液相色谱法同时测定饮料中 22 种食品添加剂

液相色谱法同时测定饮料中 22 种食品添加剂

张莉，郝明明，李婷娜，王凯

新疆维吾尔自治区产品质量监督检验研究院

摘 要：随着国民经济的日益增长，人们的生活水平和质量越来越高，对物质生活的要求也越来越高，对食品安全问题的关注度也在增加。食品添加剂是当前食品中主要的安全问题之一，因食品添加剂的随意使用而引发的食品安全事件经常发生，对食品中添加剂的检测非常重要。本文介绍了液相色谱法在食品添加剂中的检验的应用：同时测定饮料中20种添加剂的使用情况。

关键词：液相色谱法 饮料 食品添加剂

目前，食品添加剂在食品工业中的占比很大，起到了防腐、增味等作用，但是有些食品添加剂在食品的加工环节中由于违规使用，超限量添加，最终对人体的健康造成很大的危害，所以国务院已将食品安全的监管列入了食品安全工作的重要内容。我国相关法律明确规定了饮料中食品添加剂的使用类别和使用限量，也制定了相应的食品添加剂检测方法标准。

1. 引言

当前对食品添加剂的检测方法有液相色谱法、气相色谱法、毛细管电泳法、薄层色谱法、衍生光谱法以及色谱-质谱联用的方法。这些方法大多数都可以测定几种食品添加剂，但是同时测定十多种以上的添加剂的方法比较少。如何建立一种高精确度、高通量的测定饮料中食品添加剂的方法就显得至关重要。本文主要研究用液相色谱的方法测定饮料中使用的20种食品添加剂，这些添加剂包括：咖啡因、三种甜味剂、九种防腐剂以及八种合成着色剂。通常采用梯度的洗脱程序，将波长的程序改变，这样便可以同时去分析20种食品添加剂。

2. 实验的内容

2.1实验的仪器和试剂

2.1.1 仪器 Waterse2695（配PDA检测器）；

2.1.2 试剂 20种食品添加剂的标准物质，包括乙酰磺氨酸钾、苯甲酸、山梨酸、糖精钠、柠檬黄、苋菜红、胭酯红、日落黄、诱惑红、亮蓝、赤藓红、咖啡因、阿斯巴甜、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸异丙基酯、对羟基苯甲酸正丙基酯、对羟基苯甲酸异丁基酯、对羟基苯甲酸正丁基酯、对羟基苯甲酸正庚基酯。色谱纯：甲醇和乙腈（Merck公司），优级纯：乙酸铵；分析纯：乙酸、氨水。

2.2色谱条件

ODS色谱柱（250mm×4.6mm，5μm）

流动相A：0.10mol/L乙酸铵缓冲液，流动相B：MeOH-ACN(90:10,V/V)，柱温：30℃；进样量：20μL；流速：1.0mL/min，检测器检测波长190-700nm.

梯度洗脱程序：0-5min，8% A；5-20min，8%-25% A ；20-35min，25%-70% A；35-44min，70%-90% A；44-49min，90%-100% A ；50min，8% A。

2.3标准溶液的制备

7种对羟基苯甲酸酯用甲醇配制，7种色素、乙酰磺氨酸钾、糖精钠、苯甲酸和山梨酸用10%甲醇水溶液配制，咖啡因和阿斯巴甜溶液用0.10mol/L的乙酸铵溶液配制。将这些溶液混合，得到300mg/L的标准储备液（过程需避光），4℃避光保存。临用前配制浓度为0.10,1.0,5.0,10.0和100.0mg/L的标液。

2.4样品的前处理

本次试验选取了市面上16种不同牌子的饮料，其中8种碳酸饮料，8种果味饮料。将所有的饮料进行标记；对于碳酸类饮料，需预处理：超声脱气10min，吸取10mL处理液于50mL容量瓶中，加水至刻度，摇匀，0.45μm滤膜过滤；对于果味饮料，进行1：20的稀释处理，超声提取20min，4000r/min离心10min，取上清液用0.45μm滤膜过滤。

3. 色谱条件的优化

20种食品添加剂在分离过程中要考略各化合物的极性、合适的流动相比例，对色谱分离条件的优化有流动相组成、pH值还有梯度洗脱。

流动相的选择。首先要知道它的组成，流动相是一种缓冲盐体系和有机相的组成，缓冲盐体系有磷酸盐体系和乙酸铵体系。两种体系的pH值范围不同，磷酸盐的pH范围较广，试验中需调节合适的pH，乙酸铵体系有很明显的优势，对于食品添加剂的分离可以采用乙酸铵缓冲盐体系和乙腈、甲醇为有机相，这个有机组合的效果是最好的，因为乙腈的洗脱能力强，对于各组分的分析时间会大大缩短，甲醇还可以保证对羟基苯甲酸异丙酯和正丙酯、对羟基苯甲酸异丁酯和正丁酯的有效分离。

不同pH值对分离的影响，调节流动相的pH值可以改善峰形，同时，调节pH值还可以调节组分的保留时间。乙酰磺氨酸钾、糖精钠、山梨酸、赤藓红和柠檬黄会随之pH值的升高变弱。苯甲酸、山梨酸在中性条件下是以阴离子的形式存在的，和固定相之间的相互作用弱，会随pH值变低，这些组分会以中性分子的形式存，在色谱柱上的保留会变强，所以流动相的pH值对这些化合物在色谱柱上的保留有很大的影响。乙酰磺氨酸钾、胭脂红还有诱惑红这些组分易溶于水，在水溶液中以阴离子的形式存在，流动相的pH值变化不会影响它们的存在形式，同样也不会影响色谱柱上的保留。7种对羟基苯甲酸酯均易溶于有机相，pH值的变化亦不会影响其在色谱柱上的保留。

不同梯度条件的影响。20种食品添加剂在色谱柱上的保留相差比较大，等度洗脱并不能实现有效的分离，选择梯度可以有效提高分离效果。在进行相应的试验后，出峰时间有提前，赤藓红和对羟基苯甲酸正丙酯色谱峰部分重叠，对羟基苯甲酸正定酯和对羟基苯甲酸异丁酯的分离度有着很明显的降低。这是因为35-47min的梯度变化快造成的，经过分析，糖精钠的保留时间在11.0-12.9min之间是不稳定的，但是20种组分分离的效果是比较好的。当分析的时间为50min的时候，糖精钠的保留时间稳定在12.6min。所以按照这个梯度进行洗脱程序。

综合对实验结果的分析，这种方法同时去测定饮料中的20种食品添加剂是比较准确的，而且灵敏度也很高。

参考文献：

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[3] 曾楚莹,王露,吕海燕,冯静雯.超高效液相色谱法快速测定饮料中13种常见的食品添加剂[J].食品安全质量检测学报,2020,11(11):3508-3515.