張琦惠 梁偉 劉庚
目的:對飲料中7種人工合成色素(檸檬黃、新紅、日落黃、莧菜紅、胭脂紅、亮藍(lán)、赤蘚紅)進(jìn)行高效液相色譜法(HPLC)分析。方法 用聚酰胺吸附法或液-液分配法提取,將樣品制成水溶液,經(jīng)Mono Tower C18(3μm×100mm)色譜柱分離后,以甲醇:乙醇銨溶液(0.02mol/L)進(jìn)行梯度洗脫,流速為1.00ml/min,在檢測波長為254nm條件下進(jìn)行檢測,根據(jù)保留時(shí)間定性和與峰面積比較進(jìn)行定量。結(jié)果:7種人工合成色素在1.00-20.00mg/L質(zhì)量濃度范圍內(nèi)的線性關(guān)系較為良好(r>0.999),回收率為95%- 101%,相對標(biāo)準(zhǔn)差(RSD)0.1%- 0.4%。結(jié)論:高效液相色譜法操作簡便,結(jié)果準(zhǔn)確可靠,重復(fù)性好,可廣泛應(yīng)用于飲料人工合成色素的檢測。
食品著色劑分為兩類:人工合成色素和天然色素,兩者相比,因人工合成色素的著色效果更佳,且成本較低,而被廣泛應(yīng)用于食品生產(chǎn)中。人工合成色素的主要原料包括有苯、甲苯、萘和苯胺等,經(jīng)有機(jī)反應(yīng)(磺化、硝化、鹵化和偶氮化等)后制成色素,長期食用后會對人體健康造成嚴(yán)重的損害。GB 2760- 2011《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中對食品添加劑的使用原則、允許使用的品種、使用范圍和最大使用量或殘留量進(jìn)行了規(guī)定。目前,我國允許使用的人工合成色素包括有檸檬黃、新紅、日落黃、莧菜紅、胭脂紅、亮藍(lán)、赤蘚紅和酸性紅等。
目前,人工合成色素的檢測方式主要有薄層色譜法、高效液相色譜法、超高效液相色譜法和毛細(xì)管電泳法等。此次研究根據(jù)GB5009.35- 2016《食品中合成色劑的測定》中的實(shí)驗(yàn)原理,利用高效液相色譜法對飲料中的人工合成色素(檸檬黃、新紅、日落黃、莧菜紅、胭脂紅、亮藍(lán)、赤蘚紅)進(jìn)行檢測,為相關(guān)檢測單位提供一定的參考依據(jù)。
材料和方法
儀器。Agilent 1260 高效液相色譜儀,二極管陣列檢測器。
試劑。試劑與標(biāo)準(zhǔn)溶液:檸檬酸溶液(檸檬酸20g,加水至100ml,充分溶解)、甲醇-甲酸(6:4)溶液(甲醇60ml、甲酸40ml,)、無水乙醇-氨水-水(7:2:1)(無水乙醇70ml、氨水溶液20ml、水10ml)、乙酸銨溶液(乙酸銨1.54g,加水至1000ml)、PH=4與PH=6的水(水加檸檬酸溶液)。
人工合成色素標(biāo)準(zhǔn)溶液:檸檬黃1.00ml(國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心1.00mg/ml)、新紅1.00ml(北京海岸鴻蒙標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)技術(shù)有限公司1.00mg/ml)、日落黃2.00ml(中國計(jì)量學(xué)研究院度0.50mg/ml)、莧菜紅1.00ml(國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心1.00mg/ml)、胭脂紅2.00ml(中國計(jì)量學(xué)研究院0.50mg/ml)、亮藍(lán)2.00ml(中國計(jì)量學(xué)研究院0.50mg/ml)、赤蘚紅2.00ml(國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心0.50mg/ml)。
樣品處理。稱取20g樣品,置于100ml燒杯中,碳酸飲料直接進(jìn)行10分鐘的超聲脫氣與在60℃水浴上脫氣之后進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)結(jié)果沒有太大出入,加入檸檬酸溶液調(diào)節(jié)pH值分別到2,4,6,然后加熱至60℃,將1g聚酰胺粉加少量水調(diào)成粥狀,倒入試樣溶液中,攪拌片刻,用G3垂融漏斗抽濾,經(jīng)60℃PH=4的水洗滌5次后,用甲醇-甲酸混合溶液洗滌5次,再用水洗至中性,用乙醇-氨水-水混合溶液洗滌5次(每次5ml),收集解析液,加乙酸中和,蒸發(fā)至近干,加水溶解定容至10ml,經(jīng)濾膜0.45 mμ過濾后,進(jìn)行HPLC檢測。發(fā)現(xiàn)在此次實(shí)驗(yàn)中pH值在2或4或6時(shí),所測的結(jié)果變化不大,故在此次實(shí)驗(yàn)用檸檬酸溶液調(diào)節(jié)pH時(shí),對分析的結(jié)果影響不大。
液相色譜分析條件。色譜柱:Mono Tower C18(3μm×100mm)代替Agilent5(T)C18 4.6*250mm 5μm發(fā)現(xiàn)粒徑的減少在檢測波長:254nm、柱溫:35℃、流速1.00ml/min、進(jìn)樣量5 lμ、檢測器:二極管陣列檢測器;時(shí)對于合成色素有了更好的分離效果及分析時(shí)間大范圍的縮短;流動相:甲醇:乙酸銨溶液(0.02mol/ l);梯度如表1所示。
結(jié)果
方法的線性范圍和檢出限。將以上7種人工合成色素標(biāo)準(zhǔn)溶液在設(shè)定的色譜條件下檢測,結(jié)果顯示,在1.00- 20.0mg/L質(zhì)量濃度范圍內(nèi)7種人工合成色素具有良好的線性關(guān)系,各色素的出峰時(shí)間、平均峰面積、檢出限和RSD如表2所示。
回收率實(shí)驗(yàn)。同時(shí)取18份不含人工合成色素的樣品,各10g,分成2組,分別添加一定量的檸檬黃、新紅、日落黃、莧菜紅、胭脂紅、亮藍(lán)和赤蘚紅混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,加標(biāo)回收和精密度試驗(yàn)按1.5/1.6進(jìn)行。結(jié)果顯示人工合成色素的回收率為95% - 101%,相對標(biāo)準(zhǔn)差(RSD)為0.1%- 0.3%。
討論
此次試驗(yàn)基于GB5009.35- 2016《食品中合成著色劑的測定》開展試驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過程中采用甲醇和0.02mol/L乙酸銨為流動相進(jìn)行梯度洗脫,以達(dá)到人工合成色素分離的效果。同時(shí),將檢測波長設(shè)定為254nm、采用色譜柱 Mono Tower C18(3μm×100mm)時(shí)與其他檢測方法相比,HPLC具備操作簡便、成本較低和回收率較高等優(yōu)點(diǎn),適用于飲料中人工合成色素的檢測。同時(shí)如有陽性樣品在無質(zhì)譜的情況下進(jìn)行光譜200nm- 800nm掃描,與對照光譜圖進(jìn)行比較、確定。