食品中甜蜜素检测方法的改进

高慧，汪洋，王钟，邢燕

（山东省淄博市疾病预防控制中心，山东淄博255026）

食品中甜蜜素检测方法的改进

高慧，汪洋*，王钟，邢燕

（山东省淄博市疾病预防控制中心，山东淄博255026）

建立毛细管柱-气相色谱检测食品中甜蜜素的方法。采用正己烷萃取食品中的甜蜜素，样品经过衍生化处理后进行色谱定量分析。结果表明在5.0μg/mL~2 000μg/mL浓度范围内线性良好，回归方程y=870.9x+2.58，r=0.999 92，以3倍基线噪音确定检出限浓度1.5μg/mL。本方法简便、快速、准确，适用于食品中甜蜜素的测定。

食品；甜蜜素；正己烷；毛细管柱

甜蜜素，其化学名称为环己基氨基磺酸钠，是一种水溶性、高甜度且价廉的甜味剂，其甜度是蔗糖的50倍[1]。目前，我国允许甜蜜素作为食品添加剂在一些食品中使用，但有些生产厂家为了降低成本和改善口感，在食品中超量或超范围使用甜蜜素。消费者经常食用甜蜜素含量超标的食品，会因摄入过量而对人体的肝肾系统造成伤害，特别是对代谢排毒能力差的老人、儿童等危害更明显[2]。因此建立快速、准确测定食品中的甜蜜素的方法势在必行。国家标准规定了食品中甜蜜素的测定方法[3]：气相色谱法、比色法、薄层层析法，其中气相色谱法采用填充柱作为分离柱，其检出限、分离效果、重现性都不是很理想。本文采用毛细管柱代替填充柱，相比国标法，结果准确、可靠，方法的重现性好。本文同时对国标中样品制备和前处理方法做了改进，优化了气相色谱条件，建立了测定食品中甜蜜素毛细管柱气相色谱法。并将该方法应用于实际样品中甜蜜素的测定，结果准确可靠。

1 材料与方法

1.1 试剂

甜蜜素标准物质（中国计量科学院，纯度99.3%）；正己烷（分析纯）；氯化钠（分析纯）；亚硝酸钠（分析纯）；硫酸（分析纯）；50 g/L亚硝酸钠溶液（现用现配）；100 g/L硫酸溶液。

1.2 仪器

Agilent7890A气相色谱仪，附氢火焰离子化检测器；离心机；粉碎机；旋涡混合器；10μL微量注射器；50mL具塞比色管。

色谱条件为HP-5毛细管柱：30m×0.32mm× 0.25μm；进样口温度200℃；检测器温度300℃；柱温50℃平衡1min，以15℃/min升至140℃，保持0min共6 min；柱流量2 mL/min，分流比5∶1；氢气流量30mL/min；空气流量400mL/min。

1.3 方法

1.3.1 样品前处理[4]

液体试样：摇匀后直接称取10 g样品置于50mL具塞比色管中。固体试样：糕点、面包类的制成粉状制品；蜜饯、果脯、酱菜类用粉碎机打成粉碎状或匀浆状称取2.0 g于研钵中，加少许海砂研磨至呈干粉状，经漏斗倒入100mL容量瓶中，加水冲洗研钵，并将洗液一并转移至容量瓶中。加水至刻度，不时摇动，1 h后过滤，即得试样，准确吸取10mL于50mL具塞比色管中。

1.3.2 样品衍生及提取

将样品混匀后，将装有试样的50mL具塞比色管置于冰水浴中，加入2.5mL 50 g/L亚硝酸钠溶液，2.5mL 100g/L硫酸溶液，摇匀，在冰水浴中放置30min，并经常摇动，然后准确加入5.0mL正己烷，2.5 g氯化钠，摇匀后置旋涡混合器上振动1min（或振摇80次），待静置分层后吸出己烷层于10mL带塞离心管中进行离心分离，上层正己烷供气相色谱仪分析。

1.3.3 样品的测定[5]

将衍生及提取好的正己烷提取液进样1μL于气相色谱仪中进行分析。

1.3.4 标准系列的配制

准确称取1.000 0 g甜蜜素标准物质（中国计量科学院定值，纯度99.3%），加水溶解并定容至100mL，配成浓度为10000.0μg/mL的标准溶液。取8支50mL具塞比色管，加入10mL水，分别加入0、0.0025、0.0125、0.05、0.10、0.25、0.50、1.0mL标准溶液，按照1.3.2方法衍生及提取，分别相当于0、5、25、100、200、500、1 000、2 000μg标准物质。

2 结果与分析

2.1 样品预处理优化

2.1.1 对含酒精试样的处理

国标方法GB/T5009.97-2003对含酒精的试样加40 g/L氢氧化钠溶液调至碱性，于沸水浴中加热除去，制成试样。由于调至碱性很难掌控，沸水浴加热也难除尽酒精，造成结果重现性差。本方法改为将样品置于105℃烤箱内烘烤2 h，即可除尽酒精，使得检测结果可真实反映样品的含量，从而提高方法的准确度。

2.1.2 对易乳化试样的处理

蜜饯、果脯及红葡萄酒类均有乳化现象，且静置无效，很难吸出正己烷液层，对于此类样品，4 000 r/min离心10min即可。离心前可以将玻璃比色管中的液体振摇后迅速倒入聚乙烯离心管，用聚乙烯离心管离心，但衍生反应不能在聚乙烯离心管中进行，否则响应值会降低。

2.1.3 亚硝酸钠、硫酸等试剂用量

方法中亚硝酸钠、硫酸的用量分别为2.5mL，正己烷用量为5.0mL，而国标需要用亚硝酸钠、硫酸的用量分别为5.0mL，正己烷用量为10.0mL。本方法试剂用量少，不但节约了检测成本，而且大量减少了对环境的污染[6]。

2.2 分析条件的优化

2.2.1 色谱柱

国标方法GB/T5009.97-2003采用由填充柱对甜蜜素进行分离，实验所得谱图如图1所示。

图1 填充柱标准色谱图Fig.1 Standard chrom atogram of packed column

溶剂峰拖尾严重，无法分离至基线，导致甜蜜素峰面积定量不准确。相对于填充柱而言，毛细管柱具有分离能力高、分析速度快的特点[7]。本方法采用HP-5毛细管柱对甜蜜素进行分离，分离效果见图2。

图2 HP-5柱标准色谱图Fig.2 Standard chrom atogram of HP-5 column

溶剂峰能够很好的与甜蜜素分离，得到的环己基氨基磺酸钠峰形尖锐，并且能达到好的基线分离。

2.2.2 柱温

柱温为80℃恒温时，溶剂峰拖尾严重，甜蜜素峰形较宽，有拖尾。柱温90℃及以上溶剂峰不能与甜蜜素很好的分离，影响了定量的准确性。经过反复试验，改为程序升温，初始50℃，保持1min，以15℃/min升至140℃，保持0min时，条件最为理想，保留时间短，峰形好。

2.2.3 分流比

若采用不分流的方式进样，甜蜜素峰形很宽。分流比10∶1时甜蜜素峰形很小，灵敏度较低。分流比2∶1时，溶剂峰拖尾严重，影响了甜蜜素定量的准确性。分流比5∶1时，分离度好，峰形尖锐，灵敏度也能满足检测的要求。

2.2.4 标准曲线制备的改进

国标采用单个标准管酯化衍生，进样1μL～5μL绘制标准曲线，当标准浓度变化或操作失误会导致整条曲线变化而不被发现。正己烷极易挥发，样品在进样口发生汽化，进样量不同，样品在进样口的汽化体积不同，而导致样品分流进样时测定的浓度值不准确[8]，并且若该标准管在实验过程中出现某些误差将会直接影响整批实验结果。本方法配5个不同浓度的甜蜜素标准系列同时进行衍生，可以通过回归计算抵消其中某管的误差，试样进样量与标准进样量相同，操作更科学规范，结果更为准确。

2.3 线性范围和检出限

分别吸取1μL衍生化处理的标准系列各浓度溶液，注入气相色谱仪中，可测得5个浓度被测物的响应值峰面积，以浓度为横坐标，相应的峰面积为纵坐标，绘制标准曲线，相关系数r=0.999 92。毛细管柱法测定标准浓度的线性范围5.0μg/mL～2 000μg/mL，回归方程y=870.9x+2.58，r=0.999 92；以3倍基线噪音确定检出限浓度为1.5μg/mL；液体取样10 g计，方法检出限（LOD）为0.8mg/kg，方法定量限（LOQ）为2.5mg/kg；固体取样10 g，处理液定容体积100mL，取10mL衍生化计，方法检出限为8mg/kg，方法定量限为25mg/kg。

2.4 方法准确度、精密度和回收率测定

在蜜饯、饮料样品中分别加入标准曲线范围内高、中、低3个浓度的甜蜜素标液，每一个浓度平行制作6份，连续6 d，按照1.3样品处理进行实验，考察方法的日内、日间精密度及绝对回收率。相对标准偏差在1.19%～4.09%之间，绝对回收率在90.0%～104.0%之间。实验结果列于表1中。

表1 甜蜜素样品加标实验数据Table1 Test data for sam plesspiked of sodium cyclamate

2.5 样品分析结果

分别取红葡萄酒、蜜饯、饮料各10份样品进行甜蜜素测定。将衍生及提取好的正己烷提取液进样1μL于气相色谱仪中进行分析。实验结果见表2。

表2 甜蜜素的测定结果（n=6）Table2 Test resultsof sodium cyclamate（n=6）

红葡萄酒检出率为40%，均未超过国家标准规定的甜蜜素的允许最大使用量，合格率100%；蜜饯检出率为100%，5份超过国家标准规定的甜蜜素的允许最大使用量，超标率50%；饮料检出率100%，均未超过国家标准，合格率100%。

3 小结

试验结果表明，通过优化实验条件，样品经过萃取、衍生、提取后进毛细管柱气相色谱仪分析测定食品中的甜蜜素，分辨率高，灵敏度高，检出限低，测定快速、简便，可作为检测食品中甜蜜素的一种准确、可行的分析方法。

[1]周路明,李忠,苟健,等.毛细管柱气相色谱法测定蜜饯中甜蜜素[J]理化检验-化学分册,2009,45(4):476-477,481

[2]周丹,俞俊,周锋,等.毛细管柱气相色谱法测定食品中的甜蜜素[J].安徽化工,2012,38(1):74-76

[3]中国人民共和国卫生部,中国国家标准化管理委员会.GB/ T5009.97-2003食品中环己基氨基磺酸钠的测定方法,食品卫生检验方法理化部分(一)[S].北京:中国标准出版社,2004:687-690

[4]文君,缪红,王鲜俊.气相色谱法测定食品中甜蜜素[J].中国公共卫生,2003,19(9):1124

[5]钱滢文,洪霞.食品中甜蜜素提取方法改进及测定[J].中国卫生检验杂志,2012,22(3):657-659

[6]梅文泉,黎其万,汪禄祥,等.毛细管柱气相色谱法测定食品中甜蜜素含量[J].西南大学学报:自然科学版,2009,31(1):78-81

[7]齐惠萍,吕建明,王向纯,等.毛细管气相色谱法测定食品中甜蜜素[J].中国食品卫生杂志,2011,23(5):435-438

[8]鲁秋宏,曹叶中.食品中甜蜜素检测方法的改进[J].内蒙古农业科技,2010(1):62-63

Im proved Detection M ethod for Sodium Cyclamate in Food

GAOHui，WANGYang*，WANGZhong，XINGYan

（Zibo Center for Disease Control and Prevention，Zibo 255026，Shandong，China）

The detection of sodium cyclamate in food was established with capillary column coupled with GC chromatography.Sodium cyclamate was extracted from food by the using of n-heptane，then derived and quantified byGCanalysis.Theworking curve linearity relationswasbetter，and the linear rangewas5.0μg/mL-2 000μg/mL.The regressionequationwasy=870.9x+2.58（r=0.99992），while thequalitydetection limitof1.5μg/mL byusingamethod of3 timesofbaselinenoise.Themethodwassimple，rapid，accurate，whichwassuitable for the determinationofsodium cyclamate in food.

food；sodium cyclamate；n-heptane；capillary colum

2014-06-30

10.3969/j.issn.1005-6521.2014.23.025

高慧（1979—），女（汉），主管技师，本科，研究方向：食品理化检测。

*通信作者：汪洋（1979—），男（汉），主管技师，硕士，研究方向：食品理化、公共卫生、职业卫生检测。