运用高效液相色谱测定葡萄酒中的添加剂

在科学技术快速发展的背景下，许多新的检测技术和检测方法被广泛应用在食品安全检测中，有利于从技术层面保障食品的健康。当前有不同类型的检测方法可以分别测定葡萄酒中的甜味剂、色素、防腐剂等，但是这些方法需要花费较长的检测时间，检测程序相对繁杂，不能同时快速测定葡萄酒中不同类型的添加剂。高效液相色谱作为一种全新的检测方法，将其应用于葡萄酒的测定中，可以很好地检测出酒中的添加剂，达到良好的测定效果。
高效液相色谱法概述
对于高效液相色谱法而言，其也称之为近代柱色谱、高分离度液相色谱、高速液相色谱、高压液相色谱等，可分为亲和色谱、离子色谱、吸附色谱、体积排阻色谱、分配色谱等类型，指的是在分析化学和生化中经常采用的柱层析仪。作为色谱法中的重要内容，高效液相色谱是以液体为流动相，借助高压输液系统，在装有固定相的色谱柱中泵入不同比例的缓冲液、混合溶剂或不同极性的单一溶剂，当柱内的成分进行分离后加以检测，有效分析试样。该方法可以及时准确解决不同学科领域中的数据问题，如法检、商检、工业、化学、农业、医学等，逐渐成为重要的分离分析技术。
材料与方法
仪器设备和材料、试剂。本实验中采用的仪器设备主要是沃特世高效液相色谱仪ACQUITY UPLC H-Class Bio、二极管阵列检测器、自动进样器。而实验中使用的10份葡萄酒样品规格为750mL，试剂为0.5mg/mL的赤藓红、胭脂红、柠檬黄、苋菜红、日落黄与1.00mg/mL的诱惑红，纯度为99.5%的对羟基苯甲酸丁酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸甲酯、苯甲酸，纯度为99.9%的糖精钠、对羟基苯甲酸乙酯，纯度为91%的靛蓝与纯度为99%的山梨酸和安赛蜜，纯度为92%的新红。
仪器条件和样品处理。
（1）仪器条件。首先是色谱条件。本实验选用的色谱柱为ACQUITY UPLC 1.7μm，柱溫为30℃，流速是1.0mL/min，而进样量为10μL，流动相为20mmol/L 乙酸铵-甲醇，检测波长涉及630nm的亮蓝、425nm的柠檬黄、515nm的诱惑红、日落黄、胭脂红、苋菜红等，下表1表示的是洗脱梯度。其次是质谱条件。对源温度进行加热，使其达到300℃，毛细管的温度达到350℃，喷雾电压处于负离子的模式，电压为3000V，质量扫描范围m/z100～1000，一级质谱全扫描分辨率35000，C-trap的最大等待时间和最大容量（AGC）分别是200ms和3×106。
（2）样品处理。在实验过程中，将5mL的样品吸入到10mL的比色管中，利用蒸馏水进行定容，使其达到规定的刻度，在基础上进行混合摇匀，然后经过0.45μm的无机滤膜，上机进样10μL进行色谱分析。
（3）方法。以标准物质的峰扫光谱纯度和保留时间为依据，按照两种方式来准确定性样品峰，借助外标法的方式定量计算峰面积，然后依次分析不同浓度的10种添加剂混合标准溶液，如诱惑红、胭脂红、柠檬黄、糖精钠、山梨酸、日落黄、安赛蜜、苋菜红、苯甲酸等。值得注意的是，在绘制标准曲线的过程中，纵坐标表示的是峰面积，横坐标表示的是质量浓度（mg/L）。
结果分析
高效液相色谱条件的优化。诱惑红、胭脂红、柠檬黄、糖精钠、山梨酸、日落黄、安赛蜜、苋菜红、苯甲酸等10种添加剂在极性方面存在很大的差异，如果仅仅只使用一种色谱体系，则不能达到理想的分离结果。在本次实验中采用高效液相色谱法，流动相为20mmol/L的乙酸铵-甲醇，借助梯度洗脱的方法来促进分离结果的提高。通常在开始测试时，流动相中的20mmol/L的乙酸铵以及甲醇的比例为95：5，然后在0～15min内调整两者的比例，使其变为35：65，在15～25min内将两者的比例调整为2：98，而在25～35min内将两者的比例调整为95：5.通过这样的步骤，能够很好地分离出葡萄酒中的10种添加剂。
利用紫外光谱仪器扫描葡萄酒中的胭脂红、糖精钠、诱惑红、日落黄等10中添加剂标准溶液，然后确定检测波长，可以得出如下结果：亮蓝630nm；柠檬黄425nm；诱惑红、胭脂红、苋菜红、日落黄515nm；山梨酸、安赛蜜、糖精钠、苯甲酸230nm。按照上述优化后的色谱条件来检测葡萄酒中10种添加剂混合标准溶液，可以完全分离这些添加剂，形成良好的峰形。
方法检测限和曲线线性范围。分别进样10μL的逐级稀释的标准工作液，对线性回归的结果进行测定，其中线性范围为0.5～20mg/L，下表2为检测限和回归方程[x为浓度，（mg/L）；y为峰面积，Counts]相关系数。
精密度与回收率。该实验中对已知含量的6份同一样品进行称取，以供试品制备的方法为依据进行处理，然后通过测定得出结果。可知：样品中的平均相对标准偏差为0.48%～4.33%（n=6），加标回收率90.0%～108.5%。
方法运用。采用高效液相色谱的方法来测定葡萄酒中的10种添加剂，结合添加剂的光谱图与保留时间进行定性定量分析，其中3个样品中可以检测出山梨酸，如下表3所示。
在上述实验过程中，构建葡萄酒中日落黄、柠檬黄、山梨酸、安赛蜜、诱惑红、胭脂红、糖精钠、苋菜红、苯甲酸等10种添加剂的检测方法，即高效液相色谱法，分别对梯度洗脱条件和流动相进行优化实验，以便获得10种添加剂的有效分离。这种方法可以简单预处理样品，具备较高的分离度和较广的线性范围，精密度与回收率良好，加标回收率保持在90～108.5%的范围内，测定低限位1.0mg/kg，平均相对标准偏差为0.48%～4.33%，与国内先进水平相符，有利于同时测定葡萄酒中的多种添加剂，达到良好的分离效果。