李广 顾敏 张锋
人工合成着色剂是通过化学反应人工合成的一种有机染料,具有着力强、色彩鲜亮、易调色、成本低廉等特点,被广泛应用于食品行业。合成着色剂主要由苯、萘等有机化合物制成,人体吸收后会在体内积蓄、分解,对人体有潜在致癌性。因此,我国出台了相关规定对合成着色剂的使用进行规范,也颁布了国标《食品中合成着色剂的测定》,规定了食品中合成着色剂的检测方法。经查询,国标《食品中合成着色剂的测定》最早于1985年颁布,随后于1996年、2003年、2016年、2023年进行了四次修订。1985年颁布的标准由于年代较久,未能查到相关版本。本文以1996年的标准为初始版本,从标准名称、适用范围、检测方法、原理等方面进行逐条分析和比较,以期为标准使用者快速、详细地了解标准历次修订内容和变化情况,准确应用新修订标准对食品中合成着色剂进行检测提供参考。
一、标准名称
1996版的标准名称为“GB/T 5009.35-1996《食品中合成着色剂的测定方法》”,2003版修改为“GB/T 5009.35-2003《食品中合成着色剂的测定》”,无显著区别。2016版标准名称修改为“GB 5009.35-2016《食品安全国家标准 食品中合成着色剂的测定》”,标准代号由推荐性的GB/T修订为具有强制性含义的GB,使其具有法律属性,必须贯彻执行。2023版除年号改变外,其余与2016版一致,未有变化。
二、检测方法
1996版检测方法有“高效液相色谱法”“薄层色谱法”两种方法;2003版在1996版的基础上增加了第三法“示波极谱法”;2016版和2023版则删除了“薄层色谱法”和“示波极谱法”,只保留了“高效液相色谱法”。因此,本文主要针对“高效液相色谱法”进行标准历次修订情况的比较分析。
三、范围
1996版标准的标题为“主题内容与适用范围”,后三版均修订为“范围”。在具体内容方面,2003版在1996版标准的基础上,于此处列出了各着色剂的检出限和定量限,这部分内容在1996版中是在“原理”部分列出,2016版、2023版则是在标准结尾部分“其他”这一标题下列出,内容结构有所调整。
2016版标准以2003版为基础,删除了此处的检出限和定量限内容,规定了此标准具体的适用产品;2023版则又删除了具体适用产品,以食品代替。因为2023版除代替旧标2016版外,还替代了GB/T 21916-2008、GB 5009.141-2016、GB/T 9695.6-2008,即水果罐头中合成着色剂、食品中诱惑红、肉制品中胭脂红的测定,基本囊括了各种类别食品中合成着色剂的测定。
四、原理
1996版、2003版、2016版标准的原理一致,均是经过聚酰胺吸附法或液-液分配法提取、制成水溶液,微孔濾膜过滤后进高效液相色谱仪进行分析。2023版修订为乙醇-氨水溶液提取、固相萃取净化,浓缩后用pH=9.0的乙酸铵缓冲液溶解,微孔滤膜过滤后进高效液相色谱仪测定,对前处理方法进行了修改,这也是2023版标准最大的变化之一。
五、试剂和材料
2003版与1996版标准的标题均为“试剂”,将实验中用到的试剂、试剂溶液和标准溶液的配制等合放在了一起,内容几乎完全一致。2016版标准标题改为“试剂和材料”,增加了分级标题“试剂”“试剂配制”“标准品”“标准溶液配制”,还增加了试剂的级别和分子式、标准品和CAS号,使标准结构更有层次性,简洁明了,标准使用者能很快明确进行此项实验要用到的试剂和相关标准物质。2023版标准增加了喹啉黄、靛蓝、酸性红、诱惑红4种合成着色剂标准物质;2016版标准的标准溶液配制分为“标准贮备液”“标准使用液”两步;2023版标准则将“标准使用液”改为“混合标准中间液”,增加了“标准系列工作液”这一步,整体修订为“标准储备液”“混合标准中间液”“标准系列工作液”。在标准储备液配制中,2023版标准将前三版中的标准物质溶解稀释液pH=6的水修改为纯水,不用再调节水的pH,还列出了标准系列工作液的配制浓度和配制方法,标准溶液的配制过程更为明确,使用者更易掌握。
六、仪器和设备
1996版、2003版标准的标题名称均为“仪器”,2016版、2023版修订为“仪器和设备”。在内容方面,1996版、2003版标准均为“高效液相色谱仪,带紫外检测器,254nm波长”。2016版在2003版的基础上补加了“天平、恒温水浴锅、G3垂融漏斗”主要仪器设备,这些设备在2003版和1996版标准的实验中均有用到,但在“仪器”标题下并未列出。2016版标准还在紫外检测器基础上增加了“二极管阵列检测器”,但实验中用到的一些仪器、器皿还是未列全,如100mL烧杯、分液漏斗、蒸发皿、抽滤装置等。2023版标准的结构层次与2016版一致,因修改了前处理方法,所以仪器设备也进行了更换,除了50mL具塞离心管、50mL容量瓶未列出外,基本列全了实验中用到的所有仪器和其他一些小装置。
七、分析步骤
此标题下设置有不同级别的标题,本文以1996版标准为参照进行比较分析。
(一)样品处理
在4个版本中,标题名称各不相同,分别为“样品处理”“试样处理”“试样制备”“样品前处理”。其中,前三版的下一级标题名称(三级标题)与内容几乎完全一致,均为不同类别样品的称量、二氧化碳或乙醇的驱除、样品或着色剂溶解过程。不同之处在于,1996版、2003版标准中的三级标题“橘子汁、果味水、果子露汽水等”在2016版标准中修改为“果汁饮料及果汁、果味碳酸饮料等”,对样品类型名称进行了修改,但样品类别未发生变化,还是果汁、汽水类的食品。称量精度在1996版、2003版标准中为0.1g或0.01g,2016版标准中统一为0.001g,更为精确。与前三版比,2023版标准二级标题“样品前处理”下设三级标题“试样制备”,内容为不同状态(液体、半固体、固体)样品的制备方法和保存条件,即试样的混匀、保存,而非样品的称量、着色剂溶解过程。
(二)提取
1996版、2003版、2016版标准的标题名称均为“色素提取”,2023版修改为“试样提取”。1996版、2003版、2016版标准不仅二级标题名称一样,三级标题名称也相同,均为“聚酰胺吸附法”“液-液分配法”,内容也基本一致。不同之处在于,1996版、2003版标准“液-液分配法”中的“加60mL正己烷”,在2016版中修订为“加10mL正己烷”,其他内容除了个别标点符号和字词稍有改动外基本一致,均为试样中色素的提取、纯化、过微孔滤膜、进高效液相色谱仪分析。2023版标准中,二级标题名称为“试样提取”,三级标题分别为“液体类试样”“固体类试样”“含油量较大的试样”,内容对应前三版中“样品处理”和“色素提取”中的部分内容,为样品的称量、着色剂的提取。前三版中样品的纯化过程则放在了二级标题“试样净化”中,“试样净化”下又增设三级标题“活化”(对固相萃取柱进行活化)、“上样”(待净化液过萃取柱)、“淋洗”(淋洗液清洗固相萃取柱)、“洗脱”(待测合成着色剂的解吸、浓缩、溶解、过滤、上机)。
(三)仪器参考条件
1996版、2003版标准的标题名称为“高效液相色谱参考条件”,2016版、2023版为“仪器参考条件”。在内容上,1996版和2003版一致;2016版与前两版比,10μm粒径的色谱柱替换为了5μm粒径;柱温在前两版中未做规定,默认为室温,2016版规定为35℃;流动相缓冲液均为0.02mol/L的乙酸铵溶液,但前两版调节pH为4,2016版、2023版不再调节pH,前两版梯度比例相同,后两版均进行了改动;检测波长在前两版中均为紫外254nm,2016版在紫外254nm基础上增加了二极管阵列检测400-800nm最大值检测。2023版与2016版相比,柱温由35℃修订为30℃;因新增了着色剂检测种类,流动相梯度也相应做了调整,分离检测时間变长;检测波长删除了紫外254nm检测,保留了二极管阵列400-800nm范围检测,但区别在于,2023版根据各着色剂最大吸收波长进行了检测波长的归类,把最大吸收波长相近的着色剂归为一类确定一个波长,进行最大波长多波长采集。
(四)测定
4个版本基本一致,2023版在此标题前面多了平行标题“标准曲线的制作”,具体描述了曲线的制作方法。
(五)结果的计算
1996版、2003版标题名称分别为“计算”“结果计算”,2016版、2023版修改为“分析结果的表述”。内容均为着色剂含量的计算,包括计算公式和公式中各字母注释,4个版本均有不同。1996版与2003版基本一致,不同之处为2003版将1996版“m1——样液中着色剂的质量”中的字母“m1”修正为公式中的字母“A”。2016版、2023版将前两版计算公式中的“样液中着色剂质量”修订为“质量浓度”,对计算公式进行了相应的修改。在结果保留有效数字方面,前三版均为保留2位有效数字,2023版修订为保留3位有效数字。
(六)精密度
1996版标准为“允许差”,内容为“相对相差≤10%”;2003版、2016版、2023版修改为“精密度”,要求为“两次独立结果的绝对差值不超过算术平均值的10%”。虽然表述不同,但要求相同。
(七)其他
1996版、2003版于此处将着色剂的色谱分离图列出,且色谱图相同。2016版、2023版列出了各着色剂的检出限和定量限,色谱图则是作为附录A另起一页单独列出,且均对色谱图进行了相应的修改。
需要指出的是,上述标题(五)(六)(七)在1996版、2003版中为一级标题“分析步骤”下的二级标题,在2016版、2023版标准中则作为独立的一级标题列出。
基金项目:甘肃省属科研院所创新能力建设专项(21JR7RA765)。
作者简介:李广(1981-),男,汉族,山东肥城人,助理研究员,硕士研究生,研究方向为食品安全、生物次生代谢。
*通信作者:张锋(1981-),男,汉族,高级工程师,大学本科,研究方向为食品安全。