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固相萃取-高效液相色谱法快速测定饮料中3种碱性橙含量

2020-07-14蔡燕斌丁萍刘月红

现代食品·下 2020年3期
关键词:固相萃取高效液相色谱法饮料

蔡燕斌 丁萍 刘月红

摘 要:目的:建立了一种固相萃取-高效液相色谱法快速测定饮料中的碱性橙2(chrysoidine G,CDG)、碱性橙21(orange G,AOG)和碱性橙22(astrazon orange R,AOR)共3种禁用色素添加剂的方法。方法:样品采用C18-SPE小柱净化,洗脱液在35 ℃下用氮气吹至近干后用定容液溶解并定容,过有机相滤膜后在Agilent XDB C18色谱柱上,以20 mmol·L-1的乙酸铵溶液和甲醇(体积比为35∶65)作为流动相进行分离,采用二极管阵列检测器(DAD)在449 nm波长处检测CDG,在485 nm 波长处检测AOG及AOR,以外标峰面积法定量。结果3种碱性橙染料在0.50~20.0 mg·L-1濃度范围内线性关系较好,方法回收率为86.8%~96.5%,相对标准偏差均小于2%(n=6),方法的检出限为0.01 mg·kg-1。结论:本方法操作简便、快速、准确,可适用于美年达和芬达等橙色饮料中碱性橙的检测。

关键词:高效液相色谱法;固相萃取;碱性橙染料;饮料

Abstract:Objective: To establish a SPE HPLC method for the rapid determination of three banned pigment additives in beverages, namelychrysoidine G (CDG) astrazon orange G (AOG)and astrazon orange R (AOR). Methods: Samples were purified by C18-SPE small column, the eluate was blown to near dry with nitrogen at 35 ℃, dissolved and fixed volume with fixed volume solution, filtered by organic phase membrane, separated on Agilent XDB-C18 column with 20 mmol·L-1 ammonium acetate solution and methanol (volume ratio 35∶65) as mobile phase, and diode array detector was used for the determination of CDG at 449 nm and AOG and AOR at 485 nm with external standard method for quantification. Results: the linear relationship of the three basic orange dyes was good in the concentration range of 0.50~20.0 mg·L-1. The average recoveries were 86.8%~96.5% and the relative standard deviations were less than 2% (n=6). The detection limits of the method were 0.01 mg·kg-1. Conclusion: The method is simple, rapid and accurate, and can be used for the determination of basic orange in orange drinks such as Mirinda, and Fanta.

Key words:High performance liquid chromatography; Solid phase extraction; Basic orange dye; Beverage

碱性橙染料是一类碱性工业染料,主要用于纺织品、木制品及皮革制品的染色,根据《中华人民共和国食品添加剂使用卫生标准》的相关规定,碱性橙染料是禁止用作食品添加剂的化学制品。由于碱性橙染料比柠檬黄、日落黄等水溶性染料更易上色且不易褪色,因此一些不法商贩将碱性橙染料用于黄鱼、辣椒、饮料和腐竹等豆制品的染色,以次充好,严重危害消费者的身体健康。

食品中禁用的碱性橙染料主要有3种,包括碱性橙2(CDG)、碱性橙21(AOG)及碱性橙22(AOR)。目前主要有高效液相色谱法(HPLC)[1]、反相高效液相色谱法(RP-HPLC)[2]和超高效液相色谱-串联质谱法[3]等检测方法。食品检测的国家标准主要是GB/T 23496-2009《食品中禁用物质的检测 碱性橙染料 高效液相色谱法》[4],该方法中对于饮料等液体样品的前处理方法操作时间长、过程易损失,碱性橙染料回收率不好。本研究主要针对橙色饮料美年达、芬达和统一鲜橙多3种基质,采用固相萃取的前处理方法,用高效液相色谱法进行分离检测,建立一套简便、快速、准确的测定食品中碱性橙含量的方法。

1 材料与方法

1.1 材料

美年达和芬达等液体样品均购自本地超市和市场。

1.2 仪器与试剂

甲醇、乙醇(色谱纯,上海安谱公司);乙酸铵(分析纯,国药集团化学试剂有限公司);标准品碱性橙2、碱性橙21、碱性橙22(纯度>88%,上海安谱公司)。所用试剂均为色谱纯,试验用水为一级水。Agilent1260高效液相色谱仪(美国安捷伦公司);氮吹仪(美国ORGANOMATION ASSOCIATES INC.);固相萃取仪(美国Agela Technologies);涡旋混合器(德国IKA);电子天平(瑞士梅特勒-托利多公司)。

1.3 实验方法

1.3.1 混合标准系列溶液的配制

①1 000 mg·L-1混合标准储备液。准确称取碱性橙2、碱性橙21和碱性橙22各约10 mg(按纯度折算为100%),用甲醇溶解并定容至10 mL。②100 mg·L-1混合标准中间溶液。取混合标准储备液1.0 mL,用定容液定容至10 mL。③混合标准系列工作溶液。将混合标准中间溶液用定容液逐级稀释,配制成浓度为0.5、1.0、2.0、5.0、10.0 mg·L-1和 20.0 mg·L-1的混合标准系列工作液,现用现配。定容液为65%体积的甲醇和35%体积的0.02 mol·L-1乙酸铵溶液的混合溶液。

1.3.2 仪器工作条件

Agilent XDB C-18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流动相:A:0.02 mol·L-1乙酸铵溶液;B:甲醇;等梯度洗脱条件:A,35%;B,65%。流速:1.0 mL·min-1;柱温:40 ℃;检测波长:碱性橙2:449 nm;碱性橙21、碱性橙22:485 nm。进样量:20 μL。检测器:二极管阵列检测器(DAD)。

1.3.3 试验方法

将饮料样品混匀,称取10 g(准确至0.01 g)样品,过Cleanert S C18-SPE固相萃取柱(2 g/12 mL),弃去流出液,最后抽干,再加10 mL无水乙醇洗脱固相萃取柱,控制2滴/s的下滴速度,收集全部洗脱液至试管中,最后抽干小柱,在35 ℃下用氮气将洗脱液吹至近干,加入1.0 mL定容液,涡旋30 s溶解残留物,经0.22 μm滤膜过滤,收集滤液于进样瓶中以备进样。按色谱峰的保留时间定性,以峰面积外标法定量。

2 结果与分析

2.1 洗脱液类型和体积的选择

分别采用10 mL乙醇、10 mL定容液、5 mL乙醇+5 mL定容液作为洗脱液,经过试验,发现由于定容液中有35%的水,所以10 mL乙醇氮吹干得最快,5 mL乙醇+5 mL定容液次之,10 mL定容液最慢,在液相上检测时用10 mL乙醇作为洗脱液3种碱性橙回收率最高,故用10 mL乙醇作为洗脱液。洗脱液乙醇体积分别为5、10、15 mL和20 mL时,试验结果见表1,结果表明,采用5 mL乙醇洗脱回收率不高,10 mL乙醇洗脱回收率较好,用15 mL乙醇和20 mL乙醇洗脱回收率与10 mL乙醇差不多,但因氮吹时间太长,故选用10 mL乙醇洗脱最佳。

2.2 氮吹温度的选择

分别选用20、30、35、40 ℃和50 ℃作为氮吹温度,经过试验,发现在20 ℃时氮吹时间较长,3种碱性橙回收率极不稳定,在40 ℃和50 ℃碱性橙2受温度的影响较大,在35 ℃时3种碱性橙回收率最高,试验结果见表2。故选用35 ℃作为氮吹温度。

2.3 最终定容溶液类型的选择

分别用1.0 mL甲醇和1.0 mL定容液作为最终定容溶液,经过试验,用1.0 mL定容液作为最终定容溶液,在液相中检测时3种碱性橙峰型较窄较好,峰高较高,用1.0 mL甲醇时峰型较宽较差,故选用1.0 mL定容液作为最终定容溶液。

2.4 样品调PH值的选择

芬达橙味碳酸饮料PH值在4左右,用稀氨水调节PH值至7左右,进行试验,结果表明,样品pH值在4左右时3种碱性橙2、21、22的回收率分别为89.5%、96.2%、94.5%,pH值在7左右时碱性橙2、21、22的回收率分别为88.7%、73.3%、68.8%,故样品采用不调PH值直接检测。

2.5 干扰试验

在色谱条件下,食品中常见的食用色素柠檬黄、日落黄、亮蓝、胭脂红、诱惑红和添加剂苯甲酸、山梨酸、糖精钠、咖啡因在449、485 nm处几乎无吸收,均不会干扰碱性橙2、碱性橙21、碱性橙22的测定。

2.6 线性关系及检出限

对碱性橙2、碱性橙21、碱性橙22等3种碱性橙混合标准溶液系列进行测定,在0.5~20.0 mg·L-1浓度范围内峰面积与溶液浓度之间呈一定的线性关系,以信噪比为3(S/N=3)计算检出限,结果见表3。

2.7 回收率实验

按照试验方法对基底浓度分别为0的美年达和芬达分别进行测定,同时做加标回收实验,结果见表4。

3 结论

本研究采用固相萃取-高效液相色谱法对美年达和芬达2种饮料样品测定违禁添加色素碱性橙的含量,3种碱性橙染料在0.5~20.0 mg·L-1浓度范围内线性关系良好,方法回收率为86.8%~96.5%。该方法可适用于美年达和芬达等饮料样品中碱性橙染料的检测,同时具有操作过程简单、快速、稳定等优点。

参考文献:

[1]戚美静,杨冀艳,朱昌磊,等.高效液相色谱法测定食品中的碱性橙染料[J].食品安全质量检测学报,2016,7(6):2523-2528.

[2]刘艳霞,尹建波,苏 芳,等.反相高效液相色谱法测定碱性橙Ⅱ[J].化学工程与装备,2014(5):165-166.

[3]李 娟,丁晓明,刘丹丹,等.高效液相色谱-串联质谱法同时检测辣椒制品中4种工业染料[J].河南农业科学,2014,43(5):130-133.

[4]中华人民共和国國家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.GB/T 23496-2009 食品中禁用物质的检测 碱性橙染料 高效液相色谱法[S].北京:中国标准出版社,2009.

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