食品中甜蜜素檢測方法研究進展

　　摘要：指出了甜蜜素的使用，一方面攝入過量會對人體健康造成危害，另一方面也限制了我國食品的出口。為了進一步提高我國產品質量以及克服食品出口所遭遇的種種綠色壁壘，加強對甜蜜素檢測研究勢在必行。對國內外甜蜜素的檢測方法進行了綜述，并對其研究方法進行了展望。 
　　1 引言 
　　甜蜜素（Sodium Cyclamate）學名環己基氨基磺酸鈉，是食品生產中常用的添加劑，其口感好、價格低廉，甜度是蔗糖的30～40倍[1，2]，而價格僅為蔗糖的3倍，自面世以來對人體是否有害長期有爭議，某些國家如美國、英國、日本和東南亞等禁止作為添加劑使用，在我國，雖然仍然允許甜蜜素的使用，但是具有嚴格限量要求，根據我國《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》 （GB2760-2011） [3]中對甜蜜素的添加量有明確準定，面包、糕點、餅干、復合調味料、飲料等的最大使用量為0.65g/kg，蜜餞為1.0g/kg，話梅、陳皮等為8.0g/kg。因此，一方面為了克服食品出口至美國、日本等國時，被要求產品中不允許添加甜蜜素而所遭遇的種種綠色壁壘，另一方面為了避免國內食品生產中出現甜蜜素的超范圍或超量使用和保障人民身體健康，做好甜蜜素的監測工作，研究能夠準確、快速測定食品中甜蜜素的方法是十分必要和具有現實意義的。本文就近年來國內外食品中甜蜜素檢測的方法進行了綜述，并展望了其發展方向。 
　　由于食品的組成成分比較復雜，所以檢測食品中甜蜜素有不同的前處理和測定方法。目前國內外食品中甜蜜素檢測的方法主要有：比色法[4～6]、薄層層析法[7]、氣相色譜法[8]、高效液相色譜法[9，12]、氣質聯用法[13，14]、液質聯用法[15，16]和離子色譜法[17，18]，現綜述如下。 
　　2 理化檢測法 
　　2.1 比色法 
　　比色法是通過比較或測量有色物質溶液顏色深度來確定待測組分含量的方法，常見的有可見分光光度計法和紫外分光光度計法。由于甜蜜素僅有微弱的紫外吸收，故需要先進行衍生化反應后，才能進行紫外測定，常用的衍生方法為氯化和重氮化。國標《食品中環己基氨基磺酸鈉的測定》（GB/T 5009.97-2003）[4]中第二法采用的就是比色法之可見分光光度計法，其反應原理是在硫酸介質中環己基氨基磺酸鈉與亞硝酸鈉反應，生成環己醇亞硝酸脂，與磺胺重氮化后再與鹽酸乙二胺偶合生成紅色染料，在 550nm波長下測其吸光度，以標準對照品作標準曲線進行定量。 
　　陳少波[5]等用乙酸乙酯在酸性條件下提取食品中的甜蜜素，再以堿性水反提取，加入過量的次氯酸鈉將甜蜜素轉變為N，N-二氯環己胺，溶于環己烷，在波長304nm處測定。結果表明，甜蜜素在0.2～1.0g/L范圍內符合比爾定律，相對標準偏差2.66%～5.40%，平均回收率為95.0%～102.7%，食品中共存的苯甲酸、山梨酸、糖精鈉在0～10.0g/L范圍內，色素在0～20g/L范圍內不影響測定，方法簡捷、準確。 
　　將甜蜜素中的氮轉化為銨，在堿性條件下與水楊酸鈉-次氯酸鈉反應生成藍色物質，用分光光度法測定吸光度進行定量。結果表明：吸光值與甜蜜素的含量在一定濃度范圍內成正比，最大吸收波長為658nm，甜蜜素在0～16μg/mL范圍內符合比爾定律，相對標準偏差2.74%～3.94%，平均回收率為94.12%～96.04%，方法準確可靠，易于掌握，適合飲料、蜜餞等食品中甜蜜素的測定。 
　　比色法比較簡單易行，是較早用于食品中甜蜜素的檢測方法，缺點就是有顏色的物質容易形成干擾，促使結果不準確。 
　　2.2 薄層層析法 
　　薄層層析法是將吸附劑、載體或其他活性物質均勻涂鋪在平面板（如玻璃板、塑料片、金屬片等）上，形成薄層，把欲分離的樣品點在薄層上，然后用適宜的溶劑展開，使混合物得以分離，根據比移值和顯色斑深淺進行定性和半定量的方法。國標GB/T 5009.97-2003[4]中第三法采用的就是薄層層析法，其原理是試樣經酸化后，用乙醚提取，將試樣提取液濃縮，點于聚酰胺薄層板上展開，顯色后，根據薄層板上環己基氨基磺酸鈉的比移值及顯色斑深淺，與標準比較進行定性、概略定量。 
　　劉維華[7]等采用薄層層析法同時測定飲料、糕點中的甜蜜素和糖精鈉，他們采用聚酰胺粉經200目篩后制成薄層，用7∶1∶2的正丁醇∶氨水∶無水乙醇為作為展開劑，用含0.04%溴甲酚紫50%乙醇溶液作為顯色劑進行測定，結果表明：甜蜜素的最低檢出量為3μg，色斑清晰穩定，與國標法測定結果無明顯差異（P>005）。 
　　3 色譜檢測法 
　　3.1 氣相色譜法 
　　氣相色譜法具有快速、簡便、高靈敏度等特點一直是食品中甜蜜素檢測的主要方法，國標GB/T 5009.97-2003[4]中第一法采用的就是氣相色譜法，其測定原理是在硫酸介質中環己基氨基磺酸鈉與亞硝酸反應，生成環己醇亞硝酸酯，再利用氣相色譜法進行定性和定量。由于測定前需要先提取甜蜜素后才能進行亞硝化衍生，所以，眾多研究者對國標中的樣品前處理方法進行了大量的研究并提出了不少改進方法。 
　　針對固體試樣如涼果、蜜餞等試樣制備方法需要研磨或透析，不僅操作繁瑣，消耗人力大，時間長，且由于研磨樣品時加入硅膠或海沙的量不明確，而這些固體物質占去一定的體積，使定容后的體積不能真正代表稀釋體積，導致準確率低，為了克服這些缺點，白艷玲[8]等將食品中的甜蜜素經超聲波提取衍生化后，用氣相色譜法測定，結果表明：甜蜜素的檢出限為0.018k/kg，在005g/L～160g/L范圍內具有良好的線性關系，加標回收率為9400%～10300%，與國標中的研磨提取法比較無明顯差異（P>005），方法簡便、快速、明確，適用于批量樣品的測定。 　　3.2 高效液相色譜法 
　　高效液相色譜法是在傳統的液相色譜法基礎上發展起來的，是以液體為流動相，利用高壓輸液系統，實現對試樣分離和分析的檢測方法，在數據處理上與氣相色譜法相似。這種方法具有高分離速度、高分辨率、高效率和高靈敏度等優點，常被用于分析復雜基質中的甜蜜素。 
　　目前已經開展了用紫外吸收檢測器、二極管陣列檢測器、示差折光檢測器和蒸發散射檢測器檢測甜蜜素的研究。其中紫外吸收檢測器具有較高的靈敏度，檢出限為10ng，線性范圍較寬，對流動相的流速和溫度變化也不是很敏感，適用范圍廣，是高效液相色譜最常用的檢測器，賀同欣[9]等將進出口飲料和果汁中的甜蜜素經次氯酸鈉轉化為N，N-二氯環己胺，正己烷萃取后，用配有紫外檢測器的高效液相色譜法在波長314nm條件下測定，檢出限為5mg/kg，回收率為102.8%～103.0%；蘇建國[10]采用次氯酸衍生，0.02mol/L的乙酸銨和甲醇（90∶10）為流動相，在314nm檢測波長條件下，利用高效液相色譜二極管陣列檢測法分析風味飲料中甜蜜素含量，其整個分離過程在7min在完成，回收率為996%～1004%，方法快速準確；徐燁[11]等采用高效液相色譜-示差折光檢測器法同時測定碳酸飲料中苯甲酸、山梨酸、糖精鈉和甜蜜素的分析方法，結果顯示，甜蜜素的檢出限為1.3μg/mL，回收率為97.4%，線性范圍為2.0～200μg/mL，方法準確度高、操作簡單快速，普適性強，適合于實驗室的日常分析檢測；陳玉波[12]等以C18柱分離，0.01mol/L的乙酸銨和甲醇（80：20）為流動相，利用高效液相色譜-蒸發光散射檢測法分析食品中的甜蜜素含量，結果顯示，甜蜜素的線性范圍為50～1000mg/L，檢出限為1.0mg/kg，回收率為98.48%，方法準確度高、穩定性與重現性好且操作簡單。 
　　3.3 氣質聯用法 
　　氣質聯用以氣相色譜作為分離系統，質譜為檢測系統，具有色譜的高分辨率和質譜的高靈敏度，被廣泛應用于復雜組分的分離與鑒定，是生物樣品中藥物與代謝物定性定量的有效工具。目前已有較多采用氣質聯用測定甜蜜素的研究報道。 
　　王珮[13]等利用氣質聯用可以直接對有機物進行定性的特點，對國標法GB/T 5009.97-2003[4]中的氣相色譜法的原理進行了探討，結果顯示無論何種條件下均無環己醇亞硝酸酯生成（提取環己醇亞硝酸酯的特征離子98、82、57），且反應產物不單一，在沒有Cl-存在的情況下，主要產物有環己烯、物質X及環己醇；在Cl-存在的情況下，反應產物較為復雜，有環己烯、物質X、環己醇及各種氯代環己烷，研究認為此反應主要是脂肪伯胺的重氮化反應。胡強[14]等建立了一種對不同食品中低含量甜蜜素的快速氣相色譜-質譜（GC-MS）檢測方法，將不同樣品（含蛋白、含脂肪等液、固體試樣）經過除雜、超聲波提取、衍生，然后經GC-MS定性、定量測定，實驗表明，該方法甜蜜素的檢測限為40mg/kg，回收率為88.0%～108.0%，相對標準偏差小于7.16%，滿足食品中低含量的甜蜜素檢測要求。 
　　3.4 液質聯用法 
　　液質聯用又叫液相色譜-質譜聯用技術，將色譜對復雜樣品的高分離能力，與質譜具有高選擇性、高靈敏度及能夠提供相對分子質量與結構信息的優點結合起來，在藥物分析、食品分析和環境分析等許多領域得到了廣泛的應用，目前有不少利用液質聯用法來檢測食品中的甜蜜素的研究報道。 
　　徐春祥[15]等利用液相色譜-質譜聯用的方法對白酒中添加的甜蜜素進行了定性定量分析，結果顯示，甜蜜素的線性范圍為0.02～2.0mg/L，檢出限為0.01mg/L，回收率為92.5%～98.7%，相關系數為0.9995，該方法測定甜蜜素不需要對樣品衍生化，方法簡便，檢測靈敏度高，適宜權威部門進行酒中甜蜜素的仲裁檢測。徐琴[16]等建立了泡菜中禁用甜味劑甜蜜素的高效液相色譜-質譜測定方法，將泡菜樣品用水提取、離心后采用液相色譜柱分離，質譜檢測器檢測，外標法定量，實驗表明，該方法甜蜜素的線性范圍為0.1～5.0mg/kg，檢測限為0.1mg/kg，回收率為82.0%～97.3%，方法準確可靠。 
　　液質聯用法對甜蜜素檢測限低，靈敏度高，前處理比較簡單可靠，可以快速高效的對酒類等容易產生假陽性的樣品進行檢測，可以滿足國外無殘留檢測要求的標準方法，具有較大的研究價值和應用推廣價值。 
　　3.5 離子色譜法 
　　離子色譜法是液相色譜法中的一種，其主要通過電導檢測器對陰、陽離子混合物進行常量和痕量分析，可用于分析在水溶液中能夠解離成為陰、陽離子的物質，具有選擇性好、靈敏度高等特點。鄧永利[17]等建立了離子色譜-抑制型電導檢測方法分離測定牛奶中的甜蜜素方法，實驗結果表明，該方法甜蜜素的線性范圍為3.0～80.0mg/L，檢測限為0.05mg/L，加標回收率為90.1%～103.3%，且測定甜蜜素不需要對樣品進行預處理，具有方法簡便、穩定性好、重復性好和靈敏可靠等優點。鐘志雄[18]等將樣品經沉淀處理過濾后，采用離子交換-電導檢測離子色譜法對食品中的甜蜜素和苯甲酸進行測定，結果表明，該方法線性范圍廣、相關性好，其中甜蜜素檢測限為0.48mg/kg，加標回收率為90.4%～105.1%，相對標準偏差為0.2%～4.8%，與國標方法比較，具有準確度高、適用性較好的優點。 
　　上述食品中甜蜜素的檢測方法各有其適用范圍和優缺點，實際操作時應根據自身具備的儀器設備條件和所需檢測的食品種類要求來選擇合適的檢測方法。 
　　2013年3月 綠 色 科 技 第3期4 結語 
　　甜蜜素是一種人工甜味劑，廣泛應用于食品加工業，雖然國標中對其使用范圍和限量作了明確規定，但是在實際中超量超范圍使用時有發生，因此必須加強對其了解和檢測，但是目前國標上所列出的甜蜜素的檢測方法存在著容易出現假陽性、檢出限不能滿足檢測要求等問題，特別是針對如葡萄酒、黃酒、白酒等化學組成及其復雜的產品，從而一方面影響了人民的身心健康，另外一方面也影響了國內這些產品的出口貿易，因此，在食品安全形勢嚴峻的大局下，把好食品安全檢測關非常重要，為了做好甜蜜素的監測工作，通過改進食品檢測手段，研究快速、高效和靈敏度高的儀器設備及檢測方法，將成為甜蜜素檢測的發展方向。 　　參考文獻： 
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