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分析方法

饮料中8种食品添加剂的高效液相色谱法测定方法研究

时间:2021-02-03 13:49:23 作者:admin 点击:

 
 
           随着人们生活水平的不断提升,饮料已经逐步成为人们的日常餐饮选择。为了提升饮料的口感和色泽,通常会加入一定的食品添加剂,比如新红、苯甲酸、柠檬黄等[1]。如果食品添加剂超标,会给人类的身体健康带来负面影响,严重者会危及生命。本文利用高效液相色谱法对饮料中的8种添加剂进行检测,详细报道如下。
1.材料与方法
1.1仪器和试剂
 
液相色谱色谱仪选为Waters的超高效液相色谱仪,离心机为GL-20G-Ⅱ高速冷冻离心机。试剂为1.00mg/mL山梨酸溶液、1.00mg/mL苯甲酸溶液、1.00mg/mL糖精酸钠溶液、100mg/L新红溶液、1.00mg/mL赤藓红溶液、1.00mg/mL柠檬黄溶液、1.00mg/mL亮蓝溶液、5.0mg/mL日落黄溶液标准物质。色谱纯选为甲醇和色谱纯、优级纯为乙酸铵、实验用水为18MΩ·cm的超纯水。
1.2样品处理
 
精密量取10g碳酸类饮料样品,微热至50˚C去除CO2后静置,待温度降至室温后定容至25mL,离心5min后过滤上清液。果汁类、固体类饮料样品处理方法同上。
1.3色谱条件
 
色谱柱为C18柱(250mm×4.6mm,5μm),最佳检测波长选择为230nm,柱温30˚C。流动相为0.002mol/L甲醇-乙酸铵,流速0.8mL/min。
2.结果与讨论
2.1线性范围及检出限
 
利用紫外检测器,在最佳色谱条件下对待检测溶液进行检测,得到不同添加剂的线性关系方程。结果显示,新红、柠檬黄、苯甲酸、山梨酸、日落黄、糖精钠、亮蓝、赤藓红等8种添加剂的线性相关系数均大于0.9990,依次为0.99996、0.99959、0.99991、0.99987、0.99997、0.99988、0.99986、0.99983。检出限在0.14~0.32mg/kg范围内,上述8种添加剂的检出限依次为0.20、0.14、0.21、0.29、0.31、0.32、0.28、026。
2.2精密度、准确度实验
 
针对上述样品重复测定7次,结果显示新红、柠檬黄、苯甲酸、山梨酸、日落黄、糖精钠、亮蓝、赤藓红等8种添加剂SD值位于0.025~0.044之间;上述8种添加剂RSD值位于0.128%~0.250%之间,即实验精密度良好,详细见表1所示。
 
应用高效液相色谱法在20μg/L浓度下开展添加回收率测试,结果显示回收率位于94.8%~107.7%范围内。选择相同浓度的标准样品进行对照测定,对数据进行统计学处理,对照品测定结果与样品测定结果无显著差异(P<0.05)。
2.3样品测定
 
选取处理的饮料样品(可乐、果汁、固体饮料)进行色谱条件测定,其中可乐样品中糖精钠峰值较高;果汁样品中可检测出苯甲酸、亮蓝等添加剂,苯甲酸对应的峰值较高;固体饮料可检测出山梨酸、日落黄等添加剂,山梨酸对应的峰值较高。
3.讨论
 
在饮料生产、加工、储存过程中,加入适量的食品添加剂能够提高饮料的色泽、口味以及保险周期,可以说食品添加剂与饮料有着密切的联系。但是,在实际中食品添加剂使用超出控制范围的现象时有发生,如果引用过量,可能致癌、致畸,极大地影响了消费者的身体健康,甚至威胁生命安全[2]。
 
为解决这一问题,我国已经出台相关法律法规,明确规定了食品添加剂的使用范围和剂量。常见的食品添加剂可以分为防腐剂、甜味剂、着色剂等几大类[3]。其中,防腐剂能够抑制微生物的生长,延长饮料的保质期,常见的防腐剂有包括有机防腐剂和无机防腐剂,其中前者比较有代表性的是苯甲酸、山梨酸等,饮料工业中使用普遍,后者比较有代表性的是亚硫酸盐等[4]。以苯甲酸为例,该添加剂进入人体后会对人体产生较大的副作用,欧美等国已禁止将其列入食用防腐剂的范畴,我国规定苯甲酸的使用上限是0.2g/Kg。与苯甲酸相比,山梨酸副作用较低,但是食用过多会影响机体的正常新陈代谢,增加机体的代谢负担[5]。甜味剂包括天然调味剂和人工合成调味剂,前者包括甘草、甜叶菊等,后者包括糖精钠、甜蜜素等。从我国的饮食结构来看,甜味剂无处不在,研究显示,甜蜜素过量使用会导致肝功能超负荷,严重者可能导致食用者患癌。此外,酸味剂也是常见的食品添加剂之一,酸味剂不仅可以赋予饮料适度的酸味,还能抑制微生物的生长,常见的酸味剂有醋酸、柠檬酸、乳酸等[6]。
 
为防止滥用食品添加剂,保证公众健康,我国政府出台了食品卫生检测国家标准,但是该标准只能针对一种或者一类食品添加剂,对于复合添加剂尚缺乏明确的标准[7]。目前业内常采用气相色谱、液相色谱、气相色谱质谱联用等技术进行食品添加剂的检测,其中质谱技术具有较高的专一性,能避免其他基质和杂质的干扰,色谱技术分离效率高,液相色谱法检测灵敏度高、重复性高、并且不受样品挥发性和热稳定性等因素的制约,应用范围广[8]。本文构建了高效液相色谱法对饮料中的8种添加剂进行检测,结果显示新红、柠檬黄、苯甲酸、山梨酸、日落黄、糖精钠、亮蓝、赤藓红等8种食品添加剂线性相关系数均大于0.9990,检出限在0.14~0.32mg/kg范围内,标准偏差SD值位于0.025~0.044之间,RSD值在0.128%~0.250%范围内,回收率位于94.8%~107.7%范围内。高效液相色谱法可操作性强,检测精度高,能满足相关食品添加剂的国家标准要求,在饮料添加剂检测方面具有较好的应用效果。
 
表1.8种食品添加剂测定实验精密度测定结果    
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