甜蜜素含量檢測目前有氣相色譜檢測方法、液相色譜檢測方法和液相色譜-質譜/質譜法等,但應用蕞為廣泛的方法是依據GB/T5009.97-2016《食品中環己基氨基磺酸鈉的測定》標準中的氣相色譜儀分析法。
甜蜜素化學名稱為環己基氨基磺酸鈉,于1937年發現,1950年開始生產應用。它是由環己胺和氨基磺酸或三氧化硫反應后用NaOH處理,再重結晶制得的一種白色結晶粉末,甜度為蔗糖的30~80倍。風味較自然,后苦不明顯,熱穩定性高,是不被人體吸收的低熱能甜味劑。1969年曾因其致畸性的報道而被世界各國禁用,后來由于大量試驗表明它并無致畸、致癌等作用,許多國家重又許可使用。我國于1987年開始應用甜蜜素,它是目前我國食品行業中應用蕞多的一種甜味劑。
譜析儀器色譜分析技術人員采用在提取溶劑正己烷中加入兩種內標物質(甲苯和乙酸正丁酯)對甜蜜素經過衍生后的產物進行定量,具有快捷,準確等特點,受到普遍歡迎。
1.試驗部分
1.1原理
在硫酸介質中甜蜜素與亞硝酸鈉反應,生成環己醇亞硝酸酯,利用氣相色譜法進行定性和定量。
1.2試劑(所用試劑不做說明皆為分析純,水為蒸餾水)
1.2.1甜蜜素儲備溶液:稱取1.0000g甜蜜素(含量≥99.0%),加水溶解并定容至100mL,此溶液濃度為10.00mg/mL,為儲備液。置于4℃的冰箱中。本次試驗溶液濃度為:10.320mg/mL
1.2.2甜蜜素標準使用溶液:取1.2.1儲備液10mL,加水定容至100mL,為使用液,濃度為1.0000mg/mL。本次試驗使用溶液濃度為:1.0320mg/mL
1.2.3100g/L硫酸溶液:稱取50g濃硫酸,用水定容至500mL。
1.2.450g/L亞硝酸鈉溶液:稱取25g亞硝酸鈉,用水定容至500mL。
1.2.5正己烷
1.2.6甲苯(內標)
1.2.7乙酸丁酯(內標)
1.2.8氯化鈉
1.3儀器
1.3.1譜析GC-17氣相色譜儀(配FID檢測器、毛細管進樣口、N2000色譜工作站)
1.3.2DB-5毛細管柱(30m×0.32mm×0.25μm)或其它類型毛細管柱,如DB-1、DB-1701
1.3.3離心機
1.3.410μL微量進樣器
1.4儀器操作條件
1.4.1檢測器:200℃
1.4.2汽化室:180℃
1.4.3柱溫:70℃
1.4.4載氣流速(壓力):100kPa
1.4.5氫氣流速(壓力):50kPa
1.4.6空氣流速(壓力):60kPa
1.5樣品前處理
1.5.1內標溶液的配置:在正己烷中加入一定量的內標(乙酸丁酯和甲苯)1,加入的量以出色譜峰合適為宜。一般為500mL正己烷中加入內標100μL~200μL。本次實驗乙酸丁酯的濃度為0.1344mg/mL(稱量0.0672g乙酸丁酯于裝有10mL左右正己烷的25mL容量瓶中,再將溶液轉移至500mL容量瓶中并定容至刻度線,搖勻,備用。
1.5.2標準溶液前處理:吸取1.2.2標準溶液10mL于50mL比色管中,加10mL水,搖勻,置于冰浴中。加入5mL50g/L亞硝酸鈉溶液,5mL100g/L硫酸溶液,在冰浴中放置30min,并時常搖動,然后準確加入10mL1.5.1溶劑,5g氯化鈉,搖勻后振搖80次。靜置分層。吸出正己烷層于10mL帶塞離心管中進行離心分層(如有機溶劑和水相很快就有分層或只要進樣針能吸出提取的溶劑,就可以不需離心分離這一步驟),吸取正己烷層1μL注入色譜儀進行分析。算出校正因子2。
1.5.3液體樣品前處理:稱取試樣20.0g于50mL帶塞比色管中,加10mL水。搖勻,置于冰浴中。處理過程同標準溶液前處理1.5.2。吸取正己烷層試樣1μL注入色譜儀進行分析。
1.5.4固體樣品前處理:稱取已磨碎(剪碎)試樣2.0~10.0g(根據樣品中甜蜜素含量而定稱取質量,使甜蜜素的量在1~10mg之間)于50mL帶塞比色管中,加10mL水。一些樣品不易溶解,如蜜餞類、山楂等,置于水浴鍋中煮沸15min左右,冷卻至60℃以下,置于冰浴中。處理過程同標準溶液前處理1.5.2。吸取正己烷層試樣1μL注入色譜儀進行分析。
2結果與討論
2.1.1分析方法的線性相關性的測定
分別吸取1.2.1標準溶液1mL、3mL、5mL、10mL、20mL于5個100mL容量瓶中,并定容至刻度,配成濃度分別為0.1032mg/mL、0.3096mg/mL、0.5160mg/mL、1.0320mg/mL、2.0640mg/mL的標準溶液。分別吸取以上標準溶液10mL于5支50mL比色管中,按1.5.2方法進行處理。每個標準點分別進樣5次,每次進樣1μL,以甜蜜素與內標物的質量比為橫坐標,甜蜜素與內標物的峰面積比(取五次進樣平均值)為縱坐標繪制標準曲線,得線性方程為y=0.43991x-0.00088,其線性相關系數為0.99999。
2.1.2分析方法的準確度的測定
從市場上購買一種不含甜蜜素的飲料(樣品名稱:鮮橙多橙汁飲料生產單位:昆山統一企業食品有限公司凈含量:2L生產日期:20060307),稱取5份一定量的試樣,用移液管分別加入1.2.2標準溶液1、3、5、10、15mL,按上述氣相色譜操作條件測定甜蜜素回收率,結果都在99.7%~101.1%之間。準確度試驗數據見表3。
2.1.3分析方法的精密度的測定
從市場上購買一種含有甜蜜素的飲料(樣品名稱:鮮橙多生產單位:康裕食品有限公司凈含量:1.5L生產日期:20060415),從同一產品中稱取五個試樣。按1.5.2方法進行處理后,按上述氣相色譜操作條件測定甜蜜素含量,得到標準偏差為0.0027,變異系數(RSD)為0.55%。精密度試驗數據。
3結論
綜上所述,本方法簡便、快速、準確,具有較高的準確度、精密度和回收率,線性關系好,是一種非常可行的分析方法。
注:1、用甲苯和乙酸丁酯做內標都可以,可同時加入兩種內標(選其中一種作為參照計算),也可以只加其中一種。本次試驗的數據是以乙酸丁酯為內標進行計算而獲得的。
2、甜蜜素用本方法衍生處理后,在毛細管柱上會出兩個峰,一般是剛開始前面的大,后面的很小,但時間長了,后面的峰越來越大,相應的,前面的峰越來越小直至消失,但兩個峰面積和是不變的(48小時之內)。計算校正因子時,用甜蜜素衍生產物的兩個峰的面積和計算。檢測樣品時,兩個峰可單獨識別并采用同一個校正因子計算,結果相加,也可以使用工作站將峰面積相加,再計算含量。一批樣品檢測,樣品和標準品使用同一濃度的內標溶劑,在計算校正因子時,可將內標物的量假定為1(任一定值皆可),使用非常方便,不需知道加入的內標物的質量。否則,要稱量內標物的質量,精 確至0.0001g,再定容至一定體積。算出內標物濃度,再進行校正因子的計算。