标题 | 超高效液相色谱快速测定饮料中的食品添加剂 |
范文 | 房磊 在饮料中使用食品添加剂,可以改善口感和色泽、延长保质期,但是一些食品添加剂用量过高时,会危害人体健康,如苯甲酸、阿斯巴甜、靛蓝等,所以便需要对其含量进行准确测量。通常情况下,饮料中的食品添加剂种类不止一种,单个测定效率较低、成本较高,并且色谱操作条件相同时,容易造成测定误差,而使用超高效液相色谱法可有效解决上述问题。 超高效液相色谱法特点 超高效液相色谱法是在高效液色谱法基础上发展而来的,两者原理基本相同,主要具备以下特点。第一,液体形态的流动相,会受到较大阻力,为使其能够顺利流经色谱柱,需施加高压。第二,在高压作用下,流动相会以较高速度流动,可大大缩短分析时间,大大提高了测定效率。第三,相较于气相色谱和工业精馏塔,该方法具有较高的分离效能,可根据实际情况选用固定性或流动性。第四,灵敏度较高,紫外检测器可达0.01ng,进样可精确到μL单位。第五,分离分析有机化合物时,超过70%的都可采用该方法,适用范围较广,在大分子、高沸点、强极性等化合物中应用效果良好。 实验设计及操作 选取某超市在售的果汁、碳酸饮料、含乳饮料、茶饮料四种饮料作为实验样品,所用试剂包括甲醇、甲酸、乙酸、乙腈,均为色谱纯,所用标准物质由国家标准物质中心提供,质量浓度为1mg/mL,实验用水为超纯水。实验所用到的仪器设设备主要包括配有二极管阵列检测器和Empower2色谱数据处理系统的超高效液相色谱仪、涡旋混合器、高速离心机,型号分别为ACQUITY UPLC、XH—C和3—18K。在50mL的烧杯中加入25mg标准物质,滴加适量甲醇—水配置标准溶液,质量浓度为50μg/mL,用容量瓶保存至阴凉处,使用前对其进行稀释操作,稀释后标准溶液质量浓度分别为50、10.5、1、0.1μg/mL。取四种样品饮料各5g,在50mL烧杯中与5mL甲醇混合均匀,加入适量水摇匀、涡漩混合2min。取出定溶液進行离心操作,离心时间和转速分别为5min和6000r/min,再用微孔滤膜对上层清液进行过滤。色谱条件为XBridge Peptide BEH C18色谱柱,温度为50℃,流动相分别为甲醇和乙酸铵溶液,后者质量浓度为20mmol/L,速度大小为0.6mL/min,并科学设定流动性梯度,进样量为5μL。扫描检测波长时,具体范围为200~500nm。实际操作时,根据标准溶液浓度高低,依次完成各种食品添加的测定,确定其保留时间长短和检测波长大小,然后提取对应色谱图,并根据不同组分所对应的峰面积,用标准曲线将其质量浓度表示出来,完成对各种食品添加剂的光谱图定性和峰面积定量操作。所选饮料样品中,苯甲酸、安赛蜜、柠檬黄、山梨酸、糖精钠、脱氢乙酸、胭脂红、苋菜红、咖啡因、日落黄、诱惑红、亮蓝、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸丁酯的检测波长分别为230、230、410、230、230、230、410、410、230、410、410、410、256、256、256、256。 实验结果讨论 按照所设定的条件进行实验,可以在5.5min内实现试验样品中多种食品添加剂的良好分析,每次进样时间约为8min。每个组分所对应的紫外光谱图,需先在色谱柱上分析,然后经二极管阵列检测器扫描检测后获取,以此作为依据可知,波长为230nm、256nm和410nm时,所能检测出的食品添加剂分别为苯甲酸、安赛蜜、糖精钠、山梨酸、脱氢乙酸和咖啡因;对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸丁酯;诱惑红、胭脂红、苋菜红、檬黄、日落黄、亮蓝。根据各种食品添加剂的水溶性个脂溶性特点,可利用甲醇进行提取,其浓度为10%高速,经高速分离后所得上清液较为澄清,经过滤后再对其测定不会堵塞色谱柱。按照标准规定方法,进行多次回收率实验,食品添加剂加标量分别为5、10、20mg/kg,实验结果为91.5%~100.2%,表明该测定方法加标回收率较高。然后再进行精密度实验,平行测定加标量为5mg/kg的样品,实验次数为6次,可得最终精密度结果为0.65%~2.21%,表明该测定方法有着良好的精密度。最后,根据所得各种食品添加剂色谱柱峰面积大小,对其进行线性回归,可以发现此次实验所设定多种质量浓度的标准液,其相关系数均超过了0.999,证明在此范围内各种食品添加剂具有良好的分线性关系。 采用超高效液相色谱法,可同时测定饮料中的多种食品添加剂含量,具有测定精准度高、测定效率快、测定成本低等优点,改善了原有测定方法的不足,在饮料食品添加剂测定方面有着宽阔的应用前景,值得推广。 |
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