气相色谱法检测食品中甜蜜素的实验条件优化

刘虹 赵俊

甜蜜素的全称为环己氨基磺酸钠，又称甜精，近年来一直广泛用于食品工业中。《国标检测方法》为：利用甜精在H+介质中与NaNO2反应生成环己醇亚硝酸酯，经正己烷提取后，通过GC测定正己烷中甜精的浓度。但是该衍生反应的反应过程复杂，副产物繁多。通过控制反应条件（如：反应温度、H2SO4溶液和NaNO2溶液的用量、提取时间等），采用GC检测衍生物的A值，得到较为理想的S值和RSD值。

实验仪器与试剂

仪器：带有FID的GC7890；PF1XXXXM1超纯水机；LT- BDX 120F精密可编程热风循环烘箱；梅特勒MS 304S电子天平、赛多利斯CPA 225D电子天平（0.01 mg）。

试剂：正己烷、H2SO4溶液、NaNO2溶液和超纯水，甜蜜素标准物质：SDC- 281220，纯度99.52%，Stanford Analytical Chemicals。

实验方法

实验步骤。精确吸取配制好的10.00 mg/mL甜蜜素标准溶液200 μL于50 mL比色管中，并用超纯水定容至25 mL，移入5mL 200 g/L H2SO4溶液，漩涡混合后置于30 ℃下稳定10 min，移入5 mL 50 g/ L NaNO2溶液，漩涡混合后迅速置于冰浴中反应30 min，准确移入10.00 mL正己烷，漩涡震荡提取分层后，马上取上层正己烷，用GC检测。

仪器条件。Agilent7890，FID，分流比49，进样口180℃ ，柱温80℃，检测器200℃，柱流量1.78mL/min，氢气36mL/min，空气320mL/min，1μL进样量。

实验结果与分析

衍生化温度的影响。其他操作步骤不变，加入H2SO4溶液后分别在10、20、30、40℃和50℃下稳定10 min，进行检测，结果见图1。

由圖1可知，随着反应温度的上升，环己醇亚硝酸钠的A值增大。温度越大越有利于形成环己醇，但是温度稍高重氮盐不稳定，会分解成正碳离子并释放出氮气，有大量气泡生成，溢出液面造成样品的流失，故30 ℃是较为适宜的温度。

酸度的影响。其他操作步骤不变，分别移入5mL 0、100、200、300 g/L和400 g/L H2SO4溶液后，在30 ℃下稳定10 min，进行检测，结果见图2。

由图2可知，H2SO4的浓度从50～200 g/ L，环己醇亚硝酸酯的A值逐渐增大，200 g/L以上浓度峰面积有缓慢下降的趋势。针对0.2 mg/mL甜蜜素，H2SO4的浓度在200 g/L最合适，利于衍生物的生成。

亚硝酸盐用量的影响。其他操作步骤不变，移入5 mL 200 g/L H2SO4溶液，在30 ℃下稳定10 min，分别移入1、2、3、4、5、7 min和10 mL 50g/L NaNO2溶液，进行检测，实验结果见图3。

由图3可知，随着NaNO2溶液用量的增加，环己醇亚硝酸酯峰的A值增大，在5 mL用量时A值达到最大，而后A值迅速降低。针对0.2 mg/mL的甜蜜素，5 mL 50 g/L NaNO2溶液最合适。

冰浴中反应时间的影响。其他操作步骤不变，移入5 mL 50g/L NaNO2溶液，漩涡混合后，分别在冰浴中反应15，30，45，60 min，取正己烷检测，结果如图4。

由图4可知，冰浴中反应15～45 min环己醇亚硝酸酯的A值无明显变化，45min 以后A值大幅度下降。所以冰浴中反应15～45 min都可行。

漩涡振摇提取时间的影响。其他操作步骤不变，准确移入10.00 mL正己烷，分别漩涡震荡15、30、45、60、90、120、150 s和180 s后，立马取正己烷检测，结果见图5。

由图5可知，随着提取时间的增加，环己醇亚硝酸酯的A值逐渐增大，当提取时间在150s时A值逐渐趋于稳定，故至少漩涡振摇150s。

线性、检出限、准确性、精密度。依据前六步选取的优化条件，分别准确吸取20、40、80、120、160 μL和200 μL于50 mL比色管中，以标准浓度的甜蜜素（mg/L）为x坐标，环己醇亚硝酸酯的A值为y坐标，作标准曲线，n=7（包括样品空白），r=0.9997，回归方程y=159.29 + 89.33x。通过使用S/N=3计算，获得1.1μg的检出限。平行测量3次，RSD=1.2%；重复测量3次，RSD=2.1%。

实验结论

优化条件如下：（1）在30 ℃下反应比较适宜。（2）H2SO4的浓度在200g/L时最合适。（3）5 mL 50 g/L NaNO2溶液最合适。（4）冰浴中反应15～45min都可行。（5）至少漩涡振摇150s。

作者简介：

刘虹（1989-），女，硕士，助理工程师；专业方向为食品检测。