高效液相色谱法同时测定碳酸饮料中4种甜味剂

伍昌明，陈治宏，张 琳，崔永莉，王俊华

(四川金测分析测试有限公司,绵竹618200)

甜味剂是食品添加剂的重要组成部分,主要用于食品中甜味的调节[1]。但是,甜味剂的过量使用对人体有一定的危害,消费者也容易忽略超限的甜味剂对身体可能带来的危害[2-3]。因此,对甜味剂的定性定量检测尤为重要。食品中甜味剂的测定方法有分光光度法[4-5]、高效液相色谱-串联质谱法[6]、高效液相色谱法[7]等。分光光度法所需仪器设备简单,成本低廉,但是灵敏度不高。液相色谱-质谱法已经广泛用于食品中的甜味剂检测,具有灵敏度高,检出限低的特点,但设备成本高,且维护费用昂贵。高效液相色谱法具有简单快速,设备成本适中的特点,是目前食品中甜味剂定量分析中最为常用的方法[8-10],但是应用高效液相色谱法同时测定安赛蜜、阿斯巴甜、甘草甜素、新橙皮苷二氢查尔酮等4种甜味剂的研究还鲜有报道。

本工作旨在建立用高效液相色谱法同时快速测定碳酸饮料中安赛蜜、阿斯巴甜、甘草甜素、新橙皮苷二氢查尔酮等4种甜味剂的方法,为相关企业对这4种甜味剂的检测提供科学的分析依据。

1 试验部分

1．1 仪器与试剂

LC-2010A HT 型高效液相色谱仪,配SPDM10Avp型光电二极管阵列检测器和LCsolution Lite工作站;SB-100DT 型超声波清洗器;SC-3610型离心机;PCDX-J-20型超纯水机;HZK-FA 210型电子天平。

4种甜味剂标准储备溶液:1 000 mg·L－1,分别称取4种甜味剂标准品10 mg,用水溶解并定容至10 m L。

安赛蜜、阿斯巴甜、甘草甜素、新橙皮苷二氢查尔酮标准品的纯度为99．6%;甲醇为色谱纯;磷酸二氢铵为优级纯;试验用水为超纯水。碳酸饮料样品购自当地超市。

1．2 仪器工作条件

采 用 InertsilODS-SP 色 谱 柱 (4．6 mm ×150 mm,5μm),柱温为35 ℃;进样量为10μL;流动相为甲醇(A)-0．1 mol·L－1磷酸二氢铵溶液(B);流量为0．7 m L·min－1。梯度洗脱程序:0～4 min时,A 为20%;4～11 min时,A 由20%升至40%;11～17 min 时,A 由40%升至65%;18～25 min时,A 由65% 降至20%。波长为210～282 nm。

1．3 试验方法

称取5．0 g碳酸饮料样品,超声30 min,置于25．0 m L容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀。然后以4 000 r· min－1转 速 离 心 5 min,上 清 液 经0．45μm 水系滤膜,滤液按照仪器工作条件进行测定。

2 结果与讨论

2．1 检测波长的选择

安赛蜜、阿斯巴甜常用的检测波长在200～230 nm 之间,甘草甜素常用检测波长为250 nm,新橙皮苷二氢查尔酮常用检测波长为282 nm[11],综合考虑,宜采取多波长法进行检测。试验结果表明:甘草甜素在波长210 nm 处也有较好的吸收峰,由于波长的变化会导致基线水平改变,为减少基线变动的影响,试验选择在波长210 nm 处测定安赛蜜、阿斯巴甜、甘草甜素,在波长282 nm 处测定新橙皮苷二氢查尔酮。

2．2 流动相的选择

试验对比了以甲醇-水、甲醇-0．1 mol·L－1磷酸二氢铵溶液作为流动相时对安赛蜜、阿斯巴甜、甘草甜素、新橙皮苷二氢查尔酮的分离情况。结果发现:目标组分在以甲醇-0．1 mol·L－1磷酸二氢铵溶液为流动相时,拖尾现象有显著改善,色谱峰峰形尖锐,分析时间缩短,分离情况良好,见图1。试验选择甲醇-0．1 mol·L－1磷酸二氢铵溶液体系作为流动相。

图1 以甲醇-0．1 mol·L－1磷酸二氢铵溶液为流动相时标准溶液的色谱图Fig．1 Chromatogram of standard solution by using methanol-0．1 mol·L－1 ammonium dihydrogen phosphate solution as mobile phase

2．3 标准曲线

将安赛蜜、阿斯巴甜、甘草甜素、新橙皮苷二氢查尔酮标准储备溶液用水依次稀释成1,2,5,10,20,25,50 mg·L－1的混合标准溶液系列,在仪器工作条件下测定,以甜味剂质量浓度为横坐标,其对应的色谱峰面积为纵坐标绘制标准曲线,线性范围为1～50 mg·L－1,线性回归方程和相关系数见表1。

以3倍信噪比计算方法的检出限(3S/N),结果见表1。

表1 4种甜味剂的线性回归方程、相关系数和检出限Tab．1 Linear regression equations，correlation coefficients and detection limits of 4 sweeteners

2．4 精密度试验

按照仪器工作条件,对25 mg·L－1安赛蜜、阿斯巴甜、甘草甜素、新橙皮苷二氢查尔酮混合标准溶液进行5 次重复测定,以测定值的相对标准偏差(RSD)计算方法精密度,安赛蜜、阿斯巴甜、甘草甜素和新橙皮苷二氢查尔酮的RSD 分别为1．5%,0．70%,3．7%,1．5% 。

2．5 回收试验

称取5．0 g碳酸饮料样品于25 m L 容量瓶中,分别添加5,10,15 mg·kg－1不同浓度水平的安赛蜜、阿斯巴甜、甘草甜素、新橙皮苷二氢查尔酮标准溶液,每个浓度水平进样3次,计算回收率,用于验证方法的准确性,结果见表2。

表2 回收率试验Tab．2 Results for recovery test

由表2可知:在碳酸饮料中检出了安赛蜜、甘草甜素,质量分别为9．2,18．9 mg·kg－1。4种甜味剂的回收率为84．0%～103%。

2．6 重现性试验

在碳酸饮料为基底,添加5 mg·kg－1的安赛蜜、阿斯巴甜、甘草甜素、新橙皮苷二氢查尔酮浓度水平的混合标准溶液,按照试验方法进行测定,连续重复进样6次,计算测定值的RSD,安赛蜜、阿斯巴甜、甘草甜素和新橙皮苷二氢查尔酮的RSD 分别为1．3%,3．1%,1．9%,2．7%,说明该方法具有较好的重现性。

本工作采用高效液相色谱法同时测定碳酸饮料中4种甜味剂的含量。该方法具有稳定性好、选择性强,准确性高等特点,可以为甜味剂的食品安全控制提供科学的分析手段。