离子色谱和液相色谱串联质谱法测定食品中的添加剂

2022-09-11

食品安全是关乎国民生计的大事。我国市场经济体制尚不健全, 食品安全事故层出不穷, 部分事件造成了极其恶劣的社会影响, 应严格落实食品质量监督检验检疫。添加剂是为保持或提高食品营养质量, 以及防腐和加工工艺需要而添加的配料物质, 包括营养强化剂、食品用香料、食品工业添加剂等[1]。食品添加剂添加有严格的标准限制, 非法添加物不仅影响食品品质, 还可能埋下安全隐患, 威胁消费者生命健康。色谱检验法是重要的食品添加剂检测技术, 具有分离效率高、快速、灵活等优点, 按照相的类型可分为离子色谱、液相色谱、气相色谱等, 三种方法各有优劣。本次研究就离子色谱和液相色谱串联质谱法测定食品中的添加剂效果进行探讨。

1 材料与方法

1.1 实验材料

样品原料主要包括新鲜面包、市场购买的散装饼干、某品牌口香糖、碳酸饮料、固体饮料等20类样品。标准品包括丙二醇、阿拉伯醇、甘露醇、山梨糖醇、乳糖醇、木糖醇6类标准品 (纯度≥98.9%) , 准确配置100.0mg/L标准品混合溶液, 稀释成质量浓度为10.0mg/L、5.0mg/L、1.0mg/L、0.5mg/L、0.1mg/L的标准溶液备用。添加剂标准品包括日落黄、根皮红、胭脂红、亮蓝、酸性红13、柠檬黄等三十种食品添加剂, 各取0.1g, 以9:1水/甲醇溶液定容至100m L, 配置单标储配液。化学试剂包括甲醇、甲酸、乙酸、甲酸胺等。仪器包括单道移液枪、电子天平、BD冷藏箱、立式透明冷藏箱、KO-1000超声波清洗器、美A 64R高速冷冻离心机、氮气浓缩仪、戴安ICS-3000离子色谱仪等。

1.2 方法

1.2.1 处理样品

将焙烤食物粘膜成粉末状, 取1.0样品, 加入50m L水, 超声提取30min, 8000r/min转速离心5min, 取上清液以水稀释20倍, 以0.22μ尼龙膜过滤[2]。口香糖, 粘膜至片状, 称取1.0g, 加水50m L超声提取, 30min后转移至三角瓶, 两次提取, 取水稀释10倍, 0.22μm尼龙膜过滤。软饮料处理, 先超声脱气, 取样品2m L以HLB净化, 净化前调整p H至3.0-3.5。

1.2.2 色谱质谱分析条件

1.2.2. 1 六类糖醇离色谱分析:

色谱柱, 氨基酸分离柱, 氨基酸保护柱, 电化学检测, 18.0m M的氢氧化钠溶液淋洗, 流速0.9m L/min, 进样体积25μL, 柱温30℃。

1.2.2. 2 食品添加剂高效液相色谱串联质谱分析:

色谱柱:Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18, (3.5μm, 2.1×150 mm) , 柱温35℃, 进样量5μL, 流量0.3m L/min。

1.2.2. 3 定性定量分析

色谱定性分析:确定未知色谱峰, 依据已知的保留值进行对比, 通过定向、改变容量因子K进行比较, 离线结构分析, 若色谱峰保留时间与标准样品一致, 且峰面积有一定加标比例关系, 则可判断存在这种化学品。质谱分析:未知样品若色谱峰保留时间与标准品一致, 去除背景, 所选择离子均出现, 且离子丰度与标准品相一致, 则认为样品中存在这种物质。

2 结果与分析

2.1 离子色谱法测定六种糖醇的结果与分析

优化色谱阐述, 通过梯度调节氢氧化钠淋洗液浓度, 以仪器响应值判断灵敏度, 获得最佳的分离变差, 最终以18.0m M Na OG作为淋洗液, 分离六种糖醇, 每次进样前, 均进行冲洗再生, 将氢氧化钠平衡至最佳浓度。结果显示最佳离子色谱法条件为, 18.0m M氢氧化钠, 流速0.9m L/min, 体积25μL, 柱温30℃。以浓度x为横坐标, 峰面积y为纵坐标, 则6类糖醇化合物线性范围为0.1-10mg/kg, 检出限0.0020-0.0069。丙二醇y=2.513x+1.030, 木糖醇y=2.572x+0.404, 阿拉伯醇y=3.631x+0.488, 山梨糖醇y=2.394x+7.706, 甘露醇y=3.398x+0.357, 乳糖醇y=3.049x+0.0114, 收率在93.2%-102.8%之间, 准确性较好, 可进行样品定性、定量分析。实际测定结果显示, 口香糖中木糖醇含量30.95-60.4mg/Kg, 检测器主要成分为木糖醇、山梨糖醇、甘露醇, 其余未检出。

2.2 高效液相色谱串联质谱测定食品添加剂

色谱柱优化:同时分离30种添加剂标准品, 考察5种规格色谱柱, 结果显示Ultimate XB-C18色谱柱分离效果相对较好 (对防腐剂、甜味剂分离较长) , ZORBAX Eclipse Plus C18色谱柱分离效果较好, 分离时间18min。流动相优化:分别考察乙腈-水、甲醇-水、甲醇-乙腈-水等八种体系, 结果以甲醇-乙腈-20m M乙酸铵水溶液体系对绝大多数添加剂有更高的相应。此后优化SPE条件, 以LC-MS/MS色谱质谱条件, 研究目标物线性范围。以峰面积为应变量, 质量浓度为自变量, 检出限在0.01-20μg/kg, 该方法检出下限均在卫生部食品添加剂标准最低限以下。回收率78.3-108.2%, 相对标准偏差2.3%-10.2%, 精密度较好。

摘要：添加剂测定是食品安全监督管理重要内容。本次研究分别以新鲜面包、散装饼干等食品作为样品原料, 以六种醇、三十种添加剂标准品为对照品。处理样品, 对六类糖醇行离子色谱分析, 以高效液相色谱串联质谱测定食品添加剂。离子色谱和液相色谱串联质谱法测定食品中的添加剂效果较好, 检出限低于安全标准, 回收率较高, 相对标准偏差较低, 可满足检测需要。

关键词：食品安全,离子色谱,添加剂