高效液相色谱法同时测定橙味饮料中的多种类添加剂

为了增加食品的外观和口感, 食品中往往添加一些合成食品色素。在橙味饮料生产过程中, 亦会用浓缩橙汁添加维生素C、甜味剂糖精钠、防腐剂山梨酸钾和苯甲酸钠以及日落黄、柠檬黄、胭脂红、苋菜红等色素。这些物质多含氮 (N=N) 官能团及芳香环结构, 而某些物质的降解产物甚至比初始物质本身的毒性更大, 人工色素的肆意添加对人体健康极为有害[1,2]。因此, 对橙味饮料中的添加剂进行监测极有必要。目前, 对食品、饮料中添加剂含量的分析测定多采用高效液相色谱仪[3,4,5], 但涉及多种类的报道较少。本研究探讨了橙汁中的多种类添加剂成分含量测定方法。

1 材料与方法

1.1 仪器

Waters 2695系统高效液相色谱仪, empower色谱工作站, UV检测器;Sunf ire C18色谱柱 (250×4.6 mm, 5 μm, 美国waters公司) 。

1.2 试药

维生素C (购自中国药品生物制品检定所) 、糖精钠、山梨酸钾、苯甲酸钠、柠檬黄、胭脂红、日落黄 (国家标准物质研究中心) 标准物质;0.02 mol/L乙酸铵水溶液 (优级纯) , 甲醇 (色谱纯) , 水为超纯水。

1.3 色谱条件

用流动相初始比例配制单个标准溶液, 对其进行波长扫描, 选择各组分都有较高吸收时的254 nm处作为测定波长, 以混合标准溶液优化色谱条件最终确定如下色谱条件。

色谱柱:C18柱250×4.6 mm, 2.5 μm。流动相:甲醇、0.02 mol/L乙酸铵水溶液;柱温:25℃;流速:1.0 m L/min;线性梯度洗脱:0~5 min, 5%~35%的甲醇和95%~65%的0.02 mol/L乙酸铵水溶液;5~12 min, 35%~98%甲醇和65%~2%的乙酸铵水溶液, 平衡10 min。进样量:10 μL;检测器:紫外检测器, 波长254 nm。优化后色谱条件的色谱图见图1。

1.4 样品前处理

重庆市场购买的橙汁饮料 (重庆百事天府饮料有限公司制造的美年达橙味汽水) , 取样品5.0 g (精确至0.01 g) , 装入25 m L的离心管中离心, 如仍呈浑浊状, 加入适量聚酰胺进行吸附后再离心。取上清液, 用0.45 μm的微孔滤膜过滤, 待用。

1.5 对照品溶液的制备

分别称取维生素C、苯甲酸钠、山梨酸钾、糖精钠、柠檬黄、日落黄、胭脂红标准物质适量, 用流动相初始比例配制成50 mg/L的混合标准储备溶液。

2 方法学考察

2.1 标准曲线的确定

将本文“1.5”节的标准储备液分别稀释0, 1, 2, 5, 10, 20倍, 高效液相分析。在2.5~50 mg/L浓度范围内, 以标准溶液的质量浓度 (x) 为横坐标, 其相应的色谱峰面积 (y) 为纵坐标绘制标准曲线。结果显示, 各组分浓度均与其各自对应的峰面积线性关系良好 (R2>0.999) , 各种合成色素的线性方程相关系数和各组分的检出限参考值[6,7,8] (R, S/N=3) 见表1、表2。

2.2 方法的稳定性实验

以10 mg/L浓度的混合标准溶液进行6次日内和5次日间测定, 分别对7种添加剂标准物质作定性 (保留时间) 定量 (峰面积) 统计分析, 结果表明:7种添加剂保留时间的日内RSD (相对标准偏差) 为0.8%, 日间RSD为1.2%;峰面积的日内RSD为1.0%, 日间RSD为1.4%, 显示该仪器方法的定性定量稳定性能满足分析要求。

2.3 精密度实验

以10 mg/L的浓度混合标准溶液连续进样6次, 得到峰面积的RSD值为1.2%, 表明仪器精密度良好。

2.4 回收率实验

称取橙汁饮料样品10 g, 加入50.0 mg/L混合标样2.0 m L, 涡旋混匀, 加入乙酸铵溶液, 调节p H, 用流动相初始比例定容至20.0 m L, 用0.2 μm的微孔滤膜过滤, 进行液相色谱分析。计算各组分的平均回收率, 其回收率均在78.0%~98.2%, 符合相关标准检测方法70%~120%标准的要求, 结果见表1。

2.5 定性分析

将标样配成含量已知的初始流动相溶液, 用以上色谱条件进行检测得到图1, 再将饮料样品在此色谱条件下分析, 得到图2。比较标准样品及饮料样品的色谱图及样品的峰的相对保留时间值, 对样品相对保留时间相同的色谱峰进行定性鉴定。标准样品出峰顺序依次为:维生素C、苯甲酸钠、山梨酸钾、糖精钠、柠檬黄、日落黄、胭脂红。

最大限量值为GB 2760-2011规定值, 标准方法检测限为国家相应方法标准要求的最低的检测限。

2.6 定量分析

在相同的色谱条件下, 将样品待测液分别进行色谱分析 (见图2) 。根据液相色谱中峰面积与样品中标准物质的含量关系进行线性回归, 通过计算相关系数, 检出样品中物质的含量。

3 结论

实验结果表明, 本方法缩短了检测周期, 提高了工作效率, 降低了测试成本。经过对实际样品的测试, 证实方法行之有效, 可用于橙味饮料中的维生素C、糖精钠、苯甲酸钠、山梨酸钾、柠檬黄、日落黄、胭脂红等主要添加剂同时进行检测。本方法可靠, 成本低, 具有快速分离组分多、分析效率高的优点, 值得推广应用。

摘要：利用高效液相色谱仪建立分析橙味饮料中多种类水溶性食品添加剂的检测方法。色谱条件为:X-bringe C18柱 (250×4.6 mm, 2.5μm) 。流动相:甲醇-0.02 mol/L乙酸铵水溶液, 柱温:25℃, 流速1.0 m L/min, 进样量:10μL, 检测器:紫外检测器, 检测波长:254 nm。在优化的条件下对橙味饮料中的防腐剂、色素、甜味剂等多种类添加剂进行分离检测, 分析时间22 min。各组分分离完全, 测定范围内线性关系良好, 相关系数均达到0.999, 回收率78%98%。结论:该方法简单、灵敏、重现性好, 适用于常见橙味饮料中多种色素等添加剂的质量检测。

关键词：高效液相色谱,橙味饮料,添加剂,检测方法

参考文献

[1] Francisca Ivani de Andrade, Maria Izabel Florindo Guedes, Ícaro Gusmão Pinto Vieira, et al.Determination of synthetic food dyes in commercial soft drinks by TLC and ion-pair HPLC[J].Food Chemistry, 2014, 157:193.

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[8] GB 2760-2011.食品中添加剂含量限量规定[S].