準偏差小于 3% 。利用國標方法和本文所建方法對6種瓜子進行環(huán)已基氨基磺酸鈉檢測，發(fā)現(xiàn)結(jié)果幾乎沒有差異，表明該研究優(yōu)化的方法展現(xiàn)出較好的重現(xiàn)性和較高的精密度，具有節(jié)省試劑耗材等優(yōu)點，可應(yīng)用于對同類試樣環(huán)己基氨基磺酸鈉的。

參考文獻

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