高效液相色谱法同时测定饮料中13种食品添加剂

摘 要：建立一种高效液相色谱法同时测定饮料样品中13种食品添加剂的检测方法。样品经过处理后，以C18（250 mm×4.6 mm，5 μm）色谱柱分离，流动相为50 mmol·L-1磷酸氢二铵（pH值3.5）和甲醇梯度洗脱，通过二极管阵列（PDA）检测器测定，外标法定量分析。结果表明，28 min内13种添加剂可实现完全分离。

关键词：食品添加剂;饮料;高效液相色谱法

Simultaneous Determination of 13 Food Additives in Beverages by High Performance Liquid Chromatography

Zheng Yunhua， Zhang Hui， Jiang Wenlong

（Ya’an Quality Inspection and Testing Institute， Ya’an 625000， China）

Abstract： To establish a method for the simultaneous determination of 13 kinds of additives in beverages by high performance liquid chromatography. The separation was achieved on a C18 column （250 mm×4.6 mm，5 μm） in 28 min by using 50 mmol·L-1 （NH4）2HPO4 （pH 3.5） and acetonitrile as mobile phase， and determined by diode array （PDA） detector. The external standard method was used for quantitative analysis. The results showed that 13 additives could be completely separated within 28 min.

Keywords： food additive; beverage; high performance liquid chromatography

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。

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。

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。

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。

参考文献

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[8]林腾奕，陈思敏，梁旭霞，等.超高效液相色谱法同时测定饮料中20种食品添加剂[J].食品安全质量检测学报，2020（5）：500-505.

基金项目：雅安市科学技术局项目（21KJJH0021）。

作者简介：郑云华（1983—），女，湖北枝江人，硕士，高级工程师。研究方向：食品检验检测。