高效液相色谱法同时测定碳酸饮料中5种食品添加剂.pdf

<p>本文建立了一种同时检测碳酸饮料中安赛蜜、苯甲酸钠、山梨酸钾、糖精钠和咖啡因的高效液相色谱法，并考察了流动相 pH 对添加剂色谱行为的影响。以乙酸铵（pH5.53）甲醇（82 18）为流动相，采用二极管阵列检测器在 228 nm 和 272 nm 波长处检测。结果表明，在 0.50 100 gmL-1范围内，该方法具有良好线性（R 0.999 9），检出限为 0.05 0.10 gmL-1，回收率为 95.6%104.5%，RSD 值为0.2%5.3%。该方法操作简单、灵敏度高，可满足对碳酸饮料中 5 种添加剂的同时检测。关键词：高效液相色谱法；食品添加剂；碳酸饮料Abstract：Establish a method for simultaneous determination of acesulfame potassium,sodium benzoate,potassium sorbate,saccharin sodium and caffeine,investigate chromatography behavior of mobile phase pH on additives.With ammonium acetate solution(pH5.53)methanol=82 18 as themobile phase,diode array detector was used to detect at the wavelength of 228 nm and 272 nm.The results showed that the method had good linearity(R 0.999 9)in the range of 0.50 100 gmL-1,the detection limit ranged 0.05 0.10 gmL-1.The recovery for additives were in the range of 95.6%104.5%with relative standard deviations of 0.2%5.3%.With the advantages of simplicity and sensitivity,the method could meet the requirements for simultaneous determination of 5 food additives in carbonated beverages.Key words：HPLC;Food additive;Carbonated beverage中图分类号：TS275.3饮料是人们日常生活中常用的消费品之一，为改善饮料的口感、色泽，延长保质期，生产厂家会向饮料中加入多种食品添加剂，如防腐剂、甜味剂、咖啡因等。人们过量摄入食品添加剂，可能会对身体健康造成危害，如长期饮用含苯甲酸钠的碳酸饮料可能造成儿童多动症1。因此，我国食品添加剂使用卫生准则2中明确规定了添加剂的使用范围和最大限量。安赛蜜、苯甲酸钠、山梨酸钾、糖精钠和咖啡因是碳酸饮料中常见的 5 种添加剂，但却有 3 个不同的国家标准3-5。为了提高工作效率，减少试验成本，本试验通过光谱扫描，流动相 pH 的选择，寻求最佳的试验参数，建立了一种能同时检测 5 种食品添加剂的方法。作者简介：范敏敏（1986），女，硕士，助理工程师；研究方向为食品检测。doi:10.16736/41-1434/ts.2019.23.055现代食品XIANDAISHIPIN187/分析检测AnalysisandTesting1 材料与方法1.1 实验样品市售饮料：1样品为美年达橙味-果味型汽水，2样品为七喜冰爽柠檬味汽水，3样品为可口可乐，4样品为芬达橙味汽水，5样品为雪碧柠檬味汽水。1.2 仪器与试剂高效液相色谱法仪配 PDA 检测器，购自美国沃特世；KM-500DE 超声波清洗器，购自昆山美美超声仪器有限公司；QL-866 漩涡混合器，购自海门市其林贝尔仪器制造有限公司；BT25S 型分析天平，购自塞多利斯科学仪器（北京）有限公司。甲醇、乙酸铵、乙酸，均为色谱纯；氨水为分析纯；苯甲酸钠、山梨酸钾，美国Accustandard公司生产；安赛蜜、糖精钠，德国DR公司生产；1 mgmL-1咖啡因：美国 o2si 公司生产。1.3 液相色谱条件色谱柱：SymmetryShieldTMRP18（5 m，4.6 mm 250 mm）；流动相：0.02 molL-1乙酸铵（pH 为 5.53）甲醇=82 18；流速：1.0 mLmin-1；进样量：10 L；柱温：30；检测波长：228 nm、272 nm。1.4 绘制标准曲线苯甲酸、山梨酸和糖精钠（以糖精计）标准混合储备溶液（1.0 mgmL-1）：分别准确称取 30.07 mg 苯甲酸钠、33.95 mg 山梨酸钾、32.86 mg 糖精钠和25.29 mg 安赛蜜,用水溶解并定容至 25 mL。取上述标准混合储备溶液和咖啡因标准溶液，依次配制成质量浓度为 0.5、2、10、25、50 gmL-1和 100 gmL-1的 标准系列混合液，经仪器检测分析，绘制标准曲线。1.5 样品处理称取 2 g 样品（40 下超声 5 min）于 50 mL 容量瓶中，纯水稀释定容至刻度，混匀，经 0.22 m 滤膜过滤，待上机测试。2 结果与分析2.1 检测波长选择采用 PDA 检测器在 190 400 nm 范围内对混合标准液进行扫描，5 种食品添加剂的紫外吸收图谱如图 1所示。由图 1 可知，各组分的最大吸收波长分别为糖精钠 205.0 nm、苯甲酸钠 223.9 nm、安赛蜜 226.2 nm、山梨酸钾 253.5 nm、咖啡因 206.2 nm 和 272.5 nm。综合考虑背景紫外吸收和灵敏度，选择 228 nm 为糖精钠、苯甲酸钠、安赛蜜和山梨酸钾的检测波长，272 nm 为咖啡因检测波长。质量浓度为 25 gmL-1的 5 种混合标准溶液在波长228 nm、272 nm条件下的色谱图如图2所示。图 1 5 种食品添加剂的紫外吸收图谱图现代食品XIANDAISHIPIN188/分析检测Analysis and Testing2.2 乙酸铵的 pH乙酸铵的 pH 影响添加剂的色谱行为6，因此考虑调节乙酸铵的pH以达到更好的分离目的。等度洗脱（甲醇乙酸铵=15 85），根据色谱柱的 pH 适用范围（2 11），用乙酸和氨水调节流动相的 pH 至 4.74、5.04、5.32、5.53、5.70、6.77、7.40 和 8.10，pH 值对 5 种添加剂保留时间的影响见图 3，试验结果表明，当乙酸铵 pH 为 5.53 时，5 种添加剂的分离效果最好，总出峰时间为 17.5min，为兼顾总运行时间，将流动相甲醇比例提高为 18%。图 3 乙酸铵 pH 对保留时间的影响图图 2A 波长 228 nm 下的色谱图图 2B 波长 272 nm 下的色谱图图 2 质量浓度为 25 gmL-1的 5 种混合标准溶液的色谱图现代食品XIANDAISHIPIN189/分析检测AnalysisandTesting2.3 线性范围及检出限选择 0.5、2、10、25、50 gmL-1和 100 gmL-1的标准系列混合液，按仪器条件进行测定，以各组分的质量浓度和峰面积绘制标准曲线，以 3 倍信噪比计算检出限，结果见表 1。表 1 各组分标准曲线及检出限表组分回归方程相关系数 r检出限/LmL-1安赛蜜Y=29 200X+8010.999 9930.05糖精钠（以糖精计）Y=32 600X-2 4100.999 9930.06苯甲酸钠（以苯甲酸计）Y=35 100X-2 7600.999 9930.08山梨酸钾（以山梨酸计）Y=47 100X-3 1300.999 9930.08咖啡因Y=29 100X-2 3000.999 9950.102.4 样品测定及样品回收率对市售 5 种饮料进行测定，结果表明，1样品检出安赛蜜和山梨酸钾；2和 4样品检出安赛蜜和苯甲酸钠；3和 5样品分别检出咖啡因和苯甲酸钠；这5 种组分均小于国家标准 GB 2760-2014 中规定的允许最大添加量。对 3样品进行加标回收测定，回收率为95.6%104.5%，相对标准偏差为 0.2%5.3%，符合规定要求，结果见表 2。表 2 样品加标回收率表组分本底/gmL-1加标量/gmL-1测定值/gmL-1回收率/%RSD/%安赛蜜010.96296.24.64039.398.21.28081.2101.50.3糖精钠011.01101.05.34038.997.21.78079.399.10.8苯甲酸钠011.04104.04.24041.8104.52.18079.599.41.0山梨酸钾010.95695.63.84038.997.21.38079.198.90.3咖啡因3.6314.4896.81.54044.5102.00.68084.9101.50.43 结论本实验建立了高效液相色谱法同时检测碳酸饮料中安赛蜜、苯甲酸钠、山梨酸钾、糖精钠和咖啡因的分析方法，该方法操作简单，分离效果好，回收效率高，能够满足碳酸饮料中 5 种食品添加剂同时检测的 要求。参考文献：1Mccann D，BarrettA，CooperA，etal.Foodadditivesandhyperactivebehaviourin3-year-oldand8/9-year-oldchildinthecommunity：Arandomised,double-blinded,placebo-controlledtrialJ.TheLancet2007，370（9598）：1560-1567.2 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会.GB2760-2014食品安全国家标准食品添加剂使用标准 S.北京：中国标准出版社，2014.3 国家卫生和计划生育委员会，国家食品药品监督管理总局.GB5009.28-2016食品安全国家标准食品中苯甲酸、山梨酸和糖精钠的测定 S.北京：中国标准出版社，2016.4 中华人民共和国卫生部，中国国家标准化管理委员会.GB/T5009.140-2003 饮料中乙酰磺胺酸钾的测定 S.北京：中国标准出版社，2003.5 国家卫生和计划生育委员会.GB5009.139-2014食品安全国家标准饮料中咖啡因的测定 S.北京：中国标准出版社，2014.6 尤 妍，潘辉国，陈盼盼，等.高效液相色谱法同时测定饮料中的 5 种添加剂 J.食品研究与开发，2016，37（4）：164-166.</p>