高效液相色譜法測定調(diào)味茶飲料中甜味劑和防腐劑

渠惠琳 竇凱凱 祁國燁

摘要：建立測定調(diào)味茶飲料中常用的2種甜味劑（糖精鈉、阿斯巴甜）和3種防腐劑（苯甲酸、山梨酸、脫氫乙酸）的高效液相色譜分析方法。使用Diamonsil C18柱（5 μm，250 mm×4.6 mm），以甲醇-0.02 mol/L醋酸銨水溶液（含0.4 mmol/L甲酸）為流動相進行梯度洗脫，樣品在50 ℃下超聲提取30 min后用紫外可見可變波長檢測器檢測。結(jié)果表明，5種目標(biāo)物質(zhì)在20 min內(nèi)基線分離，標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)r>0.999，平均回收率為83.0%～108.0%，日內(nèi)精密度RSD<3.6%，日間精密度RSD<4.4%。該方法可用于多種調(diào)味茶飲料中這5種目標(biāo)物質(zhì)的分析。

關(guān)鍵詞：調(diào)味茶飲料;高效液相色譜法;甜味劑;防腐劑

中圖分類號：TS272.7;O657.7+2 ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2020）01-0139-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.01.031 ? ? ? ? ? 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Abstract： Develop a method for the determination of 2 kinds of sweeteners（saccharin sodium， aspartame） and 3 kinds of preservatives （benzoic acid， sorbic acid， dehydroacetic acid） in seasoning tea-based drinks by high performance liquid chromatography （HPLC）. A Diamonsil C18 column （5 μm，250 mm×4.6 mm） was used with methanol -0.02 mol/L ammonium acetate （containing 0.4 mmol/L formic acid） solution as the mobile phase under the condition of gradient elution. Samples were extracted with water in an 50 ℃ ultrasonic bath for 30 min， and then they were analysed by VWD. Results show that the targets are baseline separated in 20 min. All correlation coef cients （r） are more than 0.999， with the average recoveries range from 83.0% to 108.0%， intra-day precision （RSD） values below 3.6% and inter-day precision （RSD） values below 4.4%. The method can be used for analyzing the targets in seasoning tea-based drinks.

Key words： seasoning tea-based drinks; high performance liquid chromatography; sweeteners; preservatives

隨著科技的迅猛發(fā)展以及人們生活水平的提高，食品加工業(yè)高速發(fā)展，食品添加劑種類和數(shù)量逐漸增多。由于食品添加劑的使用，使得各種食品品質(zhì)優(yōu)良、保質(zhì)期長、口感好、營養(yǎng)價值高。但是食品添加劑使用量超過一定范圍或違規(guī)使用會對人體造成危害，對食品添加劑含量的檢驗是必要的，也是檢驗工作人員的日常工作。雖有研究者做過相關(guān)的檢測工作[1-9]，但是主要局限于某一個添加劑或幾個同類型添加劑，而對于同時檢測甜味劑和防腐劑的研究較少，尤其是包含阿斯巴甜同時檢測更為少見。試驗參考相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)[10-12]，對常用2種甜味劑（糖精鈉、阿斯巴甜）和3種防腐劑（苯甲酸、山梨酸、脫氫乙酸） 的高效液相色譜檢測進一步優(yōu)化，測定茶飲料中這幾種添加劑的含量。

1 ?材料與方法

1.1 ?主要試劑與材料

苯甲酸、山梨酸（純度≥99.5%），購于美國Sigma-Aldrich公司;脫氫乙酸（純度>98%），購于上海阿拉丁生化科技股份有限公司;糖精鈉（純度為99%）、阿斯巴甜（純度為98%），購于成都艾科達化學(xué)試劑有限公司;甲醇（色譜純），購于德國Merck公司;甲酸 （色譜純），購于天津市大茂化學(xué)試劑廠;醋酸銨（分析純），購于天津市天力化學(xué)試劑有限公司;試驗用水為娃哈哈純凈水;茶飲料樣品，購于當(dāng)?shù)厣痰辍?/p>

1.2 ?主要儀器設(shè)備

L-3000高效液相色譜儀（配紫外可見可變波長檢測器），北京普源精電科技有限公司;SB-5200 DTD超聲波清洗機，寧波新芝生物科技股份有限公司;TU-1901紫外可見分光光度計，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司。

1.3 ?方法

1.3.1 ?色譜條件 ?色譜柱Diamonsil C18柱（5 μm，250 mm×4.6 mm）;進樣體積20 μL;流動相甲醇（A）與0.02 mol/L醋酸銨水溶液（含0.4 mmol/L甲酸）（B）;梯度洗脫，0～9 min 10%A，9.1～14.5 min 40%A，14.6～20 min 10%A。流速1.0 mL/min。時間程序檢測波長：0～15 min 230 nm，15～17 min 210 nm，17～20 min 230 nm;柱溫30 ℃。

1.3.2 ?標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

1）250 mg/L混合標(biāo)準(zhǔn)儲備液配制。分別準(zhǔn)確稱取各對照品62.5 mg，用V（甲醇）∶V（水）=1∶4的混合溶劑溶解并稀釋至250 mL。

2）系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液配制。采用逐級稀釋法配制質(zhì)量濃度分別為1.00、2.50、5.00、10.0、25.0、50.0、100和125 mg/L的系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.3.3 ?樣品預(yù)處理 ?稱取茶飲料樣品0.200 0 g（精確至0.000 1 g）于10 mL具塞比色管中，加水至8 mL，50 ℃水浴超聲提取30 min，冷卻至室溫再加甲醇至刻度。經(jīng)0.45 μm濾膜過濾，濾液作為待測樣液備用。

2 ?結(jié)果與分析

2.1 ?檢測波長的選擇

5種目標(biāo)物的吸收光譜見圖1。由圖1可知，脫氫乙酸和苯甲酸在230 nm處有較強吸收，山梨酸在260 nm處有強吸收，糖精鈉和阿斯巴甜在204 nm有強吸收。如果各組分都采用其相應(yīng)的最大吸收波長檢測，則基線波動較大、影響色譜峰峰形，因此據(jù)各組分吸收光譜并結(jié)合各組分出峰順序選擇時間程序檢測波長：0～15 min 230 nm，15～17 min 210 nm，17～20 min 230 nm。

2.2 ?溶劑的選擇

試驗考察了不同比例的甲醇-水溶解各對照品后注入液相色譜儀分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，純甲醇溶解糖精鈉和脫氫乙酸出現(xiàn)峰分叉現(xiàn)象;純水溶解脫氫乙酸峰形較差;甲醇-水（V/V，1∶1）溶解苯甲酸的色譜峰表現(xiàn)為前傾峰;甲醇-水（V/V，1∶4）溶解各組分峰形均較好;甲醇-水（V/V，4∶1）溶解糖精鈉峰形較差;甲醇-0.02 mol/L醋酸銨水溶液（含0.4 mmol/L甲酸）（V/V，1∶4）溶解峰形均較好，與甲醇-水（V/V，1∶4）溶解的情況幾乎無差別，最終選擇甲醇-水（V/V，1∶4）的混合溶劑溶解各對照品。

為保證樣品中組分提取率不影響各組分峰形，在處理樣品時，先加水至8 mL超聲提取，再加甲醇至刻度。

2.3 ?流動相的選擇

試驗中考察了甲醇-0.02 mol/L醋酸銨體系和甲醇-0.02 mol/L醋酸銨（添加甲酸）2種體系的流動相對分離分析的影響。結(jié)果表明，采用甲醇-0.02 mol/L醋酸銨體系，山梨酸和脫氫乙酸難以分離且脫氫乙酸峰形較差，阿斯巴甜分析時間較長;采用甲醇-0.02 mol/L醋酸銨（添加甲酸）體系可改善山梨酸和脫氫乙酸分離效果，若在醋酸銨溶液中添加0.45 mmol/L以上的甲酸，脫氫乙酸與樣品中雜質(zhì)存在干擾;若甲酸濃度降低到0.30 mmol/L以下，則山梨酸和脫氫乙酸分不開。

最終選擇甲醇（A）-0.02 mol/L醋酸銨水溶液（含0.4 mmol/L甲酸）（B）體系作為流動相，根據(jù)各組分分離情況和出峰時間，選擇梯度洗脫程序：0～9 min 10%A;9.1～14.5 min 40%A;14.6～20 min 10%A。在選定的色譜條件下10.0 mg/L混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜如圖2所示。

2.4 ?線性范圍、相關(guān)系數(shù)與檢出限

在選定色譜條件下，以各組分的質(zhì)量濃度（ρ）為橫坐標(biāo)，峰面積（A）為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，分析回歸方程、相關(guān)系數(shù)（r）和線性范圍，結(jié)果見表1。將混合標(biāo)準(zhǔn)溶液逐級稀釋進樣分析，以S/N=3確定檢出限（LOD），結(jié)果見表1。

2.5 ?回收率和精密度

在不含目標(biāo)組分的空白茶飲料和含有目標(biāo)組分的茶飲料樣品中分別加入8、10、20 mg/L 3個濃度水平的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，每個濃度水平平行配制6份，用相應(yīng)的樣品方法處理。在選定色譜條件下測定，日內(nèi)連續(xù)分析6次，計算各組分加標(biāo)回收率和日內(nèi)精密度（RSD），連續(xù)測定6 d，計算日間精密度，結(jié)果見表2。

2.6 ?樣品測定

用建立的方法對調(diào)味茶飲料樣品中5種目標(biāo)物進行測定，每種樣品平行測定3次，結(jié)果見表3，有代表性樣品的色譜如圖3所示。

3 ?結(jié)論

試驗建立的高效液相色譜法在20 min內(nèi)可檢測苯甲酸、糖精鈉、山梨酸、脫氫乙酸、阿斯巴甜5種目標(biāo)組分，且各組分線性范圍良好、檢出限較低、準(zhǔn)確度和精密度均較高，適合用于多數(shù)常規(guī)調(diào)味茶飲料中這5種物質(zhì)的檢測。

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