高效液相色谱法同时测定饮料中13种食品添加剂

郑云华，张 会，蒋文隆

（雅安市质量检验检测院，四川雅安 625000）

随着时代的发展，食品安全问题事件屡次发生，其中食品添加剂超范围和过量使用的滥用问题尤其突出。目前食品安全已经引起全社会的重点关注。随着饮料市场的飞速发展，食品添加剂在食品饮料加工中得到了广泛应用，添加剂的安全性也越来越受到消费者的重视[1-2]，其在规定范围和用量内使用是安全的，但是长期过量食用含添加剂的食物，将对人体健康造成危害。例如，超量使用安赛蜜、阿斯巴甜等甜味剂有可能引发呼吸困难甚至癌症；合成着色剂只能改善食品色泽，不会被人体所吸收，会加重肝肾的负担，代谢后易转化为有害物质，诱发膀胱癌[3-4]。因此，加强食品添加剂的检测与监管，成为有关行政执法部门的工作重点之一。单一的食品添加剂在食品中的添加量在其最大使用量范围内，但添加剂混合使用后，每种用量与其最大使用量的比值之和就会超过1，不符合《食品添加剂使用标准》（GB 2760—2014）的要求。因此，有必要开展食品添加剂的同时检测，规避潜在风险。

《食品添加剂使用标准》（GB 2760—2014）中规定，着色剂（胭脂红、柠檬黄、日落黄、亮蓝、苋菜红）、防腐剂（脱氢乙酸、苯甲酸、丙酸、山梨酸）、甜味剂（安赛蜜、糖精钠、纽甜、阿斯巴甜）等13种食品添加剂是允许在食品中限量使用的。目前，国家标准方法不能对同一个样品的多个组分同时进行检测，需要多次进行不同的前处理以及进样分析，过程烦琐，耗时较长。有文献报道[5-6]用液相色谱可同时测定多种食品添加剂，但同时检测包含防腐剂、着色剂和甜味剂在内的食品添加剂的相关研究较少。综上所述，本研究旨在建立一种可以快速同时测定食品饮料中包含防腐剂、着色剂和甜味剂在内的13种食品添加剂的分析方法，为食品质量安全监管提供一定的技术保障，降低检测成本、提高检测效率。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

饮料，超市购买；糖精钠、安赛蜜、山梨酸、苯甲酸、苋菜红、胭脂红、日落黄、柠檬黄、亮蓝、脱氢乙酸、丙酸、纽甜、阿斯巴甜，均购于北京振翔科技有限公司；磷酸二氢钾，色谱纯，上海麦克林生化科技有限公司；甲醇、乙腈，色谱纯，德国默克公司。

Agilent 1290高效液相色谱仪，美国安捷伦公司；C18色谱柱（Synergi Fusion-RP 00G-4424-E0 C18,4.6 mm×250 mm，美国飞诺美公司；GWB-2T超纯水器，北京普析通用仪器有限责任公司；ALC-110.4分析天平，德国赛多利斯股份公司；MS3 Basic旋涡混合器，广州艾卡仪器设备有限公司；TG-19离心机，四川蜀科仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 标准溶液的制备

分别在50 mL容量瓶中精确称取适量的标准物质，用10%甲醇水溶液定容，配成标准品母液备用。其中糖精钠、安赛蜜、山梨酸、苯甲酸、脱氢乙酸、纽甜、阿斯巴甜配成1.0 g·L-1的标准储备液，亮蓝、胭脂红、苋菜红、日落黄、柠檬黄配成0.5 g·L-1的标准储备液。丙酸配成5.0 g·L-1的标准储备液。使用时用10%甲醇溶液稀释定容制成系列浓度的标准工作溶液。

1.2.2 样品前处理

分别在50 mL带盖离心管中精确称取5.0 g样品，加入20 mL水溶液，涡旋振荡，加热超声20 min。其中乳饮料和果蔬汁饮料冷却至室温后，分别加2 mL 106 g·L-1亚铁氰化钾溶液和220 g·L-1乙酸锌溶液，定容至25 mL，混匀。8 000 r·min-1条件下离心5 min取上清液，过滤膜待测。

1.2.3 色谱条件

Synergi Fusion-RP 00G-4424-E0 C18色 谱 柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）； 柱 温 35 ℃； 流 速 1.0 mL； 进样量 10 μL；流动相 A 相为 50 mmol·L-1磷酸氢二铵（pH=3.5），流动相B为甲醇；检测器为二极管阵列（PDA），采用梯度洗脱方式，具体程序见表 1。

表1 梯度洗脱程序表

2 结果与分析

2.1 色谱条件的优化

实验过程中，筛选了乙酸铵溶液、磷酸二氢钾溶液和磷酸氢二铵[7-8]。采用磷酸氢二铵缓冲盐体系分离目标物的峰形最好，50 mmol·L-1的磷酸氢二铵水溶液pH=8.1。在碱性环境下，丙酸的峰形过宽，不尖锐，在低酸性条件下，山梨酸、脱氢乙酸不易分开，无法满足检测条件。经过不断调试对比，发现在pH值为3.5时，山梨酸和脱氢乙酸能分开，丙酸也有很好的峰形，因此最终采用pH=3.5的磷酸氢二铵为流动相。

通过PDA检测器在190～700 nm进行全扫描，确定各组分吸收波长，见表2。根据组分的响应和其他杂峰的干扰程度确定定量波长，其中安赛蜜、苯甲酸、山梨酸的定量波长为230 nm，柠檬黄的定量波长为420 nm，苋菜红、丙酸、胭脂红、日落黄、糖精钠、阿斯巴甜和纽甜的定量波长为214 nm。脱氢乙酸的定量波长为293 nm，亮蓝的定量波长为630 nm。

表2 13种食品添加剂的回归参数与检出限

根据13种组分的最大吸收波长，综合考量出峰时间和分离效果等，最终得出在检测波长为214 nm时，13种组分都有不错的吸收。图1为对色谱条件进行优化后标准溶液的色谱图。可以看出13种食品添加剂能实现基线的完全分离，且能在28 min内得到最佳分离结果。

图1 标准溶液的色谱图

2.2 方法的线性范围与检出限

获得上述13种添加剂的混合标液，并按照上述方法进行分析，用Y表示目标化合物的峰面积，X表示标样的质量浓度，通过建立Y对X的线性回归模型，得到目标化合物的线性回归方程。13种食品添加剂的回归参数与检测限（信噪比S/N=3），如表2所示。结果可看出，丙酸在25.0～200.0 mg·L-1，其他在5.0～40.0 mg·L-1，目标物呈良好线性关系，相关系数R2均大于0.999 00，检测限0.3～10.0 mg·kg-1。

2.3 回收率与精密度试验

取4种样品作为考察对象，称样后添加3个浓度梯度水平进行添加回收试验，每个添加分别6次平行试验，2个空白平行，实验结果表明，各组分平均回收率在81.50%～113.12%，相对标准偏差0.5%～3.9%。该分析方法的精密度和回收率良好，测定稳定，能达到实际检测要求，具有较强可靠性。

2.4 市售样品的检测

从各大超市采购了果蔬汁饮料、碳酸饮料、乳饮料和功能饮料共40种样品进行分析，共检出山梨酸阳性样品 9 个，检出值为 185 mg·kg-1、144 mg·kg-1、204 mg·kg-1、118 mg·kg-1、115 mg·kg-1、200 mg·kg-1、157 mg·kg-1、150 mg·kg-1和 85 mg·kg-1； 安 赛 蜜 检出样品 8个，含量分别为 75 mg·kg-1、56 mg·kg-1、32 mg·kg-1、38 mg·kg-1、37 mg·kg-1、70 mg·kg-1、36 mg·kg-1和 75 mg·kg-1；苯甲酸样品 4 个，含量为 78 mg·kg-1、80 mg·kg-1、83 mg·kg-1和 77 mg·kg-1； 阿 斯 巴 甜 样品 2 个， 含 量 分 别 为 7.6 mg·kg-1、21 mg·kg-1。 胭脂红样品1个，为28 mg·kg-1；亮蓝样品1个，为21 mg·kg-1；根据国家标准GB 2760—2014使用限量标准，以上阳性样品检出值未超过限量范围，符合国家标准要求。

3 结论

本研究建立同时检测饮料中13种食品添加剂的高效液相色谱法分析方法。该方法快速、灵敏度、准确度高、简单、重现性好，28 min内可完成所有化合物的分离检测，可为食品安全检测提供技术参考。