高效液相色譜法同時測定飲料中13種食品添加劑

鄭云華，張 會，蔣文隆

（雅安市質量檢驗檢測院，四川雅安 625000）

隨著時代的發展，食品安全問題事件屢次發生，其中食品添加劑超范圍和過量使用的濫用問題尤其突出。目前食品安全已經引起全社會的重點關注。隨著飲料市場的飛速發展，食品添加劑在食品飲料加工中得到了廣泛應用，添加劑的安全性也越來越受到消費者的重視[1-2]，其在規定范圍和用量內使用是安全的，但是長期過量食用含添加劑的食物，將對人體健康造成危害。例如，超量使用安賽蜜、阿斯巴甜等甜味劑有可能引發呼吸困難甚至癌癥；合成著色劑只能改善食品色澤，不會被人體所吸收，會加重肝腎的負擔，代謝后易轉化為有害物質，誘發膀胱癌[3-4]。因此，加強食品添加劑的檢測與監管，成為有關行政執法部門的工作重點之一。單一的食品添加劑在食品中的添加量在其最大使用量范圍內，但添加劑混合使用后，每種用量與其最大使用量的比值之和就會超過1，不符合《食品添加劑使用標準》（GB 2760—2014）的要求。因此，有必要開展食品添加劑的同時檢測，規避潛在風險。

《食品添加劑使用標準》（GB 2760—2014）中規定，著色劑（胭脂紅、檸檬黃、日落黃、亮藍、莧菜紅）、防腐劑（脫氫乙酸、苯甲酸、丙酸、山梨酸）、甜味劑（安賽蜜、糖精鈉、紐甜、阿斯巴甜）等13種食品添加劑是允許在食品中限量使用的。目前，國家標準方法不能對同一個樣品的多個組分同時進行檢測，需要多次進行不同的前處理以及進樣分析，過程煩瑣，耗時較長。有文獻報道[5-6]用液相色譜可同時測定多種食品添加劑，但同時檢測包含防腐劑、著色劑和甜味劑在內的食品添加劑的相關研究較少。綜上所述，本研究旨在建立一種可以快速同時測定食品飲料中包含防腐劑、著色劑和甜味劑在內的13種食品添加劑的分析方法，為食品質量安全監管提供一定的技術保障，降低檢測成本、提高檢測效率。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

飲料，超市購買；糖精鈉、安賽蜜、山梨酸、苯甲酸、莧菜紅、胭脂紅、日落黃、檸檬黃、亮藍、脫氫乙酸、丙酸、紐甜、阿斯巴甜，均購于北京振翔科技有限公司；磷酸二氫鉀，色譜純，上海麥克林生化科技有限公司；甲醇、乙腈，色譜純，德國默克公司。

Agilent 1290高效液相色譜儀，美國安捷倫公司；C18色譜柱（Synergi Fusion-RP 00G-4424-E0 C18,4.6 mm×250 mm，美國飛諾美公司；GWB-2T超純水器，北京普析通用儀器有限責任公司；ALC-110.4分析天平，德國賽多利斯股份公司；MS3 Basic旋渦混合器，廣州艾卡儀器設備有限公司；TG-19離心機，四川蜀科儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 標準溶液的制備

分別在50 mL容量瓶中精確稱取適量的標準物質，用10%甲醇水溶液定容，配成標準品母液備用。其中糖精鈉、安賽蜜、山梨酸、苯甲酸、脫氫乙酸、紐甜、阿斯巴甜配成1.0 g·L-1的標準儲備液，亮藍、胭脂紅、莧菜紅、日落黃、檸檬黃配成0.5 g·L-1的標準儲備液。丙酸配成5.0 g·L-1的標準儲備液。使用時用10%甲醇溶液稀釋定容制成系列濃度的標準工作溶液。

1.2.2 樣品前處理

分別在50 mL帶蓋離心管中精確稱取5.0 g樣品，加入20 mL水溶液，渦旋振蕩，加熱超聲20 min。其中乳飲料和果蔬汁飲料冷卻至室溫后，分別加2 mL 106 g·L-1亞鐵氰化鉀溶液和220 g·L-1乙酸鋅溶液，定容至25 mL，混勻。8 000 r·min-1條件下離心5 min取上清液，過濾膜待測。

1.2.3 色譜條件

Synergi Fusion-RP 00G-4424-E0 C18色 譜 柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）； 柱 溫 35 ℃； 流 速 1.0 mL； 進樣量 10 μL；流動相 A 相為 50 mmol·L-1磷酸氫二銨（pH=3.5），流動相B為甲醇；檢測器為二極管陣列（PDA），采用梯度洗脫方式，具體程序見表 1。

表1 梯度洗脫程序表

2 結果與分析

2.1 色譜條件的優化

實驗過程中，篩選了乙酸銨溶液、磷酸二氫鉀溶液和磷酸氫二銨[7-8]。采用磷酸氫二銨緩沖鹽體系分離目標物的峰形最好，50 mmol·L-1的磷酸氫二銨水溶液pH=8.1。在堿性環境下，丙酸的峰形過寬，不尖銳，在低酸性條件下，山梨酸、脫氫乙酸不易分開，無法滿足檢測條件。經過不斷調試對比，發現在pH值為3.5時，山梨酸和脫氫乙酸能分開，丙酸也有很好的峰形，因此最終采用pH=3.5的磷酸氫二銨為流動相。

通過PDA檢測器在190～700 nm進行全掃描，確定各組分吸收波長，見表2。根據組分的響應和其他雜峰的干擾程度確定定量波長，其中安賽蜜、苯甲酸、山梨酸的定量波長為230 nm，檸檬黃的定量波長為420 nm，莧菜紅、丙酸、胭脂紅、日落黃、糖精鈉、阿斯巴甜和紐甜的定量波長為214 nm。脫氫乙酸的定量波長為293 nm，亮藍的定量波長為630 nm。

表2 13種食品添加劑的回歸參數與檢出限

根據13種組分的最大吸收波長，綜合考量出峰時間和分離效果等，最終得出在檢測波長為214 nm時，13種組分都有不錯的吸收。圖1為對色譜條件進行優化后標準溶液的色譜圖?？梢钥闯?3種食品添加劑能實現基線的完全分離，且能在28 min內得到最佳分離結果。

圖1 標準溶液的色譜圖

2.2 方法的線性范圍與檢出限

獲得上述13種添加劑的混合標液，并按照上述方法進行分析，用Y表示目標化合物的峰面積，X表示標樣的質量濃度，通過建立Y對X的線性回歸模型，得到目標化合物的線性回歸方程。13種食品添加劑的回歸參數與檢測限（信噪比S/N=3），如表2所示。結果可看出，丙酸在25.0～200.0 mg·L-1，其他在5.0～40.0 mg·L-1，目標物呈良好線性關系，相關系數R2均大于0.999 00，檢測限0.3～10.0 mg·kg-1。

2.3 回收率與精密度試驗

取4種樣品作為考察對象，稱樣后添加3個濃度梯度水平進行添加回收試驗，每個添加分別6次平行試驗，2個空白平行，實驗結果表明，各組分平均回收率在81.50%～113.12%，相對標準偏差0.5%～3.9%。該分析方法的精密度和回收率良好，測定穩定，能達到實際檢測要求，具有較強可靠性。

2.4 市售樣品的檢測

從各大超市采購了果蔬汁飲料、碳酸飲料、乳飲料和功能飲料共40種樣品進行分析，共檢出山梨酸陽性樣品 9 個，檢出值為 185 mg·kg-1、144 mg·kg-1、204 mg·kg-1、118 mg·kg-1、115 mg·kg-1、200 mg·kg-1、157 mg·kg-1、150 mg·kg-1和 85 mg·kg-1； 安 賽 蜜 檢出樣品 8個，含量分別為 75 mg·kg-1、56 mg·kg-1、32 mg·kg-1、38 mg·kg-1、37 mg·kg-1、70 mg·kg-1、36 mg·kg-1和 75 mg·kg-1；苯甲酸樣品 4 個，含量為 78 mg·kg-1、80 mg·kg-1、83 mg·kg-1和 77 mg·kg-1； 阿 斯 巴 甜 樣品 2 個， 含 量 分 別 為 7.6 mg·kg-1、21 mg·kg-1。 胭脂紅樣品1個，為28 mg·kg-1；亮藍樣品1個，為21 mg·kg-1；根據國家標準GB 2760—2014使用限量標準，以上陽性樣品檢出值未超過限量范圍，符合國家標準要求。

3 結論

本研究建立同時檢測飲料中13種食品添加劑的高效液相色譜法分析方法。該方法快速、靈敏度、準確度高、簡單、重現性好，28 min內可完成所有化合物的分離檢測，可為食品安全檢測提供技術參考。