超高效液相色谱法检测饮料中山梨酸、苯甲酸、糖精钠、咖啡因、安赛蜜

◎ 李花觉

（百色市田阳县疾病预防控制中心，广西 百色 533600）

为了改善食品的色、香、味和品质,食品中通常会加入一定量的防腐剂及甜味剂等食品添加剂[1]。为保障人们的健康，国家对相关食品添加剂都进行限量并制定了相应的检测方法，但国家标准方法仅限于各种添加剂的分开测定，大大降低了工作效率，还造成了很多不必要的浪费。本文根据实验室现有仪器条件及技术现状，结合国家标准检测方法，考察了流动相的体系、配比、流动相的流速、柱温、进样量等对测定的影响条件,进一步优化色谱条件，建立了用超高效液相色谱法同时检测饮料中山梨酸、苯甲酸、糖精钠、安赛蜜和咖啡因的检测方法，该方法具有简单快捷、准确、重现性和选择性好等特点。

1 实验部分

1.1 仪器和设备

Waters ACQUITY H -Class超高效液相色谱仪（配有紫外检测器、自动进样器、柱温箱、高压泵、Empower3色谱工作站），MICROPURE超纯水制备系统（美国塞默飞世尔公司），超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）。色谱柱ACQUITY UPLC BEH C18（2.1 mm×50 mm，1.7 μm)，0.45 μm 滤膜（天津津腾公司）。

1.2 标准系列溶液制备

山梨酸、苯甲酸、糖精钠、安赛蜜和咖啡因5种物质均为国家标准物质检测中心出的成品，其原液浓度分别为1.0、1.0、1.0、1.0和0.5 mg·mL-1，根据需要取一定量的原液混合，并用超纯水稀释成相应的质量浓度，其中山梨酸、苯甲酸、糖精钠、咖啡因浓度为1.00、5.00、10.00、15.00 μg·mL-1和 20.00 μg·mL-1， 安 赛 蜜 浓度为 0.50、2.00、4.00、8.00 μg·mL-1和 10.00 μg·mL-1，经0.45 μm滤膜过滤后待测。

1.3 超高效液相色谱条件

色谱柱：Waters ACQUITY UPLC BEH C18（粒径1.7 μm，柱内径为2.1 mm×50 mm）；柱温为35 ℃；室温为20 ℃；进样量为10.0 μL；紫外检测器波长为230 nm；流动相A相为甲醇，C相乙酸铵（pH=4.0，浓度为 0.02 mol·L-1）组成；流速为 0.250 mL·min-1，梯度洗脱。

1.4 实验方法

取饮料试样适量，置于10.0 mL比色管中（对碳酸饮料样品先加热驱除二氧化碳），分别经超声清洗器超声20 min后经0.45 μm滤膜过滤，取滤液至样品瓶直接进行UPLC测定。

2 结果与讨论

2.1 色谱条件的选择

2.1.1 梯度洗脱条件的选择

采用甲醇-0.02 moL·L-1乙酸铵溶液（经0.45 μm滤膜过滤）体系作为流动相，因国标中为单个项目检测，其采用甲醇-0.02 moL·L-1乙酸铵溶液（5+95）配比的等度洗脱方式，经实验，该条件下5个目标峰无法分离。甲醇初始浓度选择15%时，仅出现4个峰形；经改变甲醇初始浓度后，此梯度下5种目标峰完全分离且峰型对称而尖锐。方法选用的梯度洗脱条件见表1。

表1 梯度洗脱条件表

2.1.2 检测波长的选择

按国家标准方法，山梨酸、苯甲酸、糖精钠均选用230 nm作为检测波长，安赛蜜为280 nm，咖啡因为214 nm[2-3]。经过反复的实验发现，安赛蜜和咖啡因在230 nm均有较大的吸收，固选择230 nm为本次项目的检测波长。在此检测波长下，5种添加剂响应值高，背景干扰小。

2.1.3 柱温的选择

实验考察25、30、35 ℃柱温条件下5种添加剂的分离效果，柱温升高，目标峰的保留时间就会相就的降低，且对系统压会造成一定的影响。因安赛蜜和糖精钠在此实验条件下保留时间相近，柱温过低将使该两目标峰无法他离，过高则会使目标峰接近溶剂倒峰而影响结果，因此，本次实验选用35 ℃作为分析的柱温条件。

2.1.4 流速及进样量的选择

流速大小会影响柱压、洗脱时间和分离度，而进样量的大小则影响峰形。因本实验室仪器为超高效液相色谱，考察0.25、0.35 mL·min-1的流速下的分离效果，综合目标峰其他条件，本实验选择流速为0.25 mL·min-1。考察进样量为5.0、10.0和20.0 μL条件下的目标峰峰形，5.0 μL条件下响应值过低，峰形小；20.0 μL条件下时，因本次流动相为缓冲盐溶液，为防止测定过程中盐析出导致进样针堵塞，标准溶液均采用超纯水配制而不用流动相配制[4]。当进样量过大时，色谱峰峰形会出现拖尾及峰展变宽现象，综合考虑本实验择0.25 mL·min-1为最佳流速，10.0 μL进样量为最佳进样量。

2.2 线性关系及检出限

将一系列不同质量浓度的混合标准溶液依次进样分析，在质量浓度为1.0～20 mg·L-1时，各组分均与其各自对应的峰面积呈线性关系（r＞0.995），在7 min内全部目标峰均可找到。以最低标准管混标在仪器最灵敏的状态下进样,记录信噪比S/N，按3倍信噪比计算出各自的检出限，各目标峰的保留时间、线性相关系数和检出限见表2。

表2 5种添加剂的保留时间、线性相关系数和检出限表

2.3 精密度试验

将混合标准溶液浓度3连续测定（n=11），试算峰面积的RSD分别为：山梨酸0.2%、苯甲酸0.1%、糖精钠0.1%、安赛蜜0.5%、咖啡因0.1%。此项符合分析方法要求（＜2.0%）。

2.4 实际样品测试

对市售的饮料进行检测，按照上述方法对样品中的山梨酸、苯甲酸、糖精钠、安赛蜜和咖啡因进行测定，样品均达到卫生质量监测的要求。

3 结论

利用超高效液相色谱仪同时检测饮料中山梨酸、苯甲酸、糖精钠、安赛蜜和咖啡因5种添加剂，处理简单，检测速度快，重现性好，检出限低，可以满足GB 2760-2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》饮料中山梨酸、苯甲酸、糖精钠、安赛蜜和咖啡因的限量要求，有较高的应用价值。