离子色谱法同时测定食品中的三种甜味剂和两种防腐剂.doc

1、离子色谱法同时测定食品中的三种甜味剂和两种防腐剂摘要：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

2、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

3、、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 18.2M/cm ） ；前处理净化柱；0.22m 尼龙滤膜；市售食品。 1.2 色谱条件 色

4、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：25L 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

5、 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 0.22m 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 0.22m 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 0.22m 滤

6、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

7、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 0.210mg/L 内浓度与峰面积的线性

8、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。 表 1 检出限和定量限Table 1 Detection and quantitation limit2.3 样品分析 检测了市场上购买的

9、多种食品，某食品样品溶液和样品加标溶液分析谱图见图 2。由图中可见基体峰多集中在 6 分钟之前和 1518 分钟范围内，很好的避开了待测物质的出峰区,多种样品中添加剂检测结果列于表 2。 Figure 2 separation chromatogram of practical samples图 2 实际样品分离色谱图表 2 样品检测结果Table2 Determination results of samples注：标注 ND 表示未检出 本次实验测定的所有食品中检出添加剂成分均与产品包装上标明成分一致，含量在规定使用范围内 8。 2.4 加标回收率 向样品溶液中添加一定浓度的混合标准溶液，

10、经过稀释过柱等样品前处理，在相同条件下测定样品加标溶液，加标回收率在 87.1%到 107.7 之间。 参考文献: 1 顾蕴华，卢忠魁，卢刚. 高效液相色谱法同时测定苯甲酸、山梨酸、咖啡因、糖精钠 J，中国饮食卫生与健康，2004，2（6）：68-69 2 陈青川，于文莲，王 静. 高效液相色谱法同时测定多种食品添加剂J，色谱，2001，19（2）：105-108 3 汪辉，曹小彦，陈利国等. 高效液相色谱法同时测定蜜饯中 5 种常见食品添加剂J，分析试验室，2007，26（11）：119-122 4 刘渭萍，雷雅娟. 高效液相色谱法快速测定葡萄酒及果酒中的防腐剂和甜昧剂J，辽宁化工，2006，35（4）：238-240 5林华影，张琼，盛丽娜等. 离子色谱法同时测定食品中的五种添加剂J ，中国卫生检验杂志, 2004，14（5）：556-558 6 郭莹莹，朱 岩，叶明立. 淋洗液发生器离子色谱抑制电导法测定甜味剂J，浙江大学学报, 2004，31（4）：435-437 7 牟世芬，刘克纳 ,丁晓静离子色谱方法及应用J ，北京：化学工业出版社，200566 8 GB2760-2007 食品添加剂使用卫生标准 S