探究新国标中环己基氨基磺酸盐的气相色谱测定法的变化

探究新国标中环己基氨基磺酸盐的气相色谱测定法的变化
作者：文海琼
来源：《食品界》2024年第05期
1.前言
环己基氨基磺酸钠，又名甜蜜素，是一种在食品领域得到广泛使用的非营养型合成甜味剂。

人体摄入的环己基氨基磺酸钠一旦超标，将会刺激肠胃，对肝脏和肾脏造成负担，增加患肥胖症、代谢综合症等疾病风险，影响身体健康，所以，英、日和美等40多个国家禁用环己基氨基磺酸钠。

在我国，GB 2760-2014 《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》对环己基氨基磺酸钠和环己基氨基磺酸钙的限量使用有明确的规定（以环己基氨基磺酸计），但是超标现象时有发生。

因此，科学高效的检测食品中环己基氨基磺酸盐的含量尤为重要。

本文主要探讨食品中环己基氨基磺酸盐的气相色谱测定法在新的国家标准中的相关变化。

2.气相色谱法概述
气相色谱法以惰性气体作为流动载体，是根据气化后的被测物各组分与色谱柱固定相的不同相互作用而实现各组分有效分离的色谱技术。

气相色谱法一般包含三个步骤：分离、定性和定量。

首先是被测样品中被测组分的分离：检验员将被测样品进行前处理得到上机试样，设置好气相色谱仪的各项实验参数，开始气相色谱实验；上机试样通过进样器进样后，被气化，然后进入色谱柱；由于试样中各组分在色谱柱的固定相中的保留时间不同，从而实现了各组分的分离；分离的各组分通过色谱柱终端的检测器转换成对应的电子信号，即气相色谱图，实验员因此实现被测样品目标组分的化学检测。

其次是根据气相色谱图对被测样品是否含有目标组分进行定性分析：实验员将一定浓度的目标组分的标准溶液进行相同的前处理得到标样；然后在相同实验参数条件下进行气相色谱实验，得到目标组分的气相色谱图及其保留时间；将试样和标液的气相色谱图进行比较分析，如果试样的气相色谱图中存在与目标组分保留时间相同的色谱峰，则实验证明被测样品中含有目标组分，如果不存在与目标组分保留时间相同的色谱峰，则实验证明被测样品中未检测出目标组分。

最后是根据气相色谱图对被测样品中含有的目标组分进行定量分析：实验员将目标组分的梯度浓度的标准溶液依次进行相同的前处理和气相色谱实验，依次得到不同浓度目标组分的色谱峰面积；以外标法定量分析，将目标组分的浓度作为横坐标，目标组分的色谱峰面积作为纵坐标，绘制标准曲线；将试样的气相色谱图中目标组分的峰面积代入标准曲线，即可得到试样中目标组分的浓度，最后根据计算可得出被测样品中目标组分的含量。

气相色谱法具有重现性好、回收率高、检测限较低且线性范围合适等特点，被广泛应用于食品中环己基氨基磺酸盐的检测。

3.新国标中气相色谱测定法的主要变化
国家卫健委和市场监管总局于2023年9月6日发布了GB 5009.97-2023《食品安全国家标准食品中环己基氨基磺酸盐的测定》（以下简称“新国标”），该标准代替 GB 5009.97-2016《食品安全国家标准食品中环己基氨基礦酸钠的测定》，于2024年3月6日正式实施。

标准名称中被测物由环己基氨基礦酸钠改为环己基氨基磺酸盐。

新国标仍把气相色谱法作为测定环己基氨基磺酸盐的第一法，与GB 5009.97-2016相比，气相色谱法主要修改了适用范围、前处理方法和仪器条件及参数。

3.1适用范围
新国标规定气相色谱法适用于食品（蒸馏酒、发酵酒、配制酒、料酒及其他含乙醇的食品除外）中环己基氨基礦酸盐的测定。

从适用范围的表述上，新标准明确强调了气相色谱法不适用的具体范围，即不适用于所有含乙醇的食品中的环己基氨基磺酸盐的测定。

相比于GB 5009.97-2016中规定的气相色谱法不适用于白酒中环己基氨基磺酸钠的测定，新标准中气相色谱法不适用的具体范围扩大了许多，实验员需要特别注意。

3.2前处理方法
3.2.1试剂、标准品及其配制
新国标使用的试剂：正庚烷[CH3（CH2）5CH3]（色谱纯），石油醚（沸程为30℃-60℃），硫酸（H2SO4，质量分数95.0%-98.0%，密度1.84g/mL），亚硝酸钠（NaNO2），淀粉酶（酶活力 >1500U/g），无水乙醇（CH3CH2OH）。

新国标改变了试剂的使用，破乳化试剂由无水乙醇替代和氯化钠，取消了蛋白沉淀剂亚铁氰化钾和硫酸锌，取消了氢氧化钠试剂，增加了淀粉酶试剂。

亚硝酸钠溶液（50g/L）和硫酸溶液（200g/L）的配制无变化。

新国标仍选用环己基氨基礦酸钠标准品（C6H12NSO3Na）作为标准品。

但是标准溶液配制溶度变大了，环己基氨基礦酸标准储备液由5.00 mg/mL改成了6 mg/mL，环己基氨基礦酸标准中间液由1.00 mg/mL改成了1200 μg/mL。

环己基氨基礦酸钠折算为环己基氨基礦酸的换算系数由0.8909改成了0.8907。

3.2.2仪器与设备
新国标使用的仪器与设备：气相色谱仪（配有氢火焰离子化检测器（FID））、分析天平（感量1mg、0.1mg）、涡旋混合器、高速离心机、超声波发生器、粉碎机、研磨机、匀浆机、恒温水浴装置。

新国标增加了研磨机和匀浆机仪器的使用，离心机的转速要求提高了，实验中使用的最大转速由原来的3000 r/min改成了9000 r/min。

3.2.3试样的制备和提取
新国标对试样的制备有诸多改变，提高了对试样匀质的要求。

主要表现为：含二氧化碳的液体试样采用超声法替代加热法除去气泡；对非均匀的液态、半液体试样增加了匀浆机对其进行混匀，提高了试样的均匀性；针对巧克力、巧克力制品、奶酪、黄油等试样，明确要求在-18℃冷冻后，用粉碎机粉碎并搅拌均匀；而在固态试样制备时新增了研磨机粉碎。

新国标对于试样提取的规定发生了显著变化，既优化了试验方法，又提高了检测效率。

首先，各种类型样品的取样量减少了，并且还进行了统一，全部规定为称取试样2g。

其次，对试样的分类提取发生了变化。

新国标将试样提取分为四类：巧克力、奶油、奶酪、乳粉、调味面制品、油腐乳、油豆豉、肉及肉制品、水产品罐头等含较高油脂试样；果冻、糖果、米粉、淀粉制品等试样；其他固体、半固体试样和液体试样。

最后，优化了试样提取的实验方法。

对于上述列举的含较高油脂试样，仍采用石油醚提取2次，与GB 5009.97-2016的不同之处在于，加入20mL石油醚提取时，增加了涡旋5min；超声时间延长至10min，离心条件改成了5000 r/min 离心3 min；提取完成后弃去石油醚层，60℃±2℃水浴挥去残留石油醚，残渣加水减少至20mL（特别强调：巧克力、奶油、奶酪、乳粉等试样需在水浴锅中60℃±2℃加热
20min），增加涡旋5min，超声提取时间延长至30min，混匀后放至室温备用；取消了后续沉淀、过滤、定容三个步骤。

针对果冻、糖果、米粉、淀粉制品等试样，新国标提出了新的提取方法：称取 2g试样（精确至0.001g）于离心管中，加入20mL水（米粉、淀粉制品等试样需再加入0.2g淀粉酶），混合均匀后，60℃±2℃水浴加热20min，涡旋5min，超声提取
10min，混匀后放至室温备用。

对于其他固体、半固体试样：称取2g试样（精确至0.001g）于离心管中，加入20mL水，渦旋5min，超声提取30min，混匀后放至室温备用。

对于液体试样：称取2g试样（精确至0. 001g）于离心管中，加水至20mL，涡旋5min，超声提取
10min，混匀后放至室温备用，与GB 5009.97-2016相比，增加了涡旋和超声提取，取消了定容。

3.2.4 衍生化
衍生化是环己基氨基磺酸盐检测前处理实验的关键步骤，新国标调整了衍生化实验的方法和步骤：取消了移液这一步骤，直接将装有试样提取液的离心管置于冰浴，冰浴时间由5min 改成了10min，依次加入的正庚烷由5mL改成了10mL，亚硝酸钠溶液（50g/L）由2.5mL改成了5mL，硫酸溶液（200g/L）由2.5mL改成了5mL，混匀，于冰浴中放置30min，其间振摇3-5次，取消了氯化钠的加入，取出后涡旋，涡旋时间由1min改成3min，再进行低温离心，明确规定于4℃条件下离心，离心条件由3000r/min离心10min改成9000r/min离心3min。

GB 5009.97-2016中要求统一加入氯化钠来破乳化，但新国标中规定：如出现乳化现象，可缓慢滴加无水乙醇，同时轻摇离心管，直至破乳，于4℃条件下9000r/min离心3min。

最后，取上清液过有机相微孔滤膜（0.45μm孔径），供上机测定。

3.2.5 标准系列工作液的制备及衍生化
新国标中标准系列工作液制备了7个浓度梯度，分别准确移取0.05mL、0.10mL、
0.25mL、0.50mL、1.00mL、2.5mL、5.0mL环己基氨基礦酸标准中间液（1200μg/mL）于离心管中，用水稀释至20mL，按上述3.2.4步骤衍生化。

此时正庚烷中待测物的浓度分别相当于6μg/mL、12μg/m L、30μg/mL、60μg/mL、120μg/mL、300μg/mL、600μg/mL，临用现配。

与GB 5009.97-2016相比，浓度梯度由6个增加至7个；标准系列工作液浓度由衍生化之前待测物的制备浓度改成了衍生化之后正庚烷中待测物的浓度；浓度覆盖范围由10μg/mL至
500μg/mL拓展成6μg/mL至600μg/mL；标准系列工作液的最小浓度梯度6μg/mL，正好对应取样量为2g时本方法的的定量限0.03g/kg。

3.3仪器条件及参数
新国标规定的色谱柱由内涂5%苯基甲基聚硅氧烷的弱极性石英毛细管柱
（30m×0.53mm×1μm）改成了内涂50%苯基-50%甲基聚硅氧烷的中等极性毛细管柱
（30m×0.32mm×0.25μm）。

柱温升温程序：初温由55℃改成了50℃，保持3min，10℃/min升温至90℃改成了10℃/min升温至70℃，保持0.5min，最后由20℃/min升温至200℃改成了30℃/min升温至220℃，保持3min。

进样口温度（230℃）、进样量（1μL）、进样方式（分流进样）、分流比（1：5）和检测器（氢火焰离子化检测器（FID，温度260℃）均未发生改变。

载气：高纯氮气，流速由12.0mL/min改成了2.0mL/min。

氢气：流速由30mL/min改成了32mL/min。

空气：流速由330mL/min改成了300mL/min。

4.结果与分析
标准系列工作液经过衍生化实验处理，依次注入气相色谱仪中测得气相色谱图谱，从而测得对应衍生物的峰面积，以环己基氨基礦酸的浓度为横坐标，以衍生物环己醇亚硝酸酯和环己醇两峰面积之和为纵坐标，绘制标准曲线。

试样溶液经过衍生化实验处理，注入气相色谱仪中，测得气相色谱图谱，首先根据保留时间来进行定性，然后将目标两峰面积之和作为测定面积计算，最后根据标准曲线得出试样溶液中待测物的浓度。

若试样中目标两峰面积之和超出标准曲线的线性范围，应用正庚烷稀释后再进样分析。

试样中环己基氨基磺酸含量按式（1）计算。

X代表试样中环己基氨基礦酸的含量，单位为克每千克（g/kg）；p代表由标准曲线计算出待测溶液中环己基氨基礦酸的质量浓度，单位为微克每毫升（μg/mL）。

V代表加入正庚烷体积，单位为毫升（mL）；m代表试样质量，单位为克（g）；f代表稀释倍数。

计算结果以重复性条件下获得的2次独立测定结果的算术平均值表示，结果保留3位有效数字。

式（1）
在重复性条件下获得的2次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的15%。

当取样量为2g时，本方法检出限为0.01g/kg，定量限为0.03g/kg。

与GB 5009.97-2016相比，待测溶液中环己基氨基礦酸的质量浓度单位由mg/mL改成了μg/mL；计算代入的体积V由试样最终定容体积改成了正庚烷体积；增加了稀释倍数f；精密度要求由10%改成了15%，有所放寬。

结论
标准的变更需要针对变化了的标准方法进行相应的方法验证，从而佐证该实验室可以科学准确的采用新的标准方法开展相关检验检测活动。

食品中环己基氨基磺酸盐的气相色谱测定法在新国标GB 5009.97-2023《食品安全国家标准食品中环己基氨基磺酸盐的测定》中修改了适用范围、前处理方法以及仪器条件和参数，进一步明确了标准方法的适用范围，提高了样品中环己基氨基磺酸盐的提取率，优化了待测物目标峰（环己醇亚硝酸酯和环己醇两峰）的保留时间和峰形，使得环己基氨基磺酸的检测效率更高，检测结果更加科学准确。

作者简介
文海琼（1989-），女，质量工程师（中级），硕士研究生；研究方向：质量检测与质量管理。