食品中甜味剂的前处理与检测技术现状

摘 要：甜味剂在食品工业中发挥着不可替代的作用。本文归纳了近年来检测食品中甜味剂的常用前处理方法（溶剂提取法、固相萃取法、透析法和沉淀法等）和检测技术（色谱检测技术、质谱检测技术、光谱检测技术和电化学检测技术等），为食品样品中甜味剂的前处理和检测方法的未来发展及广泛应用提供参考。

关键词：甜味剂；前处理；检测技术

Current Status of Pretreatment and Detection Technology of Sweeteners in Food

YAN Weiyi

（Zhejiang Chinese Medical University， Hangzhou 310053， China）

Abstract： Sweeteners play an irreplaceable role in food industry. In this paper， the common pretreatment methods （solvent extraction， solid phase extraction， dialysis and precipitation， etc.） and detection techniques （chromatography， mass spectrometry， spectroscopy and electrochemical detection， etc.） for the detection of sweeteners in food in recent years were summarized， it provides reference for the future development and wide application of pretreatment and detection methods for sweeteners in food samples.

Keywords： sweetener; pretreatment; detection technology

甜味剂是食品工业中广泛应用的食品添加剂，可以提高食品的甜度，改善食品风味，增加人们的食欲，已应用于众多食品中，包括碳酸饮料、烘焙食品、酒精饮料、糖果和蜜饯等[1-4]。然而，过量的甜味剂会给消费者带来健康风险。因此，检测食品中的甜味剂对甜味剂的合理使用和保障消费者健康非常必要。本文综述了目前食品中甜味剂的常见前处理方法与检测技术，为未来食品工业中甜味剂的使用提供参考。

1 甜味剂的分类及风险

1.1 甜味剂的分类

甜味剂是赋予食品甜味的一种食品添加剂，在食品工业中被广泛应用。根据营养价值的差异，甜味剂分为营养型甜味剂和非营养型甜味剂。非营养型甜味剂可进一步分成人工甜味剂和天然甜味剂，常见的人工甜味剂主要有糖精、甜蜜素、阿斯巴甜、三氯蔗糖等。而天然甜味剂往往是从植物组织中提取出来的甜味物质，包含有非糖醇类和糖醇类

两类。

1.2 甜味剂的风险

近年来，陆续有研究发现某些甜味剂对人体具有潜在的健康危害。例如，DEBRAS等[5]研究发现人工甜味剂的摄入与研究人群整体患癌症的风险呈正相关。WITKOWSKI等[6]通过体外动物实验，发现赤藓糖醇能通过促进血小板聚集，加速血栓形成，会增加不良心血管疾病事件的发生风险。因此，检测和监管食品中的甜味剂有利于降低其带来的风险。

2 食品中甜味剂检测的前处理

2.1 溶剂提取法

溶剂提取法指利用有机溶剂或无机溶剂将待测物中的有效成分提取出来，通过相关仪器定量检测的一类方法。甲醇、乙醇、异丙醇及其与水的不同比例混合物都可用作提取甜菊糖苷的提取剂[7]。溶剂提取法无需昂贵的仪器设备，方法简便，易于操作，但需要使用大量有机溶剂，对操作人员和环境会造成危害。

2.2 固相萃取法

固相萃取法根据样品在固相和液相之间存在的分配差异，达到分离、净化、浓缩的目的，此方法已作为前处理技术应用于食品中甜味剂的检测。唐吉旺等[8]建立了以固相萃取作为前处理技术检测食品中糖精钠等9种人工甜味剂的方法，该方法高效、快速、重现性好、易于实现自动化，可用于复杂食品基质中甜味剂的快速检测。

2.3 透析法

透析法利用小分子或离子能通过半透膜，而高分子物质却不能的特性，达到样品中有效成分分离的目的，透析液和透析条件的选择是此项方法的关键。SASAKI等[9]将透析液改成60%甲醇，室温透析

24 h或50 ℃加热透析2 h，提取了口香糖中的阿斯巴甜、乙酰磺胺酸钾、三氯蔗糖3种甜味剂，提取效果与直接提取法一样，但大大提高了效率。该法简便快速，但透析条件的优化需要研究人员不断探索。

2.4 沉淀法

沉淀法是基于沉淀反应原理进行分离的技术，将一定的沉淀剂加入食品样品中，沉淀干扰组分或待测物，再经过过滤或其他方法达到分离的目的。例如，周小洲等[10]采用甲醇沉淀的方法提取果冻中的糖精钠，3个浓度加标样品回收率分别为94.5%、95.0%、100.0%，准确性好。沉淀法具有操作简便、成本低、回收率高的优点，但针对复杂样品，分离度低、选择性低。

2.5 其他方法

除上述提到的前处理方法外，其他方法的优势也渐渐突显。例如，FERRAZZANO等[11]通过超临界流体萃取技术提取甜菊糖苷，与普通的溶剂提取技术相比，该技术常使用CO2作为萃取剂，减少了有机溶剂的使用，绿色环保。LI等[12]用基质固相分散法测定食品中的甜蜜素，仅消耗1.000 g固体样品或1.000 mL液体样品，大大减少了样品的使用量。

3 食品中甜味剂检测技术

3.1 色谱检测技术

3.1.1 高效液相色谱法

高效液相色谱法具有操作简便、测定准确、灵敏度高和重现性好的优势，常作为检测甜味剂的方法。伍昌明等[13]采用高效液相色谱法同时测定碳酸饮料中的4种甜味剂，高效快速。杜瑞等[14]建立了高效液相色谱测定烘烤食品中6种甜味剂的分析方法，6种甜味剂的相关系数均大于0.999，平均回收率为80.3%～99.8%。

3.1.2 离子色谱法

离子色谱法是将改进后的电导检测器安装在离子交换树脂柱的后面，连续检测色谱分离的离子的方法，常以低浓度的氢氧化钾作为流动相，一般以水作为溶剂，较为环保，值得推广应用。景赞等[15]利用离子色谱法对馒头中的3种甜味剂进行了快速测定，回收率为87.1～92.6%，精密度为1.9～4.2%，快速准确，且没有使用有机溶剂，健康环保。

3.2 质谱检测技术

质谱检测技术是利用电场和磁场将运动的离子按质荷比分离后进行检测的方法，该方法经常和高效液相色谱法联用对甜味剂进行检测。祝平等[16]建立了一种快速、高效、准确的超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱联用法，测定红枣和冬枣中的安赛蜜、甜蜜素、糖精钠。质谱检测技术具有测定快速、准确、精密度高和灵敏度高等优点，但质谱仪器的高成本、大尺寸是不可忽略的问题。

3.3 光谱检测技术

光谱检测技术是利用化学物质具有吸收、发射或散射光谱的特征进行分析的技术，常见的光谱检测技术有紫外分光光度法和拉曼光谱法。王海燕等[17]利用紫外分光光度法同时测定阿斯巴甜、安赛蜜、糖精钠3种人工合成甜味剂，快速准确。DUARTE等[18]通过拉曼光谱技术同时对阿斯巴甜、甜蜜素、糖精和乙酰磺胺酸钾进行了定量测定。光谱检测技术具有分析速度快、操作简便、不需要纯样品等优点，但往往需要一组标准样品作为基准，如何选择标准样品是这一技术的难点。

3.4 电化学检测技术

电化学检测技术将待测物质的变化归结为电相关变化，常以电位作为化学反应的量度进行测定。例如，MEDEIROS等[19]开发了一种用掺硼金刚石电极检测食品中阿斯巴甜和甜蜜素的方法，该电极能分开阿斯巴甜和甜蜜素的氧化峰电位约为400 mV，分离效果好。电化学检测技术灵敏度高，微量的物质变化也能通过电化学指标测量出来，具有操作简单、分析速度快、实时性好的优点。但此技术会受测试仪器、方法等的影响，测试仪器、方法等的不同会对最终的数据造成影响，需要制定、规范检测标准[20]。

4 结语

如今，人们的生活已离不开甜味剂，但甜味剂对人们的健康具有潜在的风险[21-24]。因此，甜味剂的准确定性和敏感定量对评估其在食品安全和公共卫生中的作用具有重要意义。本文对近年来食品中常见的甜味剂前处理和检测技术进行了总结和比较，快速分析、低成本、降低溶剂消耗等是开发前处理技术的重要方向。开发食品中甜味剂的检测技术的主要趋势是快速、经济、环保、高灵敏度和易于自动化。

参考文献

[1]杨志敏，陈源，刘淑坡，等.UPLC-QTOF-MS法直接检测碳酸饮料和茶饮料中8种甜味剂[J].实验室研究与探索，2022，41（5）：8-11.

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[3]蒋黎艳，张桂湘，邵金华，等.低热量糖果的研究进展[J].食品工业，2023，44（1）：234-238.

[4]韩仁娇，蓝航莲，王彩云，等.天然甜味剂：甜菊糖苷及其在食品中的应用[J].食品与发酵工业，2021，47（21）：312-319.

[5]DEBRAS C，CHAZELAS E，SROUR B，et al.

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[6]WITKOWSKI M，NEMET I，ALAMRI H，et al.The artificial sweetener erythritol and cardiovascular event risk[J].Nature Medicine，2023，29（3）：710-718.

[7]GASMALLA M A A，YANG R，HUA X.Extraction of rebaudioside-A by sonication from Stevia rebaudiana Bertoni leaf and decolorization of the extract by polymers[J].Journal of Food Science and Technology，2015，52：5946-5953.

[8]唐吉旺，袁列江，肖泳，等.固相萃取-高效液相色谱-质谱联用法同时测定食品中9种人工合成甜味剂[J].色谱，2019，37（6）：619-625.

[9]SASAKI T，TAHARA S，SAKAMAKI N，et al.

Determination of aspartame， acesulfame potassium， and sucralose in chewing gum by dialysis extraction[J].Shokuhin Eiseigaku Zasshi.，2019，60（6）：176-182.

[10]周小洲，于晨.高效液相色谱检测果冻中4种色素、糖精钠和苯甲酸的前处理优化研究[J].中国食品添加剂，2017（5）：194-198.