绿茶饮料中糖精钠测定方法的比较研究

赵子刚　古丽斯坦·阿不都拉　刘圣红

摘 要：该文通过用紫外分光光度计、非水滴定和HPLC对绿茶饮料中糖精钠含量测定的比较，研究得到3种方法对绿茶饮料中糖精钠的平均含量测定基本相同，无明显差异，但紫外分光光度法测得糖精钠含量的标准偏差为0.87%，相对平均偏差为2.71%，平均加标回收率为89.8%，RSD2.39%；非水滴定法测得糖精钠含量的标准偏差为0.67%，相对平均偏差为2.08%，平均加标回收率为93.4%，RSD1.81%，HPLC法测得糖精钠含量的标准偏差为0.70%，相对平均偏差为2.16%，平均加标回收率为89.9%，RSD2.02%。结论表明非水滴定法的标准偏差、相对平均偏差相对较小，平均加标回收率也相对较高，说明使用非水滴定法测定绿茶饮料中糖精钠含量具有更好的精密度和准确度。

关键词：绿茶饮料；糖精钠；精密度；加标回收率

中图分类号 TS275.2 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）14-0142-03

Abstract：This article through the use of ultraviolet spectrophotometric， non-aqueos titration and HPLC for determination of saccharin sodium in beverages green tea on average， the saccharin sodium content of the three methods are green tea in beverage is basically the same， no significant difference， but the UV spectrophotometer was used to measure the standard deviation of glucose sodium the content was 0.87% and the average relative deviation is 2.71%， the average recovery rate was 89.8%，the standard deviation was RSD2.39%； measurement of saccharin sodium in non-aqueous titration was 0.67% and the average relative deviation is 2.08%， the average recovery rate was 93.4%， the standard deviation of RSD1.81%， content of saccharin sodium measuring method is 0.70% relatively， the average deviation of HPLC is 2.16%， the average recovery rate was 89.9%， RSD2.02%. The conclusion shows that the standard deviation of non aqueous titration relative average deviation is relatively small and the average recovery rate is relatively high. That has a better determination of saccharin sodium green tea beverage using non-aqueous titration method precision and accuracy.

Key words：Green tea beverage；Saccharin sodium；Precision；Recovery rate

糖精鈉化学式为C6H4SO2NNaCO·2H2O，化学名邻苯甲酰磺酰亚胺钠，俗名又叫糖精、可溶性糖精、甜精[1]。糖精钠是食品工业中常用的合成甜味剂，且使用历史最长，据中国消费者协会对国内近百种不同类型、档次饮料的调查表明，大约有61.2%的饮料中含有各类甜味剂，其中含糖精的饮料达55.1%[2]。糖精钠的甜度比蔗糖甜300～500倍，除了在味觉上引起甜的感觉外，在人体内不被分解，对人体无任何营养价值。相反，当食用较多的糖精时，会影响肠胃消化酶的正常分泌，降低小肠的吸收能力，使食欲减退，过多的食用可能会引起致癌性，因此目前各国对糖精钠的使用设置了限量[3]。因此饮料中方便可靠的糖精钠检测技术的建立尤为重要，同时对广大人民群众的食品安全和身心健康具有广泛的实际意义[4]。

目前，测定饮料中糖精钠的方法主要有HPLC法、紫外分光光度计法、IR、GC-MS法、薄层层析法、离子选择性电极法等[5]。

1 实验原理

1.1 紫外-可见分光光度法的原理 磷酸缓冲液的环境中，糖精钠与亚甲基天青可以发生反应，有蓝色化合物产生，氯仿又可以定量萃取该蓝色化合物，再在640nm的波长处用紫外-可见分光光度法进行测定，根据此方法的标准曲线，可以得出样品中糖精钠的含量。

1.2 高效液相色谱法的原理 经过振摇、微温除去乙醇、二氧化碳的样品，用氨水（50%）调至pH7.0，经过HPLC的反相色谱分离之后，进行定性和定量计算。

1.3 非水滴定的原理 糖精钠为一种弱碱性的胺类化合物，为了使其能够顺利进行电位滴定，需要通过酸性溶剂来增强糖精钠的碱性，选择使用冰醋酸作为溶剂，使用高氯酸作为滴定剂可以提高糖精钠滴定的灵敏性，加快滴定反应的速率。配置滴定液（高氯酸的冰醋酸溶液），需要同时加入醋酸酐，可以去除少量的水，冰醋酸中的少量水可以与醋酸酐发生化学反应。

2 实验条件与方法

2.1 实验仪器及试剂 电子天平：PL203（METTLERTOLEDO）；紫外-可见分光光度计：UV2600（SHIMADZU）；高效液相色谱仪：LC-1260（Aglient）；自动电位滴定仪：G20（METTLERTOLEDO）；糖精钠标准品：GBW（E）100168，1.00mg/mL，北京海岸鸿蒙物质技术有限公司）。

2.2 實验方法

2.2.1 紫外-可见分光光度法

2.2.1.1 样品处理及测定 取均匀绿茶饮料约10mL，加水定容至100mL容量品中，混匀即为样品液。精密量取以上液体10mL至分液漏斗中，加入亚甲基天青溶液（0.05%）0.5mL，加入pH5.0磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液（0.2mol/L）10mL，混匀，放置5min，加入10mL氯仿，震荡，萃取5min，放置5min待其分层后，取氯仿层于2cm比色皿中，于640nm波长处测定吸光度。

2.2.1.2 标准曲线的绘制 根据上述实验方法测定，10、20、40、60、100μg/mL的糖精钠标准溶液，以糖精钠的质量浓度和吸光度分别为横纵坐标，绘制标准曲线，如图1。

该实验方法测定在糖精钠质量浓度为100μg/mL以下时呈线性，回归方程为：y=0.0087x+0.0247，相关系数R2=0.9971。对空白溶液平行测定11次，通过其标准偏差，得到最低检出限（3s/k）为1.2μg/mL，完全能满足实际检测的需要。

2.2.2 高效液相色谱法

2.2.2.1 样品处理及测定 取均匀绿茶饮料约10mL，用氨水（50%）调节pH至7.0，加水稀释定容至100mL，高速离心，取上清液经0.22μm滤膜过滤，滤液进高效液相色谱仪测定。

2.2.2.2 糖精钠标准使用溶液的配置 精密称取，经过120℃烘干至恒重的糖精钠标准品0.1g，加水溶解定容至100mL。吸取以上溶液10mL，加水定容至100mL容量瓶中，经0.22μm滤膜过滤，备用。

2.2.3 非水滴定法

2.2.3.1 高氯酸的冰醋酸溶液的配置与标定 高氯酸的冰醋酸溶液的配置：取高氯酸（70%）约4.0mL，与350mL无水冰醋酸，混合，加入10mL醋酐，混合均匀，室温下加无水冰醋酸，稀释定容至500mL，摇匀，棕色瓶中储存，过24h，标定其浓度。

高氯酸的冰醋酸溶液的标定：精密称重，取邻苯二甲酸氢钾（105℃干燥至恒重）约0.12g，置于干燥锥形瓶中，加入20mL冰醋酸使之溶解，用以上标准溶液滴定至第一突越点，同法进行空白试验（取冰醋酸20mL）。计算高氯酸的冰乙酸溶液的浓度。C=0.1028mol/L

2.2.3.2 糖精钠含量的测定 取均匀绿茶饮料约10mL，置150mL锥形瓶中，缓慢加入冰醋酸20mL溶解，用上述滴定液滴定至第一突越点，在同样的实验条件下，进行空白试验，计算糖精钠的含量。

2.3 实验方法与条件的确定

2.3.1 紫外-可见分光光度法的条件确定 最佳显色剂添加量的选择：从0.10～1.0mL缓慢调整亚甲基天青的加入量，萃取后，观察吸光度值（以0.10mg/mL的糖精显色），吸光度值显示在0.50mL之后，随着添加量的慢慢增加，吸光度值变化微小，这说明0.50mL足够显色。因此，选择0.50mL作为显色剂的最佳添加量。

缓冲液的最佳添加量的选择：以0.10mg/mL的糖精显色，调整磷酸盐-柠檬酸缓冲液的添加量，从1.0～20.0mL，萃取后在640nm下测定吸光度值，随缓冲液的添加量的增加吸光度值也缓慢增加，当添加量大于10.0mL后，吸光度值几乎不变。因此，10.0mL作为缓冲液的最佳添加量。

最佳静置时间的选择：在添加亚甲基天青后，从1.0～30.0min慢慢调整静置时间，萃取后，观察吸光度值（以0.10mg/mL的糖精显色），吸光度值显示在5min后，随着时间的慢慢延长，吸光度值变化微小，这说明5min内反应完全，因此选择5min作为最佳静置时间。

2.3.2 非水滴定方法条件的确定 本试验选择室温20℃进行，此方法中滴定液的消耗量一般较少，所以使用10mL的滴定管，必要时还要进行温度校正[6]。在整个实验过程中，要注意高氯酸的配置安全，需要缓慢小心进行。高氯酸酸性极强，且与醋酸酐混合的同时也易放热，可导致人体灼伤[7]。

3 实验结果与讨论

3.1 精密度 由上表可知，相同条件下，3种方法的平均含量基本相同，无明显差别。非水滴定法的标准偏差、相对平均偏差相对较小，说明非水滴定法的精密度较好（表1、表2、表3）。

3.2 加标回收实验 由表4、表5、表6可知，相同条件下，非水滴定法的平均加标回收率比紫外分光光度法和高效液相色谱法都高。说明使用非水滴定法具有更好的准确度。综上可知，相同条件下，3种方法的平均含量基本相同，无明显差别。非水滴定法的标准偏差、相对平均偏差相对较小，平均加标回收率也相对较高。说明使用非水滴定法具有更好的精密度和准确度，通过3个实验的探究结果表明非水滴定法具有更多的优势。

4 结论

整个实验表明，HPLC法、分光光度法、非水滴定法3种方法均可以较为准确的测定出液体食品中糖精钠的含量，但相比较而言，非水滴定法更具有优越性，主要体现在以下几个方面：（1）非水滴定法无需使用大型仪器，而HPLC法则需要大型仪器，另外，非水滴定法仅需要普通试剂，实验过程简单，花费成本低，经济实惠[8]。（2）非水滴定法具有操作简单方便、检测过程时间短、准确度高、精密度好、且无需建立标准曲线。（3）非水滴定法使用的试剂风险性较低，较为安全[9]。

参考文献

[1]刘程，周汝忠.食品添加剂大全[M].北京：北京工业大学出版社，1994.

[2]中华人民共和国卫生部.GB2760-2011食品安全国家标准-食品添加剂使用标准[S].北京：中国标准出版社，2011.

[3]丁敬敏.有机分析[M].北京：化学工业出版社，2004.

[4]邹昱.四阶导数分光光度法测定果冻中的糖精钠[J].中国热带医学，2007，7（8）：44-4.

[5]中华人民共和国卫生部，中国国家标准化管理委员会.GB/T5009.28-2003食品中糖精钠的测定[S].北京：中国标准出版社，2003.

[6]王守兰，谢杨.荧光光度法测定饮料中糖精钠含量[J].光谱实验室，2001，18（5）：601-603.

[7]倪东.冷冻饮品中糖精钠测定之我见[J].林区教学，2006，3：90-90.

[8]潭梅.50份冷饮中糖精钠含量的检测分析[J].职业与健康，1999，15（9）：31-31.

[9]杨慧芬.食品卫生检验方法[M].北京：中国标准出版社，1986：105-109.

（责编：张长青）