气相色谱法检测瓜子中环己基氨基磺酸钠含量的优化方法

Optimization of Determination Conditions of Sodium N-cyclohexylsulfamate Content in Melon Seeds by Gas Chromatography

WANG Bingqiang （Liaocheng Inspection and Testing Center，Liaocheng 252ooo， China）

Abstract： This study optimized a gas chromatography method for determining Sodium N-cyclohexylsulfamate content in melon seeds. Results demonstrated that under the optimized conditions of 4mL sulfuric acid solution， 4mL sodium nitrite solution，and 5 shaking cycles，sodium N-cyclohexylsulfamate exhibited good linearity in the range of 6μg⋅mL^-1 to 600μg⋅mL^-1 ，with a correlation coefficient of 0.999 7. The recovery rate ranged from 93.5% to 99.2% ，and the relative standard deviations were 1.96% to 2.41% .The optimized method demonstrated advantages including lowreagent consumption，stable reproducibility，and high detection efficiency， efectively meeting the requirements for quantitative analysis of sodium N-cyclohexylsulfamate in melon seeds.

Keywords： gas chromatography; melon seeds; sodium N-cyclohexylsulfamate; optimization method

环己基氨基磺酸钠，别名甜蜜素，是一种典型的人工合成甜味剂，因其独特的化学特性被广泛应用于食品工业[]。环己基氨基磺酸钠虽然能有效提升瓜子等炒货制品的感官特性，但其非营养属性可能引起代谢失衡风险，因此国家严格要求了各类食品中环己基氨基磺酸钠的最大使用量[2]。依据《食品安全国家标准食品中环己基氨基磺酸盐的测定》（GB5009.97—2023）[3可知，目前主流的环已基氨基磺酸钠检测方法包括气相色谱法、高效液相色谱法、液相色谱－质谱/质谱法[4]。气相色谱法具有适用范围广、灵敏度高、回收率好等优势，因此在食品环己基氨基磺酸钠的检测应用中最为广泛[5-。本研究采用气相色谱法检测瓜子中环己基氨基磺酸钠含量，优化试样衍生化条件，旨在为瓜子等炒货食品中环己基氨基磺酸钠的检测分析提供技术参考。

1材料与方法

1.1材料与试剂

瓜子，市售。

正庚烷、硫酸、亚硝酸钠，环己基氨基磺酸钠标准物质（坛墨质检科技股份有限公司，标准物质编号： 70639-100mg ）

1.2仪器与设备

7890B气相色谱仪：Agilent，配有氢化火焰离子检测器；3-18KS高速离心机：德国SIGMA公司；ME204E电子天平：梅特勒-托利多（上海）有限公司；KQ-800DE型数控超声波清洗器：昆山市超声仪器有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 仪器条件

色谱柱：DB-1毛细管柱（ 30m×0.250mm ，0.25μm ）；升温程序：初始 保持 3min ，以10 ^∘C⋅min^-1 升温至 70°C ，保持 0.5min ，再以 升温至 220‰ ，保持 3min ；载气为高纯氮；流速： 2mLmin^-1 ；进样口温度： 230^∘C ；进样量：1μL ；进样方式：分流进样，分流比为 1：5 ；检测器温度： 。

1.3.2 试样提取

称取瓜子试样 2g 于 50mL 离心管中，加入 20mL 水，涡旋 5min ，超声提取 30min ，混匀后放至室温。

1.3.3 试样衍生化

将装有试样提取液的离心管冰浴 10min ，依次加人 10mL 正庚烷、 5mL 亚硝酸钠溶液、 5mL 硫酸溶液，混匀，冰浴 30min ，其间振摇 3～5 次，取出后涡旋 3min ，于 4^∘C 条件下 9000r⋅min^-1 离心3min ，取上清液过有机相滤膜上机。该研究重点优化衍生反应条件，包括不同硫酸溶液（ 200g⋅L^-1 ））加样量、不同亚硝酸钠溶液（ 50g⋅L^-1 ）加样量和振摇次数对试样衍生物峰面积的影响，得出最佳衍生条件。

2结果与分析

2.1 衍生条件优化

2.1.1 硫酸溶液加样量的优化

在酸性环境下，瓜子中的环己基氨基磺酸钠与亚硝酸钠发生衍生反应，加入硫酸溶液是为了给衍生化提供有利条件。硫酸溶液的加样量决定反应能否进行及反应程度。由图1可知，当硫酸溶液加样量从 1mL 增加到 4mL 时，衍生物峰面积逐渐增大，在硫酸溶液加样量为 4.0mL 时达到顶峰，继续增加硫酸溶液用量时，衍生物峰面积变化不大。因此，确定硫酸溶液加样量为 4mL 。

2.1.2 亚硝酸钠溶液加样量的优化

亚硝酸钠是参与环己基氨基磺酸钠衍生的直接物质。若亚硝酸钠溶液用量少，反应将会不彻底；用量过多，易造成试剂浪费，同时不利于实验人员的身心健康。由图2可知，当亚硝酸钠溶液加样量从1mL 增加至 4mL 时，随着亚硝酸钠溶液加样量的增加，衍生物峰面积增加；而当继续增加亚硝酸钠溶液加样量时，衍生物峰面积趋于平缓。通过分析可得，当亚硝酸钠溶液体积达到 4mL 时，衍生反应完全，继续加入亚硝酸钠溶液，对反应的作用不大。因此，确定亚硝酸钠溶液加样量为 4mL 。

2.1.3 振摇次数的优化

如图3所示，在没有振摇的情况下衍生程度较低，衍生物峰面积较小，当振摇次数从1次增加到5次的过程中，衍生物峰面积不断增大，继续增加振摇次数，衍生物峰面积几乎无变化。因此，在保证完全反应的同时节约人工成本，确定振摇次数为5次。

2.2 验证实验

2.2.1线性方程、相关系数、检出限和定量限

将浓度为 的环己基氨基磺酸钠标准品配成浓度分别为 6，12，30，60，120，300μgmL^-1 和 600μg⋅mL^-1 的标准系列工作液，在优化出的最佳条件下进行衍生，上机测得相应的环己基氨基磺酸衍生物响应值，以环己基氨基磺酸浓度为横坐标，以衍生物峰面积为纵坐标绘制标准曲线。在 6～ 600μg⋅mL^-1 ，方法的线性关系良好，回归方程为y=0.48774x-1.94146 （ R²=0.9997 ）。分别以3倍和10倍信噪比计算检出限和定量限，瓜子中环己基氨基磺酸钠的检出限为 0.008g⋅kg^-1 ，定量限为0.025g⋅kg^-1 ，能够满足我国对于瓜子中环己基氨基磺酸钠（ 6.0g⋅kg^-1 ）的限量要求。

2.2.2 回收率和精密度

选取一种未检出环己基氨基磺酸钠的瓜子试样，分别测定0.025、0.075、 0.250g⋅kg^-1 （定量限、3倍定量限、10倍定量限）3个加标水平下的回收率，平行测定10次。由表1可知，该方法在不同加标水平下，环己基氨基磺酸钠的平均回收率在 90% 以上，相对标准偏差小于 3% ，具有较高的回收率和精密度，能够满足检测技术的要求。

2.2.3 阳性试样对比

不同种类瓜子中环己基氨基磺酸钠的添加量不同，选取6种不同添加量的瓜子按照国标方法和本文所建方法进行环已基氨基磺酸钠的检测。由表2可知，两种方法测得的环己基氨基磺酸钠结果相近。

3结论

将瓜子试样中的环己基氨基磺酸钠作为研究对象，以GB5009.97—2023中的仪器条件、前处理及衍生的相关要求为基础，优化了衍生反应中硫酸溶液加样量、亚硝酸钠溶液加样量和振荡次数这3个参数。结果表明，瓜子试样中环己基氨基磺酸钠的最佳衍生条件为硫酸溶液加样量 4mL 、亚硝酸钠溶液加样量 4mL 、振摇次数5次。在 6～600μg⋅mL^-1 ，方法的相关系数 （R²） 为0.9997，加标回收率在93.5%～ 99.2% ，相对标准偏差小于 3% 。利用国标方法和本文所建方法对6种瓜子进行环已基氨基磺酸钠检测，发现结果几乎没有差异，表明该研究优化的方法展现出较好的重现性和较高的精密度，具有节省试剂耗材等优点，可应用于对同类试样环己基氨基磺酸钠的。

参考文献

[1]彭子娟，薄梦，吴雪，等.食品甜味剂的检测及其标准物质研究现状[J].计量科学与技术，2023，67（9）：40-48.

[2]林刚健，杨挺，夏慧丽.食品添加剂的使用对我国食品安全的影响分析[J].食品工业，2021，42（9）：329-333.

[3]中华人民共和国国家卫生健康委员会，国家市场监督管理总局.食品安全国家标准食品中环已基氨基磺酸盐的测定：GB5009.97—2023[S/OL].（2023-09-06）[2025-01-14].http：//down.foodmate.net/standard/yulanphp？itemid=145865.

[4]官孝瑶，代洁，周雨欣，等.食品中的甜蜜素检测方法综述[J].现代食品，2018（23）：12-14.

[5]王豆，王一欣，李涛，等.气相色谱法测定不同种类食品中甜蜜素的分析方法优化[J食品安全质量检测学报，2018，9（11）：2606-2610.

[6]姜薇，王歆睿，康鹏，等.优化气相色谱法测定食品中的甜蜜素[J].食品安全质量检测学报，2017，8（5）：1767-1770.