饮料中甜蜜素和山梨酸钾的离子色谱分析研究

孙航++刘素娟++邵艳秋++崔术新++韩小青

摘要：建立了对饮料中2种添加剂甜蜜素、山梨酸钾分离测定的离子色谱分析方法。色谱柱为Dionex IonPac AS19（4 mm×250 mm），流动相为20 mmol/L KOH溶液，流速为1.0 mL/min，抑制器电流为50 mA，柱温为30 ℃，压力为1 668 Psi，一次进样，8 min内完成分析过程。该检测方法具有快速、简便、灵敏的特点，可满足实际工作需要。

关键词：甜蜜素；山梨酸钾；离子色谱

中图分类号：O657.7 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）05-0948-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.05.040

Study on Determination of Sodium Cyclamate and Sorbic Acid Potassium in Drinks with Ion Chromatography

SUN Hang， LIU Su-juan， SHAO Yan-qiu， CUI Shu-xin， HAN Xiao-qing

（Department of Chemistry and Industry， Mudanjiang Normal University， Mudanjiang 157011， Heilongjiang， China）

Abstract： An ion chromatography（IC） was established for the separation and determination of Sodium cyclamate and Potassium sorbate in drinks. A Dionex IonPac AS19（4 mm×250 mm，5 μm） was used as chromatographic column，with 20 mmol/L KOH as mobile phase at flow rate of 1.0 mL/min，and the suppressor electric current was 50 mA，the column temperature was 30 ℃，pressure was 1 668 Psi. Separation of 2 additives was simultaneously achieved in 8 min. The results showed that the method was rapid， simple， sensitive， and could meet the need of practical work.

Key words： sodium cyclamate； potassium sorbate； ion chromatography

甜蜜素属于食品添加剂中的甜味剂，山梨酸钾属于防腐剂，GB2760-2011《食品安全国家标准》中对甜蜜素和山梨酸钾在饮料中的最大使用量有明确规定[1]，在国标规定用量内使用食品添加剂是安全的，但如果超范围使用则会对消费者身体健康造成危害。如过量摄入甜味剂可以引发智力下降、癫痫等问题，食用过多防腐剂会对肝脏、肾脏造成损害，因此研究高效灵敏的测定食品添加剂的方法一直是本领域的探究热点。

目前检测食品添加剂的方法主要有高效液相色谱法[2，3]、气相色谱法[4]、薄层色谱法[5]。这些方法有的灵敏度不高，有的通用性不强，有的仪器维护程序繁琐且流动相毒性较大。离子色谱法以其高效灵敏简单快速的特点正在被越来越多的人所接受，应用范围也越来越广泛[6，7]。但是应用离子色谱法同时测定甜蜜素和山梨酸钾的研究尚未见报道。本研究结合实际，采用离子色谱法同时分离测定甜蜜素和山梨酸钾，KOH淋洗液等度洗脱，电导检测器检测，8 min内完成分析测定，实际样品前处理简单，方法准确快速，检出限低，灵敏度高，为食品质量监督提供了技术支持，具有重要的经济效益和社会效益。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

ICS-1100型离子色谱仪（美国赛默飞世尔科技有限公司）；SB-5200DT型超声波清洗机（宁波新芝生物科技股份有限公司）；SQP型电子天平（北京赛多利斯科学仪器有限公司）；Milli-Q型超纯水仪（美国密理博公司）；甜蜜素、山梨酸钾2种添加剂标准品均购自Sigma公司；其他试剂均为HPLC级别；试验用水均为超纯水。

1.2 色谱条件

ICS-1100型离子色谱仪。配备Dionex EGC 500淋洗液自動发生器，Dionex AS-DV自动进样器，CDD-10AVP电导检测器，Dionex-AERS 500自身再生抑制器，Chromeleon7色谱工作站。色谱柱：Dionex IonPac AS19阴离子交换柱（4 mm×250 mm），流动相20 mmol/L KOH溶液，流速为1.0 mL/min，抑制器电流为50 mA，柱温30 ℃，进样量25 μL。

1.3 方法

1.3.1 标准溶液的制备 分别准确称取甜蜜素、山梨酸钾适量配制成浓度均为1.000 g/L的混合标准溶液，使用时逐级稀释到所需浓度，进样前均经0.45 μm滤膜过滤。

1.3.2 样品前处理 购买市面上常见饮料芬达、冰红茶、苹果醋。超声脱气10 min后，稀释10倍，经0.45 μm滤膜过滤，收集滤液待测。

2 结果与分析

2.1 流动相浓度的选择

流动相为KOH溶液，分别选择浓度为15、20、25 mmol/L进行试验，发现甜蜜素和山梨酸钾均可以得到较好的分离，但是当流动相浓度较小时，出峰时间较长，流动相浓度较大时，色谱柱压力较大，综合考虑以上因素，选择20 mmol/L KOH溶液做流动相，此时甜蜜素和山梨酸钾分离效果最佳。

2.2 流速的选择

考察了流速分别为0.8、1.0和1.2 mL/min时2种添加剂混合液分离情况。结果表明，流速增大，保留时间缩短。但是流速越大，泵压力越大，仪器使用寿命会降低，并且不能明显减小保留时间。综合考虑以上因素，确定最佳流速为1.0 mL/min。

2.3 混合标准溶液分离效果

综合以上所有最佳条件，即流动相为20 mmol/L KOH溶液，流速为1.0 mL/min，对2种食品添加剂标准溶液进行分离检测，得标准色谱（图1）。

2.4 回归方程和相关系数及检出限

将2种食品添加剂分别配制成10～200 mg/L的系列混合标准溶液，在最优色谱条件下进行分析测定，以峰面积对其相应质量浓度作线性回归（表1及图2和图3）。结果表明，两组分标准曲线方程相关系数均优于0.98，其线性关系良好。

2.5 回收率和精密度试验

以冰红茶为代表样品，分别添加低（10 μg/mL）、中（50 μg/mL）、高（100 μg/mL）3个浓度的2种食品添加剂，按最佳色谱条件进行6次分析测定， 考察该方法的回收率和精密度（表2）。由表2可知，平均回收率为94.8%～103.2%，相对标准偏差为1.4%～2.3%，达到了分析方法的要求。

2.6 样品的色谱分离

购买芬达、冰红茶、苹果醋3款常见饮料，采用优化好的最佳色谱条件进行检测，样品色谱图见图4、图5和图6，样品中添加剂的含量见表3。通过样品色谱图（图4、图5、图6）与标准色谱图（图1）的比对可知，在苹果醋和芬达中检测出甜蜜素和山梨酸钾，在冰红茶中检测出了甜蜜素。根据GB2760-2011《食品安全国家标准》，甜蜜素和山梨酸钾在饮料中的最大使用量分别为0.65 g/kg和0.5 g/kg，由表3可知，苹果醋、芬达和冰红茶中甜蜜素和山梨酸钾使用量均符合国家标准。

3 结论

建立了饮料中甜蜜素和山梨酸钾的离子色谱检测分析方法，以20 mmol/L KOH溶液为流动相，流速为1.0 mL/min，8 min内实现了甜蜜素和山梨酸钾的基线完全分离。方法准确度高、灵敏度好，操作简便，样品前处理简单，对实际样品测定结果满意，为食品检验机构的日常工作提供了可靠的检测方法。

参考文献：

[1] GB 2760-2011，食品添加剂使用标准[S].

[2] 刘素娟，邵艳秋，崔术新，等.高效液相色谱法快速测定化妆品及药品中4种防腐剂[J].湖北农业科学，2015，54（11）：2735-2737.

[3] 刘利敏，彭敬东. 5种甜味添加剂的反相高效液相色谱法同时测定[J].分析测試学报，2008，27（5）：549-552.

[4] 陈 琦，黄峻榕，张 峰，等.全二维气相色谱/飞行时间质谱快速定性筛查食品中32种防腐剂和抗氧化剂[J].分析化学，2011， 39（5）：723-727.

[5] 杜莉萍，商金玲，王大明，等.薄层色谱法分离菠菜色素及胡萝卜素含量测定[J].分子科学学报，2013，29（1）：84-88.

[6] 辛若竹，康鑫琦.离子色谱法测定食品中甜蜜素含量的研究[J]. 中国调味品，2015，40（10）：92-98.

[7] 章 骅，马 兴，王永芳.离子色谱法测定白酒、果汁及牛奶中的甲酸[J].食品研究与开发，2016，37（2）：166-168.