离子色谱法同时测定食品中的三种甜味剂和两种防腐剂

离子色谱法同时测定食品中的三种甜味剂和两种防腐剂

胡巧茹1，李静2

1、威海出入境检验检疫局，山东，264200

2、戴安中国有限公司戴安中国有限公司应用研究中心, 北京，100085，lijing@

摘要：本文使用IonPac AS17-C低疏水性阴离子交换色谱柱分离，两阶等浓度淋洗液洗脱，电导方法检测，研究了食品中三种甜味剂（山梨酸钾、苯甲酸钠和甜蜜素）和两种防腐剂（安赛蜜和糖精钠）的同时分析方法。不同种类的食品经过直接稀释或水提后，样品溶液通过前处理柱去除有机物质。该方法分析速度快，灵敏度高，结果准确可靠，适用于多种食品中上述甜味剂和防腐剂的测定。

关键词：甜味剂；防腐剂；离子色谱；食品质量分析

一.前言

食品中人工合成添加剂的使用情况，关系到食品的安全，是食品卫生监测的重要内容[1,2]。为了使食品质量监督工作能够及时有效的开展，迫切需要准确灵敏的方法同时测定多

种添加剂[3]。本文研究的三种甜味剂(甜蜜素、安赛蜜、糖精钠)和两种防腐剂（山梨酸钾、苯甲酸钠），均有国标测定方法，但测定条件不同。可以使用液相色谱法进行同时测定，但甜蜜素的灵敏度低[4]。中国色谱网

由于这五种物质分子中都带有易电离的阴离子基团，可通过阴离子交换分离，电导检测器检测[5]，因此离子色谱作为合适的测定方法得到很快发展。目前采用的离子色谱同时分析方法多采用梯度淋洗，以获得较好的分离度[6]。本文采用一种新型阴离子交换色谱柱，通过淋洗条件优化，使用两阶等浓度氢氧化钾淋洗液洗脱，使待测离子和样品基体峰获得了更好的分离效果，在多种食品测定中获得了成功的应用。

1、实验部分

1.1仪器与试剂

仪器：ICS-3000型离子色谱仪（Dionex，美国）

试剂和样品：甜蜜素（99.5%，Dr. Ehrenstorfer公司，德国）；安赛蜜（99.5%，Dr. Ehrenstorfer 公司，德国）；糖精钠（99.0%，Dr. Ehrenstorfer公司，德国）；山梨酸钾（99.0%，Acros公司，美国）；苯甲酸钠（分析纯，国药集团）；氢氧化钠（50%，Acros公司，美国）；甲醇（色谱纯，百灵威公司）；超纯水（Millipore，电阻率为18.2MΩ/cm）；前处理净化柱；0.22μm 尼龙滤膜；市售食品。

1.2 色谱条件

色谱柱：IonPac AS17-C阴离子交换分析柱，250*4mm；IonPac AG17-C保护柱，50*4mm

淋洗液：KOH，0-13 min 6 mM, 13.1-23 min 70 mM , 23.1-26 min 6 mM；

淋洗液流速：1.0ml/min；

抑制器：ASRS 300型抑制器4mm，外接水抑制模式，抑制电流为175mA；

进样量：25μL

1.3 溶液配制

1.3.1 标准储备液的配制

分别取甜蜜素、安赛蜜、糖精钠、山梨酸钾、苯甲酸钠固体，配制成标准储备液，浓度分别为1016.7，1001.5，1161.6，1004.1，1016.7 mg/l。

1.3.2 混合标准溶液的配制

取每种标准储备液1ml，置于同一个100 ml的容量瓶中，用超纯水稀释到刻度，配制混合标准溶液。再进一步稀释50、20、10、5、2倍，制成混合标准溶液系列。

1.3.3样品溶液的制备

酒类和非乳饮料样品稀释100倍，并调整pH至9-10，分别过0.22μm滤膜和前处理净化柱后进样，碳酸类饮料需提前超声脱气。

蜜饯和腌菜样品，粉碎后用超纯水提取，提取液稀释10倍，并调整pH至9-10，分别过0.22μm滤膜和前处理净化柱后进样。

果冻和糕点样品，粉碎后用超纯水提取，提取液稀释10倍，并调整pH至9-10，分别过0.22μm滤膜和前处理净化柱后进样。

2、结果与讨论

2.1 色谱柱的选择和色谱条件优化

IonPac AS17-C色谱柱的离子交换功能基是烷醇季铵型，且连接到烷醇季铵功能基上的OH-数目较多，使其具有较强的亲水性和较高的柱效[7]。

在本实验中由于IonPac AS17-C色谱柱亲水性较强，使用的淋洗液浓度低，使得保留很强的安赛蜜和糖精钠在70mmol/LKOH条件下能较快洗脱。而该色谱柱的高柱效，在实验中展现了独特的分离性质，使待测物质与多种类型样品的基体峰出色的分离，并且峰型尖锐，提高了分析灵敏度。

本实验待测物质中三种为弱保留离子，两种为强保留离子，保留性质区别显著，因此采

用两阶等浓度的淋洗液，低浓度淋洗完成后立即切换到高浓度，可以最大限度的节省分析时间，并在两阶分析中获得平稳的基线和良好的峰型。下图为五种添加剂标准溶液分离谱图，标准溶液中还加入了7种常见无机阴离子，以及甲酸、乙酸、乳酸、苹果酸、柠檬酸、琥珀酸、酒石酸、草酸这些食品中常见有机酸，从图中可见这些常见阴离子和有机酸出峰位置大多集中在6分钟以前和15至17分钟范围内，与待测物质实现了良好的分离。

Figure 1 separation chromatogram of standard

图1标准品分离色谱图

2.2 线性范围、相关系数、最小检出限

考察五种物质在0.2～10mg/L内浓度与峰面积的线性关系，线性关系良好，正确系数在99.92%到99.98之间。

以信噪比3：1为检测限，五种物质的最小检出浓度见表1。甜蜜素的灵敏度则远高于非衍生化HPLC方法。

食品卫生规范规定白酒中禁止使用任何添加剂，本方法的较高灵敏度和同时测定的优点，尤其适合这类禁止任何人工合成添加剂加入的食品质量测定。有些食品中同时使用多种甜味剂和防腐剂，并需要遵守《食品添加剂使用卫生标准》中添加剂限量要求[8]。使用本方法可以通过一次进样获得多种待测物含量，大大提高分析效率。