气相色谱法测定饼干类食品中甜蜜素的含量

气相色谱法测定饼干类食品中甜蜜素的含量

张兴玮

合浦县食品药品检验检测中心   广西北海 536100

摘要：甜蜜素（环己基氨基磺酸钠）是一种具有天然甜味的非营养性甜味剂。甜蜜素是一种没有营养价值的物质，过量食用，其代谢物会对人体的肝、神经产生损害，甚至引起肿瘤。采用气相色谱法对周口市饼干、面包等食品进行了测定。结果显示，该产品的糖化率为6.94%，在0.002~0.379克/千克之间，产品的检出率为100%，回收率为85%~99%。

关键词：气相色谱法；饼干类；甜蜜素

气相色谱法（gaschromatography简称GC）是色谱法的一种。色谱法中有两个相，一个相是活动气相色谱图相，另一个相是固定相。假如用液体作活动相，就叫液相色谱，用气体作活动相，就叫气相色谱。该方法常应用于检测食品中的防腐剂，以酸型、酯型防腐剂为主，用来测定能气化但是难以分解的物质。对于那些难以气化的物质主要是运用化学衍生化方法来测定，其操作过程和步骤都比较简单。

环己基氨基磺酸钠（中国食品添加剂代码）:19.002；INS号码（国际代码）:952.甜蜜素是一种在各种食品中广泛应用的人造甜味剂，也是各级食品监管部门经常进行的监测和检验，GB2760-2014中对甜蜜素的使用上限为0.65~8.0g/kg。新的国家标准GB5009.97-2016于2017年3月1日开始执行。HPLC—MS—MS方法是测定白酒、葡萄酒、黄酒和料酒中甜蜜素含量的方法；采用液相色谱法测定配制葡萄酒中的甜蜜素；其它如饮料类、蜜饯凉果、果丹类、话化类、带壳及脱壳的成熟坚果与籽类、罐头、果酱、糕点、面包、饼干、冷冻饮料、果冻、复合调味料、腌渍蔬菜和腐乳中的甜蜜素含量。

1.仪器与试剂

1.1仪器

气相色谱仪（产品型号：7890B，厂家：美国安捷伦科技有限公司）；电子天平（产品型号：QU[NT]X125D-1CN,厂家：德国赛多利斯）；分析天平（产品型号：MS105DU，厂家：瑞士梅特勒托利多）；瓶口分液器（产品型号：V116869,厂家:德国艾本德）超声波振荡器（产品型号：TS-2403CL，厂家：常州金坛）；离心机（产品型号：TGM-20M，厂家：金坛市瑞华仪器有限公司）；移液枪（产品型号：V114339，厂家：北京大龙）。

1.2试剂

甜蜜素（环己基氨基磺酸钠）标准品（纯度99.5%)：将0.5612g的甜蜜素标准品用水溶解并定容到100毫升混合，得到5.00mg/mL的环己基氨基磺酸贮藏溶液，放置1-4℃冷藏，可储存12个月。将20.0毫升标准贮存溶液精确地从水中取出，并将其定容到100毫升，得到1.00毫克/毫升的环己基氨基磺酸标准用量。在1~4℃的冰箱中冷藏，可以存放6个月。

1.3实验方法

在硫酸介质中环己基氨基磺酸钠与亚硝酸钠反应，生成环己醇亚硝酸酯，正己烷提取，气相色谱分离，保留时间定性，外标法定量。

1.4实验步骤

1.4.1配制标准溶液

将标准储备溶液0.16毫升，0.40毫升，0.80毫升，1.60毫升，4.0毫升，8.0毫升，在50毫升的比色管中加入水到20毫升，以使得每根管子中的甜蜜素含量依次为0.08毫克，0.20毫克，0.40毫克，0.80毫克，2.00毫克，4.00毫克[1]。

1.4.2样品前处理

将该样品的可食用部分捣碎，精确称重，于50毫升的比色管内，以蒸馏水定容，并以超声波振动30分钟。冷却、混合、静置（约1.5小时，也可以离心），在50毫升的比色管中加入25毫升的上清液。有个别试样经过定容、超声振荡、冷却、混匀和静置处理后，上清液少于25毫升时，可将试样注入离心管，用4000转/分钟的离心机进行5分钟的离心，如果仍不到25毫升，可加适量的蒸馏水，再进行5分钟的离心。

1.4.3色谱分析

将以上包含标准系列溶液及样品溶液的试管置于一个管架上，一同置于冰箱内，冷藏30分钟取出，将50克/升的亚硝酸钠溶液和10%的硫酸各5毫升，盖好，将它们上下翻转1分钟，混合均匀，然后置于冰箱中30分钟。取出后，正确添加10毫升的正己烷，5克的氯化钠，盖好，将其上下翻转1分钟，混合均匀。气体色谱法测定正己烷层[2-4]。

1.5测定

根据仪器的基准条件，调整气相色谱仪到最佳的测量状态，并对标准组和试样进行了测量，使其保持时间的定性分析。用测量的峰表面积，画出标准曲线，用10%平行样品进行测定。另外，要立即对样品进行正己烷萃取，并在最短的时间内进行分析，时间越长，环己醇的峰位逐步升高。

1.5.1结果与分析-标准曲线

用仪器条件对上述标准系列的溶液进行了测定，以标准溶液的浓度为横坐标，用甜味素的定量峰面积为纵坐标，见图1。结果表明，在0.08毫克/毫升至4.00毫克/毫升之间存在较好的线性方程y=593853x-11081，其相关系数为0.9988，检测限为0.002g/kg。

图1标准曲线

2.结果与分析

2.1样品检测结果

我国规定，在饼干、面包等食品中，最高使用甜味剂是0.65克/千克。在27个样本中，有25个在0.002以下的检出值，有2个在0.002~0.379克/千克之间，有6.94%的检出率，0个不合格的，100%的合格率。结果显示，27个样本的甜蜜素含量没有超过标准，如表1所示。为了提高试验的准确性，用1个无糖的空白试样进行6次平行测量，其相对标准偏差RSD为1.41%。

表1样品检测结果

2.2加标回收实验

将甜蜜素标准液添加到3个不同的试样中进行了再循环实验，每个试样中添加1个不同的糖精标准液，其回收率为85%~99%。

3.结论

对北海市销售的饼干、面包等食品进行了GC测定，共27个批次，其中2个样品的检出率为6.94%，在0.002~0.379g/kg之间，检出值0~0，合格率100%，回收率85%~99%。实验结果显示，该方法简便、快速、准确，适合于饼干、面包等食品中的甜蜜素含量测定。

3.1原理

用水浸提法从食物中得到环已基氨基磺酸盐，再用硫酸盐溶液中的亚硝酸与环已基磺酸钠进行反应，得到环已醇亚硝酸盐。采用气相色谱氢火焰电离检测仪对样品进行了分离和测定。

4.注意事项

4.1式样制备

在领取样本前，要对食物进行分类，有壳的、有种子的与无壳无籽类，在GB2760-2014中的最大甜蜜素用量也不同，所以在配制的时候，要根据顾客的要求，选用有壳的或无壳的。采用超声波法在20分钟内清除含二氧化碳的液体样品，取得了明显的效果；低脂低蛋白固体样品经超声波处理后20分钟或在水中浸泡一晚；高蛋白样品如冰淇淋、冰淇淋，待其溶化后混合称取，加入清水超声波萃取20分钟，加入沉淀剂使蛋白质沉淀；高脂样称取后，在水中超声波萃取20分钟，然后加入石油醚，振动超声波，除去石油醚。重复上述步骤几次，以除去多余的油脂[5]。

(1)在加入正庚烷之前，应将样品置于冰浴中冷却（也可以用来分析纯正的庚烷，但要记住，必须要有空白的试剂，因为很多公司的纯度都会有干扰。）试验表明，如果夏季气温较高，而不是在冰浴中浸泡5分钟，而是在亚硝酸钠和硫酸的混合下。在此之前，冰浴可以防止氮氧化物的产生，减少氮氧化物对人体的伤害。2003年国家标准规定的萃取溶剂为正己烷，一些检验者仍然习惯于采用正己烷。正庚烷和正己烷的职业危害因子浓度为1000mg/m3和180mg/m3，表明正庚烷的毒性要比正己烷小得多，正庚烷的使用对人体的安全起到了积极的保护作用。正己烷作为萃取溶剂，其毒性比正庚烷更大，而且很易挥发，很容易导致测试结果的偏差[6]。由于正庚烷和正己烷的化学特性相近，所以采用正庚烷代替正己烷作为萃取溶剂，预先将密封液面预先加封，从而将易挥发的环己醇-亚硝酸酯溶于正庚烷中。这样就能降低损耗。(2)加试试剂的使用顺序必须严格遵守，首先加入亚硝酸钠，然后加入硫酸，然后盖上离心管盖子，然后摇匀。由于衍生反应一般对反应条件特别敏感，因此可以避免局部试剂的浓度太高。(3)要严格地控制冰浴的时间。将亚硝酸钠与硫酸混合后，立即放入冰浴中30分钟。(4)要使漩涡的时间、振摇的次数和强度尽可能的一致，因为漩涡或摆动实际上是一个提取的过程，漩涡的时间、振摇的力量都会对提取的效果产生影响，因此要尽可能地保持同样的提取效果。(5)在离心分层或静止分层后，在吸入样品瓶子之前，应将上清溶液混合均匀。由于衍生物的反应持续进行，所以上清液中的甜蜜素浓度分布不均匀，在无机相中的浓度要比远离的那一端高[7]。

4.2衍生

(1)最好在每次检测中都同时进行空白样品和质量控制样品。使用空白试样，可以消除溶剂的干扰，可以使用之前的对照试样，也可以使用LC-MS/MS法定值的试样，或者使用标准曲线上的某个点作为质量控制的样本。可以在序列的前、中和后三个阶段加入质控样本。(2)若样品上清液的反应值超过了曲线的线性范围，则不能得到该值，必须先用溶剂稀释后再进行测量。(3)平行样品必须进行，由于甜蜜素的变化，在GB5009.97-2016中，需要同时进行两次以上的平行分析。样品测定要严格按操作规范进行，才能得到较好的实验数据，提高检测结果的可靠性。

参考文献：

[1]赵迪,柏超凡,赵小青,许聚超.气相色谱法测定饼干类食品中甜蜜素的含量[J].食品安全导刊,2021(15):111-112.

[2]刘志鹏,杨李胜,王小鹏,黄敏兴,林继钦,余构彬,陈其钊.基于气相色谱法测定食品中甜蜜素的碱性水解法研究[J].食品研究与开发,2021,42(10):154-158.

[3]袁河,陈慧鹏,夏延斌,赵志友,江日初.气相色谱法测定槟榔中甜蜜素含量的不确定度评定[J].食品安全质量检测学报,2019,10(01):215-219.

[4]刘本发,聂巍巍,刘宪军.气相色谱法测定食品中甜蜜素前处理优化研究[J].食品安全导刊,2018(30):179-181.

[5]王豆,王一欣,李涛,乔蓉霞,吕欧,刘海波.气相色谱法测定不同种类食品中甜蜜素的分析方法优化[J].食品安全质量检测学报,2018,9(11):2606-2610.

[6]郭红云.气相色谱法测定食品中甜蜜素准确性因素分析[J].食品安全导刊,2016(26):74-75.

[7]邓颖,岑建斌,区硕俊,李秀英,罗曼妮,李婷.优化高效液相色谱法和气相色谱法测定食品中甜蜜素的对比研究[J].广东化工,2016,43(14):235-236+230.

作者简介：张兴玮（1994-10-4），男，汉族，广西北海，本科，助理工程师，从事食品检验工作。