不同接裝紙中甜味劑的差異性分析研究

楚文娟，朱鑫超，王高杰，趙聲辰，李祿成，高明奇，梁 淼，張峻松，田海英

（1.河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)研發(fā)中心，河南鄭州 450000；2.鄭州輕工業(yè)大學(xué) 食品與生物工程學(xué)院，河南 鄭州 450001）

0 引言

甜味劑是一類能夠提升產(chǎn)品甜味、改善口感的食品添加劑[1-4]。近年來，隨著工業(yè)化的高速發(fā)展和消費(fèi)理念的提升，越來越多的新型甜味劑被開發(fā)出來[5-7]，并由于其具有高甜度、低熱量、安全性高、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于食品及其他各行業(yè)[8-11]。

在煙草行業(yè)內(nèi)，甜味劑常應(yīng)用于電子煙煙液[12]、嚼煙膠基[13]中。近年來，其在接裝紙中的應(yīng)用也逐漸成為行業(yè)內(nèi)的研發(fā)熱點(diǎn)之一[14-15]，有報(bào)道稱，在接裝紙上添加甜味劑有增加甜味、掩蓋不良?xì)庀ⅰ⒏纳茻煵葜破返某槲焚|(zhì)，提高消費(fèi)者感官愉悅性的作用，適用于甜味較淡、煙堿含量高、煙氣pH 值較高的卷煙產(chǎn)品[16-17]。

然而，針對(duì)現(xiàn)有的甜味接裝紙，卷煙企業(yè)對(duì)其使用的甜味劑種類及含量尚不明確，造成其在卷煙產(chǎn)品中的應(yīng)用受到一定的限制。因此，研究對(duì)卷煙材料生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的15 種甜味接裝紙進(jìn)行了檢測分析，明確了不同接裝紙中甜味劑種類及含量的差異性，以期為甜味接裝紙的實(shí)際應(yīng)用與工藝控制提供指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

15 種甜味接裝紙，編號(hào)為A～O，由某卷煙材料廠提供。

糖精鈉、甜蜜素、三氯蔗糖、羅漢果皂苷Ⅴ、柚皮苷二氫查爾酮、紐甜（純度≥98%），上海麥克林生化科技有限公司提供；阿斯巴甜（純度≥98%），上海阿拉丁生化科技股份有限公司提供；阿力甜、甜菊糖苷（純度≥98%），百靈威科技有限公司提供。

1.2 儀器與設(shè)備

Agilent 1260 Infinity LC 型高效液相色譜儀，美國Agilent 公司產(chǎn)品；Alltech ELSD 2000ES 型蒸發(fā)光散射檢測器，美國奧泰科技（中國）有限公司產(chǎn)品；ME104E 型電子天平（感量0.000 1 g），梅特勒-托利多儀器有限公司產(chǎn)品；SB-3200DT 型超聲萃取儀，寧波新芝生物科技有限公司產(chǎn)品；S152TPS3-1 型碎紙機(jī)，得力集團(tuán)有限公司產(chǎn)品。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置

分別稱取甜味劑標(biāo)準(zhǔn)品糖精鈉、甜蜜素、紐甜、柚皮苷二氫查爾酮、羅漢果皂苷Ⅴ各0.010 g（精確至0.001 g），三氯蔗糖、阿斯巴甜、阿力甜、甜菊糖苷各0.020 g（精確至0.001 g）置于50 mL 容量瓶中，用超純水定容至刻度，搖勻，得到甜味劑質(zhì)量濃度分別為200.0，400.0 μg/mL 的甜味劑混合溶液，將其作為甜味劑混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。

移取混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液0.5，1.0，2.5，4.0，5.0，6.0，8.0 mL 于10 mL 容量瓶中，分別加入超純水至刻度，搖勻，得到1～7 級(jí)甜味劑混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。

1.3.2 樣品前處理

取適量甜味接裝紙，經(jīng)過碎紙機(jī)處理后，制成大小約為5 mm×5 mm 的碎片。準(zhǔn)確稱取接裝紙碎片1.0 g（精確至0.000 1）置于50 mL 具塞三角瓶中，加入15 mL 超純水使接裝紙充分浸潤，在45 ℃條件下超聲萃取20 min，取適量萃取液過0.22 μm濾膜，進(jìn)行HPLC-ELSD 分析。

1.3.3 HPLC-ELSD 分析條件

色譜柱：ZORBAXEclipsePlusC18RRHD（2.1 mm×150 mm×1.8 μm），柱溫30 ℃，漂移管溫度100 ℃，氣體流量2.0 L/min。

流動(dòng)相及梯度洗脫條件見表1。

表1 流動(dòng)相及梯度洗脫條件

1.3.4 甜味劑含量的計(jì)算

接裝紙樣品中甜味劑的含量按式（1）進(jìn)行計(jì)算，每個(gè)樣品平行測定3 次，取平均值為檢測結(jié)果。

式中：Xi——樣品中甜味劑i 的含量，μg/g；

Ci——標(biāo)準(zhǔn)工作曲線計(jì)算得到的樣品中甜味劑i 的質(zhì)量濃度，μg/mL；

V——萃取液體積，mL；

m——樣品質(zhì)量，g。

2 結(jié)果與分析

2.1 色譜行為

將配置的甜味劑混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液按儀器的工作條件進(jìn)行檢測分析?？梢?，9 種甜味劑在該分析條件下可以達(dá)到有效分離，分離效果較好。

標(biāo)準(zhǔn)工作溶液色譜圖見圖1。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)工作溶液色譜圖

2.2 方法的驗(yàn)證

2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線、檢出限和定量限

將所配置的1～7 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)行HPLCELSD 分析，以各甜味劑成分的峰面積為橫坐標(biāo)（X），各甜味劑成分的質(zhì)量濃度為縱坐標(biāo)（Y），繪制各甜味劑成分的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。對(duì)最低質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液重復(fù)進(jìn)樣10 次，計(jì)算測定結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差，按3 倍標(biāo)準(zhǔn)偏差和10 倍標(biāo)準(zhǔn)偏差分別計(jì)算該方法的檢出限和定量限。

標(biāo)準(zhǔn)工作曲線方程及相關(guān)系數(shù)、檢出限、定量限匯總結(jié)果（見表2），各甜味劑工作曲線的相關(guān)系數(shù)均大于0.999，檢出限為0.29～5.33 μg/mL，定量限為0.97～17.77 μg/mL，能夠滿足樣品中各甜味劑成分的定量分析要求。

檢出限與定量限見表2。

表2 檢出限與定量限

2.2.2 回收率和精密度

取適量接裝紙樣品，采用標(biāo)樣加入法測定方法的回收率。稱取已知甜味劑種類及其含量的甜味接裝紙樣品3 份，分別加入低、中、高3 個(gè)不同質(zhì)量濃度水平的9 種甜味劑的標(biāo)準(zhǔn)樣品，按照1.3.3 節(jié)的分析方法，測定3 個(gè)加標(biāo)水平下各甜味劑的回收率，每個(gè)加標(biāo)水平重復(fù)測定5 次。

回收率和精密度見表3。

表3 回收率和精密度

由表3 可知，在低、中、高3 個(gè)加標(biāo)水平下，各甜味劑的平均回收率在89.91%～105.44%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）均小于3%，說明該分析方法重復(fù)性好、回收率高，能滿足分析檢測的需求。

2.2.3 不同種類甜味劑的檢測結(jié)果及差異性分析

以材料廠提供的15 種甜味接裝紙為研究對(duì)象，按1.3 節(jié)的方法對(duì)樣品進(jìn)行處理與分析。

甜味接裝紙檢測結(jié)果見表4。

由表4 可知，在A～E、H～O 等13 種甜味接裝紙中檢測到糖精鈉，含量為870.74～3 052.78 μg/g；F、G 2 種接裝紙中檢測到紐甜，含量分別為111.37 μg/g 和161.65 μg/g；H 接裝紙中檢測到三氯蔗糖，含量為463.75 μg/g；D 接裝紙中檢測到甜菊糖苷，含量為680.52 μg/g。

表4 甜味接裝紙檢測結(jié)果

在13 種甜味接裝紙中，均檢出糖精鈉，且檢出含量較高，這可能是由于其成本較低，甜度較小所致；紐甜的含量最小，可能與其高甜度的特征有關(guān)。其中，A～C、E～G、I～O 等13 種接裝紙均僅檢出1 種甜味劑，而D、H 2 種接裝紙檢測出2 種甜味劑，未檢出阿斯巴甜、阿力甜等5 種甜味劑?？傮w來說，甜味接裝紙中甜味劑種類和含量的差異性較大，這可能與其制作方式或加工過程、貯存過程的散失有關(guān)。

3 結(jié)論

采用超聲萃取的方式對(duì)接裝紙中的甜味劑成分進(jìn)行了提取，并通過HPLC-ELSD 對(duì)提取液進(jìn)行檢測分析，明確了15 種甜味接裝紙中的甜味劑種類及含量。

結(jié)果表明，15 種甜味接裝紙中檢出的甜味劑主要為糖精鈉、紐甜、三氯蔗糖和甜菊糖苷，含量分別為870.74～3 052.78，111.37～161.65，463.75，680.52 μg/g。其中，13 種接裝紙檢出了一種甜味劑，2 種接裝紙檢出了2 種甜味劑，甜味劑種類和含量均有較大差異。