不同前处理方法测定调味乳中甜蜜素含量的比较

秦菊香，纪 晨，周小清，蔡 霞，胡 慧＊

泰州市食品检验院，江苏泰州 225300

0 引言

甜蜜素，也称环己基氨基磺酸钠，是一种非营养、人工合成的甜味剂，具有高甜度（蔗糖甜度的30~40 倍）、高稳定性和高水溶性的优点，此外因其热量低、价格低廉被广泛应用于食品行业，作为蔗糖等糖类的替代品[1，2]。在糖尿病和高血压患者日益增多的当代社会，很多商家更是瞄准甜蜜素不会引起血糖和血压升高的特点，在食品生产中广泛使用，但长期过量摄入超限量添加的含甜蜜素食品，对人体神经系统和肝脏等器官会造成一定危害[3]。英美等部分发达国家是严格禁止甜蜜素作为食品添加剂在食品生产中使用的。我国虽然允许其在食品中使用，但对其使用范围和最大使用量均作了明确规定。

调味乳是一种以生活饮用水、白砂糖、乳粉为主要原料，添加油类、果汁浆、食品添加剂、香精等中全部或部分，经混料、均质、杀菌、灌装等工艺制成的饮料[4]。《GB 2760—2014 食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》中明确规定，甜蜜素在饮料类中的最大使用量为0.65 g/kg[5]，因此对调味乳中甜蜜素含量的准确检测尤为重要。《GB 5009.97—2016 食品安全国家标准 食品中环己基氨基磺酸钠的测定》中第一法——气相色谱法，在甜蜜素的检测中应用最为广泛[6，7]，其按照样品的状态——液体、固体或半固体（低脂低蛋白、高蛋白、高脂）规定了样品的处理方法。调味乳属于液体范畴，但是方法中并没有明确含一定量蛋白质的液体如何进行样品前处理，因此，不少检验者对调味乳是否需要进行添加蛋白沉淀剂（150 g/L亚铁氰化钾溶液和300 g/L硫酸锌溶液）去除蛋白后再衍生化进行检测表示疑惑。

本文依据《GB 5009.97—2016 食品安全国家标准食品中环己基氨基磺酸钠的测定》，采用两种不同前处理方法（添加和不添加蛋白沉淀剂）分别对甜蜜素含量不同的调味乳进行含量测定，方法流程示意图见图1，并分别进行了回收率试验，探讨添加蛋白质沉淀剂对测定结果的影响，为食品检测人员进行调味乳中甜蜜素含量测定提供参考，以更好的保障食品安全。

图1 两种不同的前处理方法测定调味乳中甜蜜素含量的示意图

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 供试材料

调味乳L（甜蜜素含量63 mg/kg）和调味乳H（甜蜜素含量272 mg/kg）均为中国检验检疫科学院能力验证样品。

1.1.2 试剂耗材

环己基氨基磺酸钠标准品（99.0%），BePure公司；亚铁氰化钾、亚硝酸钠、乙酸锌、浓硫酸、正庚烷，分析纯，国药集团化学试剂有限公司；50 mL带盖离心管，上海安谱试验科技股份有限公司；试验室用水为三级水。

1. 2 仪器与设备

7890B气相色谱仪（配有FID检测器），美国安捷伦科技有限公司；电子天平，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；漩涡混合器GL-88B，其林贝尔仪器制造有限公司；低温离心机，上海安亭科学仪器厂。

1.3 方法

1.3.1 色谱条件

色谱柱HP-5（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；进样口温度220 ℃；柱温初始温度60 ℃，保持5 min，以4 ℃ /min 速率升温至80 ℃，再以30 ℃ /min 速率升温至220 ℃，保持5 min。检测器温度300 ℃；载气为高纯氮，纯度≥99.999%，恒流模式，柱流速1.5 mL/min；空气流速300 mL/min；氢气流量40 mL/min；尾吹气流量：30 mL/min；进样方式为不分流；进样量1 μL。

1.3.2 标准溶液配制

（1）环己基氨基磺酸标准储备液（5.00 mg/mL）：精确称取0.5612 g环己基氨基磺酸钠标准品，用水溶解并定容至100 mL，混匀，此溶液1.00 mL相当于环己基氨基磺酸5.00 mg（环己基氨基磺酸钠与环己基氨基磺酸的换算系数为0.8 909）。

（2）环己基氨基磺酸标准使用液（1.00 mg/mL）：准确移取20.0 mL环己基氨基磺酸标准储备液用水稀释并定容至100 mL，混匀。

1. 4 试验方法

1.4.1 试样的前处理

（1）试样的前处理方法A为不加沉淀剂：称取20 g左右样品于50 mL容量瓶中，直接加水定容至50 mL，混匀备用。

（2）试样的前处理方法B为加沉淀剂：称取20 g左右样品于50 mL离心管中，加入2 mL亚铁氰化钾溶液（150 g/L）和2 mL乙酸锌溶液（300 g/L），混匀，过滤，用水多次洗涤残渣，收集滤液并定容至50 mL，混匀备用。

1.4.2 试样的衍生

准确吸取1.4.1试液10 mL于50 mL带盖离心管中，并将离心管置于冰水浴中5 min后，向离心管中准确加入5 mL正庚烷，依次加入2.5 mL亚硝酸钠溶液和2.5 mL硫酸溶液，盖紧离心管盖，充分混匀，在冰水浴中放置30 min，其间振摇3~5 次，最后加入2.5 g 氯化钠，涡旋混匀后低温离心（3 000 r/min）10 min分层后取上清液放置1~4 ℃冰箱冷藏保存以备用。

1.4.3 标准工作溶液配制

准确移取环己基氨基磺酸标准使用液（1.00 mg/mL）0.1 mL、0.2 mL、0.5 mL、1.0 mL、2.0 mL、5.0 mL、10.0 mL于20 mL 容量瓶中，加水定容，配成标准溶液系列浓度为0.005 mg/mL、0.01 mg/mL、0.025 mg/mL、0.05 mg/mL、0.1 mg/mL、0.25 mg/mL、0.5 mg/mL。现用现配以备衍生化用。准确移取标准系列溶液10.0 mL，同试样（1.4.2）衍生。

1.4.4 结果计算

试样中甜蜜素以X 计，单位以g/kg表示，按公式（1）计算：

式（1）中，c为根据标准曲线计算出定容样液中甜蜜素的浓度，单位mg/mL；V为定容体积，单位mL；m为样品质量，单位g。

2 结果与分析

2.1 标准曲线、线性范围、最低检测限和精密度

甜蜜素的标准检测图见图2。从图2可以看出，甜蜜素在衍生过程中生成环己醇亚硝酸酯和环己醇两种衍生产物，出峰时间分别在4.960 min和5.580 min。环己醇亚硝酸酯并不稳定，在放置的过程中，随着时间的延长，环己醇亚硝酸酯的峰面积不断减小，环己醇的峰面积不断增大，而两者的峰面积之和不会随时间发生变化，基本保持不变。有学者认为这主要是由于火焰离子化检测器的检测原理所致[8]。

图2 甜蜜素标准检测谱图

甜蜜素的标准曲线图见图3。以标准系列浓度为横坐标，环己醇亚硝酸酯和环己醇峰面积和为纵坐标，得出在0.005~0.5 mg/mL范围内呈线性，线性方程为：Y=1712.22405X+0.587432，相关系数为0.99 999。

图3 甜蜜素标准曲线图

根据6 次平行试验的检测结果（表1和表2），不同处理方法检测样品的相对标准偏差均小于5%，说明选定的检测方法对甜蜜素的检测具有较高的精密度。

表1 处理A方法测定试样中甜蜜素含量的精密度

表2 处理B方法测定试样中甜蜜素含量的精密度

2.2 试样中甜蜜素的含量比较分析

按照试验既定的方法对调味乳L和调味乳H分别采用处理A和处理B的方法进行检测，检测结果与比较见表3和图4。

图4 不同前处理方法测定试样中甜蜜素的含量比较

表3 不同前处理方法测定试样中甜蜜素的含量

从检测结果可知，调味乳L中的甜蜜素含量较低，采用处理A和处理B方法得到的数值相当；而调味乳H中的甜蜜素含量较高，采用处理A和处理B方法得到的数值相差较大。这说明，在甜蜜素含量较低的样品中，不加沉淀剂和加沉淀剂不会影响最终结果的测定；而在甜蜜素含量较高的样品中，添加沉淀剂会对测定的结果产生一定的影响，使测定结果偏低。这可能是由于沉淀剂与调味乳中少量蛋白质结合后生成的半固体状沉淀没有被完全洗涤干净，少量甜蜜素残留于残渣中有关。

2.3 回收率的比较

对调味乳L和调味乳H分别添加相同水平浓度的标准溶液，按本文1.4.1试验方法进行试样处理、衍生后，在1.3.1条件下测定甜蜜素含量，进行回收率试验，具体结果见表4、表5和图5。总体来看，采用处理方法A检测得到回收率高于采用处理方法B检测得到的回收率。对于甜蜜素含量较低的调味乳L，无论采取处理方法A还是处理方法B得到的回收率均高于采用相同处理方法的甜蜜素含量较高的调味乳H，即采用不添加沉淀剂，直接衍生化低含量甜蜜素的调味乳样品回收率最高，采用添加沉淀剂后衍生化高含量甜蜜素的调味乳得到的回收率最低。这也验证了本文2.2中添加蛋白沉淀剂会使测定结果偏低的结论。

图5 不同前处理方法测定试样中甜蜜素含量的回收率比较

表4 处理A方法测定试样中甜蜜素含量的回收率

表5 处理B测定试样中甜蜜素含量的回收率

3 结论

本研究通过对甜蜜素含量不同的两种能力验证样品——调味乳分别采用添加和不添加沉淀剂的前处理方法对其中的甜蜜素含量和回收率进行测定。通过比较得出，在甜蜜素含量较低的调味乳中，添加与不添加沉淀剂测定的甜蜜素含量相当；在甜蜜素含量较高的调味乳中，添加沉淀剂测定的甜蜜素含量较不添加沉淀剂直接衍生化测定的浓度偏低。另外，通过进行回收率试验，结果显示无论在低浓度甜蜜素含量的样品还是高浓度甜蜜素含量的样品中，不添加沉淀剂获得的回收率高于添加沉淀剂时获得的回收率。分析原因可能是由于沉淀剂与调味乳中少量蛋白质结合后生成的半固体状沉淀没有被完全洗涤干净，少量甜蜜素残留于残渣中，从而造成含量和回收率偏低。因此，对调味乳类蛋白质含量较低的样品中甜蜜素含量的测定，可以通过不添加沉淀剂，直接衍生化的前处理方法，既能获得较为准确的甜蜜素含量值，而且能简化试验步骤，提高试验效率。