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浅析白酒中甜蜜素的检测方法

作者

董彬

东海县产品质量和食品安全综合检验检测中心 江苏东海 222300

摘要:本文通过在液质联用仪上进行实验研究,比较了外标法与内标法在白酒中甜蜜素检测方面的优缺点,如前处理过程的成本、效率,数据分析的稳定性、准确性,实验过程中的注意事项等。通过实验对比,内标法优势明显,不仅适用于白酒中甜蜜素检测,同样适合实验室其他食品样品的批量分析测试。

关键词:甜蜜素;液相色谱-质谱联用仪;方法比较

甜蜜素(又名环己基氨基磺酸钠),是一种人工合成甜味剂,与蔗糖比,成本低,甜度高,广泛应用于食品生产加工过程,提升口感。作为食品添加剂,GB 2760对其使用范围以及用量都有严格限定。白酒是我国传统的蒸馏酒,经粮食酿造而成,国家标准规定白酒中甜蜜素不得使用,一些商家为改善白酒口味,提高销量,非法添加甜蜜素,不仅违法而且对人身健康造成潜在威胁;因不得在白酒中使用甜蜜素,所以对检测方法的灵敏度要求较高,目前检测甜蜜素的方法主要有气相色谱法、液相色谱法和液质联用仪法,旧版GB 5009.97-2016规定白酒采用第三法液质联用仪检测,新版GB 5009.97-2023中第二法液相色谱法和第三法液质联用仪法均满足检测要求,本文以第三法作为研究手段进行分析论证。

1 仪器和设备

液相色谱质谱联用仪(AB 3500)、分析天平(FA1004B)、涡旋混合器、超生振荡器、高速离心机;

2 材料:离心管:50mL具螺纹盖刻度离心管、有机相微孔滤膜:0.22μm孔径;

3 标准物质和试剂

甜蜜素标准溶液(有证,1000ppm),甜蜜素-D4同位素内标溶液(有证,100ppm);乙腈、甲酸:色谱纯

4 标准溶液配制

含0.1%甲酸的乙腈水溶液:吸取1.0mL甲酸,加入300mL乙腈,用超纯水稀释至1000mL,混匀;

内标法:吸取 1ml浓度1000μg/mL的甜蜜素标准溶液用超纯水定容至100mL,配成浓度为10μg/mL的标准工作液;吸取1mL甜蜜素-D4标液于20mL容量瓶中,用水定容,配成浓度为5μg/mL的同位素内标中间液;分别吸取10、20、50、100、400μL的甜蜜素标准工作液于10mL容量瓶中,加入同位素内标中间液100μL,用0.1%甲酸的乙腈水溶液定容,配成浓度0.01、0.02、0.05、0.1、0.4μg/mL的系列标准溶液,内标浓度为0.05μg/mL,临用现配。外标法:分别吸取10、50、100、500、1000μL的甜蜜素标准工作液于10mL容量瓶中,用超纯水定容,配成浓度为0.01、0.05、0.1、0.5、1.0μg/mL的系列标准溶液;

5 试样提取

外标法:称取酒样10.0g,置于50mL烧杯中,于60℃水浴中加热30min,残渣全部转移至100mL容量瓶中,用水定容并摇匀,经0.22μm微孔滤膜过滤后备用;

内标法:称取2g试样(精确至0.001g)于离心管中,准确加入200μL环己基氨基磺酸同位素内标中间液,用含0.1%甲酸的乙腈水溶液稀释至20mL刻度,混匀,涡旋5min,超声提取10min,9000r/min离心5min,取样液过有机相微孔滤膜,供上机测定。

6 仪器条件

色谱柱:Kinetex C18柱,2.6μm,3.0mm×100mm;

流动相:乙腈、0.1%甲酸水溶液,流速0.3mL/min;

离子源:电喷雾离子源(ESI-);扫描方式:负离子扫描;检测方式:多重反应监测模式(MRM);

离子化电压:-4500V,温度:450℃,喷雾气:40psi,气帘气:35psi,辅助加热气:45psi;

编辑进样序列,通过自动进样程序将标准系列工作液及样品溶液注入液质联用仪中,以被测组分浓度与内标浓度比值为横坐标,以被测组分色谱峰面积与内标物色谱峰面积比值为纵坐标,绘制标准曲线;环己基氨基磺酸多反应监测(MRM)色谱图如下:

7 结果

线性范围、定量限:在实验条件下,外标法与内标法的相关系数及线性范围见下表2

结果表明:与外标法相比,内标法获得的数据定量分析更精准,能够一定程度上避免因环境条件如温度波动造成的数据不稳定,校正曲线线性关系更好;低浓度状态下内标法响应更明显,灵敏度更高。

配制50%乙醇溶液,以此为基质进行加标实验,计算本方法的回收率和精密度,结果见表3

8 实验关注点

仪器方面:主机液质联用仪要定期清洗离子源,防止因污染导致灵敏度下降,定期清洗喷针,防止污染物堵塞导致不进样,机器下部空气滤网也要经常检查,必要时对仪器手动调谐检查,保证质量轴稳定,对相关调谐参数做好备份,应对突发情况;流动相配制过程经脱气、过0.22μm孔径滤膜;空气发生器和储气罐定期手动排积水;机械泵润滑油颜色发深时要及时更换新油;

环境方面:仪器房间保持恒定温度,如通过空调控制,并且在整个进样过程不调整;

操作方面:流动相配制满足一次完整进样,系统平衡时间建议一个小时左右,序列最后加一针清洗程序。

9 结论

本研究采用两种定量方法对白酒中的甜蜜素进行了检测,并对两种方法进行了对比分析。结果表明内标法在白酒分析中优势明显,有更好的数据稳定性、前处理过程时间缩短、整体检验效率更高、物料消耗低;该法不仅在白酒等含乙醇样品分析中经济高效,在固体、半固体样品分析中,与气相色谱法相比,无需经过衍生化,亦不用经过冰浴;液质联用仪分析时间短,9分钟即可完成一次进样,而气相色谱仪则需要15分钟左右,大大提高了批量检测的效率,液质联用仪作为实验室常开设备,结合实际情况统一检测方法也能够提高液质联用仪使用率,节约实验室运行成本;液质联用仪定量限更低,仪器灵敏度更高,适合微量样品检测,能够及时发现问题样品,为食品安全保驾护航。

参考文献

[1]国家市场监督管理总局,国家卫生健康委员会.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[S].北京:中国标准出版社,2023.

[2] 国家卫生和计划生育委员会.GB 5009.97-2016 食品安全国家标准 食品中环己基氨基磺酸钠的测定[S].北京:中国标准出版社,2016.