ECD顶空法测定糕点中甜蜜素含量方法研究

苏建国

(淮安市产品质量监督检验所，江苏淮安223001)

甜蜜素是一种在食品中被广泛使用的甜味剂，关于甜蜜素检测方面的研究非常多，特别是气相色谱法，对于样品前处理过程中遇到的问题很多人提出了很好的解决办法，对于复杂样品，比如糕点和葡萄酒等正己烷不能分层或处理后产生气泡，总是要针对性地想办法解决，比较起来还是不理想。有人利用甜蜜素衍生产物环己醇亚硝酸酯易挥发的特点，研究用顶空法来检测，但是一般的顶空法重现性比较差，方法不易掌握，可采用自动顶空进样器进样，如采用Agilent 7694E顶空进样器，顶空法将是测定糕点等复杂食品中甜蜜素的理想方法。

本文研究静态顶空法，采用ECD检测器，通过对顶空气中环己醇亚硝酸酯(甜蜜素衍生物)含量分析，从而达到分析食品中甜蜜素含量的目的，对于基质较复杂的样品，用国标方法(GB/T5009.97－2003)处理后，正己烷层与水相不分层的样品，采用本方法效果较好。ECD检测器的灵敏度非常高，在相同的色谱柱上分离测定同等浓度的甜蜜素衍生物提取液，ECD检测器的响应值是FID的1000倍以上，因此对于分析甜蜜素含量较低且复杂样品，效果更好。

1 试验部分

1.1 仪器与试剂

Agilent7890A、ECD检测器，美国安捷伦科技有限公司。

Agilent7694E顶空进样器、涡旋混匀器。

色谱柱:HP－5毛细管柱30 m ×0.32 mm ×0.25 μm。

亚硝酸盐、硫酸均为分析纯、水为去离子水。

1.2 色谱条件

柱温:80℃;汽化室温度:200℃;检测器温度:300℃ ;柱流速:1 mL/min;尾吹气 +柱流速:60 mL/min;分流比:10:1。顶空进样器平衡温度60℃，平衡时间30 min。

1.3 标准溶液配置

标准曲线的制备:准确吸取 100μg/mL、500μg/mL、1mg/mL、5mg/mL、10mg/mL 标准使用液各1mL于20mL顶空瓶中。向上述标准液中分别加入1mL，100g/L硫酸溶液和1mL，50g/L亚硝酸钠溶液，加去离子水补足体积至10mL，密封，在涡旋混匀器上混匀1min。本实验采用 Agilent7694E顶空进样器自动进样，抽取顶部空气1mL进样。根据响应值绘制标准曲线，并从标准曲线中查出样品的相应含量。见图2。

通过实验，线性范围为10μg/mL～1000μg/mL(反应溶液中甜蜜素浓度，反应溶液体积为10mL)，相关系数 R=0.99992，RSD=1.44%，方程:Area=657.417 ×amt－6372.137。方法检出限为:4.0μg/kg。国标方法为 2.0mg/kg，低于国标方法检出限500倍。

图1 甜蜜素标准曲线

1.4 试样制备

称取糕点样品20.0000g，准确加入蒸馏水50mL(为了提高提取率可以考虑加入60℃热蒸馏水)，取5mL样品提取液和1mL内标溶液于20mL顶空瓶内，按标准溶液衍生方法处理样品后，抽取顶部空气1mL进样。

2 结果与讨论

2.1 柱温选择

柱温选择在 40℃、60℃、80℃、100℃间选择，综合比较80℃比较理想，分析时间6分钟。

2.2 平衡温度和时间的选择

静态顶空分析的灵敏度主要取决于由平衡温度、平衡时间、气液相体积比所决定的气相提取效率，平衡温度显著影响分析的灵敏度，而平衡时间和气液相比例的选择性则不及平衡温度明显，提高平衡温度至溶剂沸点以上可以明显提高检测的灵敏度。一般情况下，平衡时间至少为30分钟，因此本实验主要考察平衡温度对出峰信号的影响，选择 40℃、50℃、60℃、80℃ 通过实验可以看出60℃时信号较高，故平衡温度选择60℃。

2.3 衍生条件探讨

甜蜜素采用本方法衍生处理后，在FID检测器上可能会出两个峰，前面峰为环己醇亚硝酸酯，后面为环己醇，在相同的处理条件下，两种物质成正比，甜蜜素浓度越低，产生环己醇就会越低，甚至不产生环己醇。可以采用环己醇亚硝酸酯定量(样品处理后在1小时内进行检测)，或将两峰面积加和后再进行定量。在ECD检测器上，由于环己醇响应值低，基本不出峰，因此甜蜜素衍生物只出一个峰。当甜蜜素浓度为10μg/mL～1000μg/mL时，衍生化较好，通过正己烷和顶空法提取比较，两种方法提取的样品中，FID和ECD两种检测器检测只含有环己醇亚硝酸酯，没有发现含有环己醇。因此采用本方法浓度来校准、定量样品中甜蜜素含量，数据非常可靠。分析图谱见图2。

图2 甜蜜素GC谱图

2.4 分析方法准确度的测定

选取经过测定不含甜蜜素的蛋糕，称取5份一定量的试样，用移液管分别加入甜蜜素10μg、20μg、50μg、100μg、200μg，按上述样品前处理和气相色谱操作条件测定甜蜜素回收率，结果在99.0% ～101.8%之间。准确度试验数据见表1。

表1 甜蜜素的加标回收测定值

2.5 分析方法精密度的测定

选取经过测定含有甜蜜素的蛋糕，从同一产品中称取五个试样。按样品衍生方法进行处理后，按上述气相色谱操作条件测定甜蜜素含量，得到标准偏差为0.0086，变异系数(RSD)为1.4450%。精密度试验数据见表2。

表2 甜蜜素的含量测定值

2.6 分析方法检测限的测定

把甜蜜素标准系列的最小浓度溶液逐步稀释，衍生处理后进样分析，以检测结果中色谱峰高为噪声高3倍(S/N=3)相对应的浓度为检出限。本方法检测限为4.0μg/kg。

3 结论

本法可准确、快速地测定糕点中甜蜜素含量，精密度和准确度高，方法能够满足实际工作的需要。特别适用于糕点、面包、葡萄酒等复杂食品的常规质量检测。

［1］GB/T5009.97－2003.食品中环己基氨基璜酸钠的测定［S］.

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［3］侯晓燕，李永芳，李俊玲.比色管顶空气相色谱法测定食品中甜蜜素的探讨［J］.中国卫生检验杂志，2004，14(4):497－498.

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