HPLC法高效检测果汁饮料中10种添加剂

鲁娜 杜丽平

摘 要：本文探究了利用高效液相色谱法同时测定果汁饮料中10种食品添加剂的检测方法。采用WondaSil-C18色谱柱，柱温35 ℃，以甲醇-乙酸铵作为流动相，二极管阵列检测器多波长检测，优化流动相梯度，外标法定量。结果表明，样品在0.5～50 μg·mL-1线性范围内，10种添加剂回收率在91.5%～99.3%，相对标准偏差在0.85%～3.27%。对3类果汁检测结果显示，该方法样品前处理简单，检测效率高，满足回收率与精密度要求，适用于果汁中10种添加剂的检测。

关键词：高效液相色谱法;食品添加剂;果汁饮料检测

Abstract：In this paper， a method for the simultaneous determination of 10 food additives in fruit juice drinks by HPLC was studied. Wondasil-C18 chromatographic column was used， the column temperature was 35 ℃， methanol-ammonium acetate was used as mobile phase， diode array detector was used for multi-wavelength detection， and external standard method was used for quantitative measurement. The results showed that within the linear range of 0.5～50 μg·mL-1， the recovery rate of 10 additives ranged from 91.5% to 99.3%， and the relative standard deviation ranged from 0.85 to 3.27. The test results of three kinds of fruit juice showed that the method was simple， efficient， and met the requirements of recovery and precision. It was suitable for the detection of 3 kinds of additives in fruit juice.

Key words：High performance liquid chromatography; Food additives; Fruit juice beverage detection

果汁飲料因其营养丰富，口味良好，逐渐成为人们喜欢选择消费的饮料[1]。某些商家为了降低成本保证其产品色泽，延长产品保质期限，违规超标添加相关食品添加剂。其中合成色素主要通过磺化、硝化、卤化等反应机制制成[2]，过量添加会对人体健康产生一定隐患。目前，我国果汁饮料中常用添加剂的检测方法主要是：GB 5009.28-2016《食品安全国家标准食品中苯甲酸、山梨酸和糖精钠的测定》[3]、GB 5009.35-2016《食品安全国家标准食品中合成着色剂的测定》[4]和GB 5009.140-2003《饮料中乙酰磺胺酸钾的测定》[5]，上述方法存在耗时较长，无法满足日常检测量较大的情况，本文拟研究利用HPLC法同时检测果汁饮料中常见的10种添加剂，为日常检测提供高效、便捷的方法。

1 材料与方法

1.1 试剂与仪器

1.1.1 主要实验试剂

柠檬黄、日落黄、苋菜红、胭脂红、亮蓝、新红标准溶液质量浓度1.000 mg·mL-1，苯甲酸、山梨酸、糖精钠、安赛蜜标准溶液质量浓度1.000 mg·mL-1：购于中国计量科学研究院;

1.1.2 主要实验仪器

LC-10ATVP型高效液相色谱仪（配备二极管阵列检测器，购于岛津仪器（苏州）有限公司）;FA1204B型电子天平（0.000 1 g），购于上海天美天平仪器有限公司;TGL-16C型高速离心机，购于上海安亭科学仪器厂;SPD-10AP型紫外检测器，购于岛津仪器（苏州）有限公司;移液器100～1000 μL，购于赛默飞世尔（上海）仪器有限公司。

1.2 标准试剂溶液配制

将10种添加剂标准物质用水混合配制成物质浓度为50 μg·mL-1的混合标准溶液，摇匀，现配现用。将其用水稀释成质量浓度为0.5、1.0、5.0、10、20μg·mL-1和50 μg·mL-1的标准系列溶液。

乙酸铵溶液：准确称量1.54 g乙酸铵，加水定容至1 000 mL，混匀后过0.22 μm滤膜制成0.02 mol·mL-1乙酸铵溶液。

1.3 色谱检测条件

色谱柱：WondaSil-C18 色谱柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）;流动相：甲醇—乙酸铵溶液（0.02 mol·L-1）;

流速：1.0 mL·min-1;柱温35 ℃;进样量：10 μL;流动相梯度洗脱程序见表1。

1.4 样品前处理

国家标准方法中为聚酰胺吸附法，操作复杂且分离效果不佳，根据10种添加剂均溶于水的化学性质，优化国家标准中前处理方法：称取5 g样品（精确0.001 g），于50 mL离心管中，摇匀，超纯水定容至25 mL，旋涡振荡1 min，10 000 r·min-1离心5 min，上清液过0.22 μm滤膜，进行检测。

2 结果与分析

2.1 检测波长的优化

依据国家标准方法中推荐的使用波长，苯甲酸、山梨酸、糖精钠是230 nm，6种色素是254 nm，因样品中其他物质含量多且杂，在254 nm处检测6种色素灵敏度较低，用二极管阵列检测器对质量浓度为50 μg·mL-1的6种合成着色剂标准溶液进行全波长扫描，波长范围190～800 nm，在254 nm条件下，优化日落黄和亮蓝的检测波长，能够提高检测灵敏度，固选择波长230、254、483 nm和630 nm进行实验。

2.2 流动相的梯度优化

因10种添加剂理化性质差异大，流动相比例不同对其分离效果作用差异显著，甲醇在流动相中所占比例对化合物保留时间有较大影响[6]。参考林芳[7]在探究中应用的梯度洗脱程序，将甲醇在不同时间进行不同体积分数比例进行比较实验，通过实验，以0.02 mol·mL-1乙酸铵和甲醇为流动相，确定优化后最佳梯度洗脱程序，见表1。结果表明，此洗脱程序在19 min内能够较好的对样品进行分离检测。

2.3 柱温的确定

不同柱温对10种添加剂分离出峰结果有一定的影响作用，分别选择柱温为20、25、30、35 ℃和40 ℃进行比较实验，结果表明当柱温在20 ℃和25 ℃時，样品出峰时间较长，30 ℃和35 ℃两个温度时，出峰时间明显比前两种时间短，柱温为35 ℃时比30 ℃出峰时间稍短且不拖尾，与40 ℃无明显差异，对成本及柱子使用寿命等方面综合考虑，选取35 ℃柱温为最佳温度检测。

2.4 方法线性范围和检出限

按1.2方法中对一系列浓度范围的标液进行测定，进样浓度从低到高，通过液相色谱图，以峰面积为纵坐标，质量浓度为横坐标绘制工作标准曲线，其线性关系、相关系数、检出限和定量限见表2。

2.5 回收率和精密度

选用市售橙汁饮料作为样品，按1.4样品处理方法，进行加标实验，按照LOD水平确定加标量，对8份相同样品进行加标检测，回收率和标准偏差结果见表3。在0.5～50 μg·mL-1线性浓度范围内，样品回收率最低为91.5%，最高为99.3%，标准偏差最低为0.85%，最高为3.27%，结果显示经优化检测条件后，同时检测10种添加剂方法回收率较高，满足GB/T 27404-2008《实验室质量控制规范食品理化检测》[8]要求。

2.6 果汁饮料检测中此方法应用

对市售的10种不同品牌的3种果汁（苹果汁、梨汁、橙汁）应用此优化方法进行这10种食品添加剂的检测，其中5种检出苯甲酸，最大检出量为50.2 mg·kg-1;6种检出山梨酸，最大检出量为50.6 mg·kg-1;3种检出柠檬黄，最大检出量为11.3 mg·kg-1;5种检出胭脂红，最大检出量为9.1 mg·kg-1;2种检出苋菜红，最大检出量7.3 mg·kg-1。均符合GB 2760-2014《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》[9]规定的最大允许值。

3 总结

本法通过简单方便的前处理方法，用超纯水稀释样品，对检测波长、流动相洗脱程序进行优化，建立一种同时检测10种常见食品添加剂的经济、高效、便捷方法，方法回收率和精密度结果比较满意，大大提高了日常检测工作效率，可应用于果汁饮料中的检测。

参考文献：

[1]崔朝辉，胡小琪，栾德春，等.我国居民果汁饮料消费情况分析[J].中国食物与营养，2007（8）：34-37.

[2]夏宗艳，徐文远，徐 豪，等.超高压液相色谱同时检测食品中8种人工合成素[J].化工技术与开发，2019，48（1）：52-56.

[3]国家卫生和计划生育委员会 国家食品药品监督管理总局.GB 5009.28-2016食品安全国家标准 食品中苯甲酸、山梨酸和糖精钠的测定[S].北京：中国标准出版社，2016.

[4]中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.GB 5009.35-2016 食品安全国家标准 食品中合成着色剂的测定[S].北京：中国标准出版社，2016.

[5]中华人民共和国卫生部，中国国家标准化管理委员会.GB/T 5009.140-2003 饮料中乙酰磺胺酸钾的测定[S].北京：中国标准出版社，2003.

[6]刘胜男，张国庆，王素方，等.高效液相色谱法同时测定果蔬汁饮料中20种禁限用食品添加剂[J].轻工学报，2016，31（4）：23-29.

[7]林 芳，李 涛，王一欣，等.固相萃取-超高效液相色谱法同时测定蜜饯中9种合成色素[J].食品安全质量检测学报，2016，7（2）：567-574.

[8]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.GB/T 27404-2008 实验室质量控制规范 食品理化检测[S].北京：中国标准出版社，2008.

[9]中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.GB 2760-2014 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，2014.