甜蜜素的應用現(xiàn)狀、檢測方法和風險分析

周 玨，李云虹

（1.常熟市檢驗檢測中心，常熟市產品質量監(jiān)督檢驗所，江蘇常熟 215500；2.蘇州大學 蘇州醫(yī)學院公共衛(wèi)生學院，江蘇蘇州 215123）

人工合成甜味劑的甜度大、熱量少，各種成分的人工甜味劑混合使用還能改善食品的口味，且具有高效、經濟等優(yōu)點，因此在食品工業(yè)中被廣泛使用[1]。環(huán)己基氨基磺酸鈉就是一種人工合成的非營養(yǎng)型食品甜味劑，俗稱甜蜜素、甜精，具有無臭、有甜味的特點。研究表明，甜蜜素的甜度是蔗糖的30～50倍[2]，它與糖精鈉混合使用可增強甜度并減少糖精的后苦味，因此兩者常?；旌鲜褂肹3]。甜蜜素在酸性環(huán)境下比較穩(wěn)定，而堿性環(huán)境下穩(wěn)定性降低[4]。甜蜜素較耐高溫，大約在280 ℃才會分解，但不發(fā)生焦糖化反應。

甜蜜素的安全性問題也隨著研究的展開而被關注，一方面是其自身的致癌風險，另一方面是其過量使用的安全風險[5-6]。在《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》（GB 2760—2014）中，具體規(guī)定了甜蜜素在各類食品中的最大使用限量[7]。同時，我國依據不同的食品類別和檢出限量制定了不同的檢測方法。在對甜蜜素的進一步探索中，結合中外實驗研究，綜合分析其風險性，為嚴格限制甜蜜素的添加量提供參考。

1 甜蜜素在食品中的使用情況

甜蜜素至今已有近百年的歷史，從合成到生理作用分析和研究，再到批量的商業(yè)生產。隨著動物實驗的進行，甜蜜素有誘發(fā)癌癥的可能性被提出，包括日本、美國等40多個國家明令禁止使用甜蜜素。也有部分國家規(guī)定在一些食品中允許添加甜蜜素，如中國、德國以及歐盟等[8-9]。雖然這些國家允許添加甜蜜素，但對其在食品中的最大添加量都進行限制。

2017年重慶市食品檢測抽檢數據顯示，甜蜜素不合格產品主要為白酒和饅頭[10]。蔡建華等[11]對廣東部分地區(qū)一些大型商場和小型超市售賣的部分包裝食品中的甜蜜素含量進行檢測，隨機抽檢食品個數為458個，涉及14大類食品，該檢測發(fā)現(xiàn)有19.2%的食品中添加甜蜜素，其中有2.8%的樣品超標，其中蜜餞涼果和方便食品的風險性較高。我國國家市場監(jiān)管總局在2021年上半年開展了全國性的產品專項抽檢活動，在發(fā)現(xiàn)的64件不合格的食品中，就有14件是甜蜜素超標，占比約為22%，2021年下半年至2022年1月的抽檢結果表明，甜蜜素不合格占比同樣排在第一位[12]。

2 甜蜜素的檢測方法

2.1 氣相色譜法

目前甜蜜素檢測最常用的方法是《食品安全國家標準 食品中環(huán)己基氨基磺酸鈉的測定》（GB 5009.97—2016）中的第一法，即氣相色譜法[13]。用該方法檢測時常會出現(xiàn)兩個色譜峰，分別為環(huán)己醇亞硝酸酯和環(huán)己醇。隨著處理時間的延長和溫度的上升，環(huán)己醇亞硝酸酯面積常會逐漸減小，而環(huán)己醇面積會逐漸增大，這個變化對定量造成了影響。推測其可能原因是，在酸性和高溫條件下，酯類物質發(fā)生了可逆反應生成酸和醇。劉志鵬等[14]在國家標準方法的基礎上進行了改進，進一步堿性水解使環(huán)己醇亞硝酸酯完全轉化為環(huán)己醇，再通過氣相色譜測定環(huán)己醇的含量，從而間接準確地測定甜蜜素的含量，并確定了最佳水解pH值為10，水解溫度50 ℃。

何焜鵬等[15]建立了一種用頂空-氣相測定食品中甜蜜素的檢測方法。樣品經超聲提取，加入反應試劑亞硝酸鈉和硫酸溶液進行衍生化，通過測定衍生物環(huán)己烯進行定量分析。該方法能在8 min內完成目標化合物的準確定量分析，且甜蜜素在不同添加水平下的回收率為95.6%～104.0%。同時克服了污染色譜系統(tǒng)、多次進樣后色譜柱分離性能變差、出峰位置受到雜峰干擾及色譜柱壽命變短等缺陷。

為了探究不同溫度對甜蜜素衍生產物轉化率及其定量分析的影響，王東銘等[16]在衍生反應溫度為0 ℃即冰水浴中，以甜蜜素轉化為環(huán)己醇亞硝酸酯與環(huán)己醇的衍生轉化率為基準，探究在衍生反應溫度分別為5 ℃、15 ℃、25 ℃與 35 ℃時的轉化率，發(fā)現(xiàn)甜蜜素在不同溫度下的轉化率差別較大，尤其是溫度在25 ℃和35 ℃時；從甜蜜素校準濃度來看，以衍生反應的溫度為0 ℃中甜蜜素校準濃度為基準，其他各反應溫度下的校準濃度相對偏差都在5%以內，因此發(fā)現(xiàn)甜蜜素的反應條件在溫度方面對其定量分析的影響較小。

2.2 液相色譜法

臧光樓等[17]在酸性條件下采用氯代反應，把甜蜜素轉變成N,N-二氯代環(huán)己基胺，以正己烷萃取后用高效液相色譜法測定，此方法前處理操作簡單，結果穩(wěn)定且準確性高、重現(xiàn)性好。姚譽陽等[18]建立了用柱前衍生-高效液相色譜法測定饅頭中甜蜜素的方法，并優(yōu)化了該方法的衍生化條件、提取條件和色譜條件。該法只需在室溫下振蕩1 min即可同時完成衍生化和提取過程，且無需加入鹽析試劑即可達到良好的分層效果，其結果僅產生一種衍生化產物，且抗干擾性強。

2.3 氣相色譜-串聯(lián)質譜法

在現(xiàn)有國家氣相標準方法的基礎上，李少軍等[19]采用氣相色譜-質譜聯(lián)用儀測定糕點制品中的甜蜜素含量，并排除了國家標準氣相色譜法檢測甜蜜素時的假陽性，其用外標法定量分析，標準曲線的相關系數為0.999，平均回收率為87.0%～102%，得到了一種快速、準確測定甜蜜素含量的分析方法。

2.4 其他檢測方法

甜蜜素的常用檢測技術還包括液相色譜-質譜法[20]、離子色譜法[21]、紫外分光光度法[22]等。不同的檢測方法有各自的優(yōu)勢和不足，在日常檢測中需要根據實際情況進行選擇，因為檢測方法操作簡單不一定意味著準確度低，具體要根據樣品種類選擇合適的檢測方法。

3 危害分析

HU等[23]在模擬生理緩沖液（pH= 7.4）中，以溴化乙錠為熒光探針，通過紫外可見光譜、熒光、共振光散射和傅里葉變換紅外光譜研究了甜蜜素與小牛胸腺DNA的相互作用，同時進行了DNA融化研究和循環(huán)伏安測量，其結果表明，甜蜜素不僅能與DNA小凹槽結合，還能插入DNA堿基對，它通過插入DNA的螺旋雙鏈與DNA形成復合物。這說明雖然甜蜜素在食品工業(yè)中的使用量很小，但并不能完全排除其對人體健康的潛在危害。

為了研究甜蜜素對成骨細胞的毒性，CHEN等[24]采用共聚焦激光掃描顯微鏡觀察成骨細胞的形態(tài)學變化，通過MTT分析研究細胞活力，用蛋白質印跡和免疫熒光分析骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2（BMP2）表達，且采用茜素紅染色法研究成骨細胞的礦化能力。結果表明，微量（0.06 μmol·L-1）的甜蜜素可損傷成骨細胞的微絲和微管，且細胞活力隨著甜蜜素濃度的增加而顯著降低。此外，甜蜜素明顯抑制BMP2的表達。茜素紅染色結果顯示甜蜜素可降低成骨細胞的礦化能力，表明甜蜜素可以嚴重抑制成骨細胞的增殖和分化。此外，LANGE等[25]發(fā)現(xiàn)，人工甜味劑是一類新興的環(huán)境污染物，盡管甜蜜素在廢水處理過程中通常會降解90%以上，但人工甜味劑的潛在轉化產物對環(huán)境影響的研究較少，需要對轉化產物進行鑒定以及進一步研究人造甜味劑及其轉化產物的生態(tài)毒理學影響。

4 結語

甜蜜素作為人工甜味劑具有甜度大、熱量小等優(yōu)點并被廣泛用于食品工業(yè)中，但是目前其在食品中的過量使用情況比較普遍。一些人工甜味劑包括甜蜜素等對人體和環(huán)境都存在一定的潛在毒性，因此需要進一步限制甜蜜素的最大使用量，并尋求新的低毒性的人工非營養(yǎng)甜味劑。