摘要 建立高效液相色谱同时测定黄酒中安赛蜜、苯甲酸、山梨酸和糖精钠 4 种非法食品添加剂的方法。 黄酒中的待测物质经提取后,采用 C18柱分离,以甲醇 –乙酸铵溶液为流动相进行洗脱,在波长 230 nm处用高效液相色谱 –二极管阵列检测器进行测定。 安赛蜜、苯甲酸、山梨酸和糖精钠的质量浓度在 0.5~200.0 μg/mL 范围内与其色谱峰面积的线性关系良好 (r > 0.999 7),检出限为 0.29~0.74 μg/L。 在 0.5,1.0,2.5,5.0,7.5 mg 添加水平时的平均回收率在 95.6%~104.0%范围内,测定结果的相对标准偏差为 0.3%~1.5%(n=6)。该方法操作简便,分离效果好,灵敏度高,结果稳定可靠,适合于黄酒中安赛蜜、苯甲酸、山梨酸和糖精钠的同时测定。
黄酒是一种低酒精度的酿造酒,含有多种氨基酸及微量元素,被誉为 “ 液体蛋糕”[1]。 黄酒以大米、黍米等为主要原料,经加曲、酵母等糖化发酵剂酿制而成[2]。 著名的黄酒有无锡惠泉酒、绍兴加饭酒、丹阳封缸酒、福建龙岩沉缸酒和即墨老酒等[3]。 在黄酒生产过程中生产企业可以根据需要适量添加焦糖色素 ( 通过普通法、氨法或亚硫酸铵法制得 )[4],但禁止添加安赛蜜 ( 乙酰磺胺酸钾 )、苯甲酸、山梨酸、糖精钠[5],这 4 种食品添加剂分别有增加甜味及防腐作用。 在江苏省质量技术监督局主导的黄酒产品质量监督抽查中,根据《黄酒产品质量监督抽查实施规范》要求必须检测这 4 个指标[6]。 目前,国内已有分别测定苯甲酸、山梨酸、糖精钠和安赛蜜的方法[7–10],但没有出台同时测定这 4 种物质的国家标准。 分开检测费时费力,不但不能提高仪器使用效率,还影响整个监督抽查工作的进度。 笔者研究了同时检测苯甲酸、山梨酸、糖精钠和安赛蜜的方法,旨在为大批量的黄酒样品的快速、准确检测与便捷数据处理提供参考依据。
1 实验部分
1.1 主要仪器与试剂
高效液相色谱仪: 1200LC 型,带 G1315D 型二极管阵列检测器和 LC 3D 系统化学工作站,美国安捷伦科技有限公司;
电子天平: BSA2202S 型,德国赛多利斯科学仪器有限公司;
超声波清洗器: AS20500A 型,天津奥赛恩斯仪器有限公司;
数显恒温水浴锅: HH–6 型,常州国华电器有限公司;
超纯水机: Direct-Q3 型,法国 Millipore 公司;
黄酒样品:生产企业成品库随机抽取;
亚铁氰化钾溶液: 106 g/L ;
乙酸锌溶液: 220 g/L ;
氨水溶液: 0.1% ;
乙酸铵溶液: 0.02 mol/L ;
甲醇:色谱纯,美国 Sigma-Aldrich 公司;
苯 甲 酸 溶 液 [GBW(E)100006]、 山 梨 酸 溶 液[GBW(E)100007]、 糖 精 钠 溶 液 [GBW(E)100008] :均为 1 mg/m,中国计量科学研究院;
安 赛 蜜 溶 液 (BW3510): 5,50,100,500,1 000μg/mL,中国计量科学研究院;
标准工作溶液: 量取适量标准溶液,用水稀释配制成所需浓度混合标准溶液,其中苯甲酸、山梨酸、糖精钠为 20,40,100,200 μg/mL,安赛蜜为0.5,10,100,200 μg/mL ;实验所用试剂除注明外均为分析纯;
实验用水:一级水。
1.2 样品处理
称取 5.00 g 试样于 50 mL 比色管中,在水浴锅上去除酒精,用 0.1% 氨水调节 pH 至中性,分别加入 2 mL 亚铁氰化钾溶液和 2 mL 乙酸锌溶液 ( 用于沉淀蛋白质 ),定容至标线,混匀,放置 2 h,取上清液,用 0.45 μm 微孔滤膜过滤,待上机分析。
1.3 液相色谱条件
色 谱 柱: ZORBAX Eclipse XDB–C18 柱 (250mm×4.6 mm,5 μm,美国安捷伦科技有限公司);
流动相: 甲醇 – 乙酸铵溶液 ( 体积比为 5∶95),流量为 0.7 mL/min ;柱温: 30℃;检测波长: 230 nm ;
进样体积: 10 μL。
1.4 测定方法
按 1.3 测定标准工作溶液和样液,以待测物色谱峰的峰面积为纵坐标,与其对应的标准工作溶液质量浓度为横坐标作图,绘制标准工作曲线。 同时记录待测物质的光谱图,并与标准品光谱图 ( 见图1~图 4) 对照进行定性分析。
1.5 色谱图
按 1.3 色谱条件进样分析,色谱图见图 5。
2 结果与分析
2.1 色谱条件试验
2.1.1 检测波长
在 214,220,225,230 nm 处 分 别 检 测 混 合 标准溶液,出峰顺序依次为安赛蜜 (6.4 min)、苯甲酸(7.9 min)、山梨酸 (11.0 min) 和糖精钠 (13.2 min)。结果表明,安赛蜜、山梨酸在 214 nm 处峰高最小,在225,230 nm 处峰高较大;苯甲酸峰高变化不大;糖精钠在 230 nm 处峰高最小,在 214 nm 处峰高最大。
综合考虑检测的适用性和灵敏度,实验选择 230 nm为检测波长。
2.1.2 流动相
固定检测波长,分别考察乙酸铵溶液 (0.02mol/L)、甲醇 – 水、乙腈 – 水、甲醇 – 乙酸铵溶液等作为流动相对于待测物色谱峰的影响。
结果表明,采用乙酸铵溶液作为流动相时出峰时间较长; 采用甲醇 – 水溶液、乙腈 – 水作为流动相时几乎不出峰,基线出现漂移; 采用甲醇 –0.02mol/L 乙酸铵溶液 ( 体积比为 5∶95) 作为流动相,能够很好地分离出 4 个峰,15 min 内就可以完成一次检测,为了尽量减少黄酒中夹杂物质 ( 如糖分 )对色谱柱的污染,实验设置检测时间为 25 min,以保证一定的时间冲洗色谱柱。
2.1.3 色谱柱与柱温
实验选用安捷伦公司配备的 ZORBAX EclipseXDB–C18 柱进行检测,待测物质的峰形和保留时间都较好,故没有考虑其它型号的色谱柱。
在检测波长和流动相固定以后,对不同的柱温(25,30,35℃ ) 进行考察。 结果表明,柱温的改变,对待测物质的保留时间和灵敏度影响不大,但随着柱温降低柱压有所下降,实验选择柱温为 30℃,既接近常温,又有较小的柱压,可以得到较为理想的色谱峰形和保留时间。
2.1.4 流速的选择
固定检测波长、流动相、柱温、色谱柱,选择流速为 0.7 mL/min 与 1.0 mL/min 进行比较。结果表明,选用流速为 1.0 mL/min 时,虽然出峰时间缩短,但 4 个峰紧密的排列在一起;选用流速为 0.7mL/min 时峰形分离效果较好,故选择流动相流速为 0.7 mL/min。
2.2 工作曲线及检出限
根据所确定的实验条件,取系列浓度的混合标准溶液注入高效液相色谱仪中进行检测,其中安赛蜜的浓度为 0.5,10,100,200 μg/mL,苯甲酸、山梨酸、糖精钠的浓度为 20,40,100,200 μg/mL。 在上述质量浓度范围内,质量浓度 c 与其对应的峰面积 A 呈良好线性关系 (r > 0.999 7),线性方程与线性相关系数见表 1。
按 3 倍信噪比除以线性方程的斜率计算检出限[11],本次检测的仪器噪音为 0.008 1,进样量 10μL。 则各待测物质检出限:安赛蜜为 0.57 μg/L ;苯甲酸为 0.53 μg/L ; 山梨酸为 0.29 μg/L ; 糖精钠为 0.74 μg/L。
2.3 精密度试验与加标回收试验
在 1.3 色谱条件下,以未检出本底的某黄酒样品做基质,在 0.5,1.0,2.5,5.0,7.5 mg 添加水平时,每个添加水平重复 6 次测定,计算平均回收率及相对标准偏差 (RSD),结果见表 2。
结果表明,安赛蜜、苯甲酸、山梨酸、糖精钠的加标平均回收率在 95.6%~104.0% 范围内,测定结果的相对标准偏差在 0.3%~1.5% 范围内,回收率和精密度均满足实验要求。
3 结语
建立了用高效液相色谱仪同时检测黄酒中安赛蜜、苯甲酸、山梨酸、糖精钠的方法。 该方法简便、快速、结果稳定可靠,检出限、回收率和精密度均符合残留分析要求,适用于大批量的黄酒样品的快速准确检测与便捷数据分析。
参考文献
[1] 傅金泉 . 黄酒生产技术 [M]. 北京:化学工业出版社,2005: 9–10.
[2] GB/T 13662–2008 黄酒[S].
[3] 黄酒 .360 百科[OL]2704012.html.
[4] 郝利平 . 食品添加剂[M]. 北京: 中国农业出版社,2004: 112–113.
[5] GB 2760–2011 食品安全国家标准 食品添加剂使用标准 [S].
[6] CCGF 103.3–2010 黄酒产品质量监督抽查实施规范[Z].
[7] GB/T 5009.28–2003 食品中糖精钠的测定[S].
[8] GB/T 5009.29–2003 食品中山梨酸、苯甲酸的测定[S].
[9] GB/T 5009.140–2003 饮料中乙酰磺胺酸钾的测定[S].
[10] GB/T 23495–2009 食品中苯甲酸、山梨酸和糖精钠的测定高效液相色谱法[S].
[11] GB/T 5009.1–2003 食品卫生检验方法 理化部分 总则[S].