高效液相色谱法测定葡萄酒中人工合成色素

2013-07-10宗万里刘新才

食品科学技术学报 2013年2期

宗万里, 刘新才

(威海市产品质量监督检验所,山东威海 264209)

由于葡萄酒生产工艺决定,葡萄酒的生产需要一个较长的酿制过程.一些生产厂商为了快速谋取暴利,往往会通过使用一些人工合成着色剂和一些其他的原料勾兑出假冒的葡萄酒.人工合成着色剂柠檬黄、苋菜红、胭脂红、日落黄是4种较常使用在葡萄酒中的人工合成色素,虽然为可食用的人工合成色素,但使用过量会对人体产生有害作用.所以对合成着色剂的添加必须加以控制.我国在国标GB 2760—2011《食品添加剂使用卫生标准》中严格规定柠檬黄、苋菜红、胭脂红、日落黄这4种人工合成色素均不可添加在葡萄酒中[1].测定食品中的合成色素常用的检测方法主要为高效液相色谱法[2-4],常用于测定水果罐头[5]、软糖[6]、果冻[7]和肉制品[8-10]中的合成色素.在用高效液相色谱法测定食品中柠檬黄、苋菜红、胭脂红、日落黄时,其前处理方法大多需要一系列的吸附与解析过程,操作比较繁琐,并且回收率、灵敏度、精密度、准确度难以保证.为此本实验研究建立一种较为快速的测定葡萄酒中的柠檬黄、苋菜红、胭脂红、日落黄含量的高效液相色谱法,并取得良好效果.

1 材料与方法

1.1 试剂与仪器

甲醇,色谱纯,TEDIA公司;乙酸铵,分析纯,天津市科密欧化学试剂有限公司;柠檬黄标准溶液,苋菜红标准溶液,胭脂红标准溶液,日落黄标准溶液,均为500 μg/mL,国家标准物质中心;实验用水为超纯水.

Shimadzu 10Avp型高效液相色谱仪,日本岛津公司;ODS-C18型液相色谱柱(150 mm×4.6 mm,5 μm),GL Sciences公司;0.45 μm 水相针管滤膜,Agilent公司.

1.2 色谱条件

ODS-C18型液相色谱柱(150 mm×4.6 mm,5 μm);柱温35℃;流动相的流速为0.8 mL/min,A相为0.02 mol/L乙酸铵水溶液,B相为甲醇.梯度洗脱程序当0～5.00 min,V(B相)为15% ～35%;当5.00～12.00 min,V(B相)为35% ～98%;当12.00～18.00 min,V(B相)为98%;紫外检测器检测波长470 nm.

1.3 溶液配制

1.3.1 标准溶液的制备

分别准确吸取10 mL的柠檬黄、苋菜红、胭脂红、日落黄标准溶液至50 mL容量瓶中,用水定容,得100 μg/mL的标准溶液.再从100 μg/mL的标准溶液中分别吸取2,5,10,25 mL加入到50 mL容量瓶中,加水定容,得4,10,20,50 μg/mL的标准溶液.每个质量浓度取10 μL注入高效液相色谱仪进行分析.

1.3.2 样品前处理

葡萄酒待测样品经0.45 μm水相滤膜过滤后,取10 μL注入高效液相色谱仪进行分析.

2 结果与讨论

2.1 样品前处理

样品溶液制备过程的国标方法采用了一系列净化操作过程,操作较为繁琐并且浪费时间,在固相萃取时会使回收率下降且使分析结果重复性差,本文采用直接进样法测定葡萄酒中4种人工合成色素的含量,葡萄酒样品仅经过0.45 μm的水性滤膜过滤后,就注入高效液相色谱仪中进行检测.由于葡萄酒本身含有天然色素等一些有机成分,这些成分在254 nm波长处会有较大的吸收值,从而对色素的测定会产生一定的干扰,如图1.

图1 空白葡萄酒样品在254 nm的液相色谱Fig.1 HPLC Chromatograms of blank port wine sample in 254 nm

通过对柠檬黄、苋菜红、胭脂红、日落黄4种组分的紫外吸收光谱图的分析,4种物质在470 nm波长处均有较大的紫外吸收,而且在470 nm波长处葡萄酒本身含有天然色素等一些有机成分的紫外吸收值较小,不会对4种合成色素的测定产生干扰,如图2.

所以本文采用470 nm波长对葡萄酒样品进行检测.本法避免使用有机试剂,环保且无需固相萃取柱,简化了样品的前处理,节省检测成本.

图2 空白葡萄酒样品在470 nm的液相色谱Fig.2 HPLC chromatograms of blank port wine sample in 470 nm

2.2 色谱图

在1.2节色谱条件下,得到柠檬黄、苋菜红、胭脂红、日落黄标准样品的色谱图,如图3.由图3可知,4种组分在12 min前出峰.出峰顺序分别为柠檬黄(5.033 min)、苋菜红(7.155 min)、胭脂红(9.005 min)、日落黄(10.804 min),并且能够实现完全分离,峰型尖锐,在该色谱条件下,实验结果良好.空白加标样品的色谱图,如图4.

图3 50 μg/mL色素标准样品的液相色谱Fig.3 HPLC chromatograms of 50 μg/mL pigment stand sample

图4 空白葡萄酒加标样品的液相色谱Fig.4 HPLC chromatograms of blank port wine added with pigment

2.3 标准曲线和最低检出限

在实验条件下,以峰面积y为纵坐标,质量浓度x(μg·mL-1)为横坐标绘制标准曲线,得线性方程,以基线噪声3倍峰面积对应的质量浓度为检出限(S/N=3)[11],回归方程、相关系数及检出限见表1.

表1 回归曲线的基本参数Tab.1 Basic parameter of regression equation

2.4 精密度和加标回收实验

取不含柠檬黄、苋菜红、胭脂红、日落黄的葡萄酒样品进行加标回收实验,向100 mL容量瓶中分别添加100 μg/mL柠檬黄、苋菜红、胭脂红、日落黄的混合标准溶液4,10,50 mL,之后用空白葡萄酒定容至刻度,即样品中柠檬黄、苋菜红、胭脂红、日落黄含量为分别为4,10,50 μg/mL.按上述1.3.2样品处理方法进行样品处理,重复6次.按1.2节色谱条件进行测定,精密度和回收率计算结果见表2.由表2可知,采用本方法所得数据满足检测要求.

表2 样品添加回收和精密度实验Tab.2 Spiked recovery and precision

2.5 未知样品测定

对2份色素阳性葡萄酒样品进行了测定.样品1分别检出了柠檬黄55.1 mg/kg,苋菜红35.2 mg/kg,胭脂红40.5 mg/kg,日落黄53.9 mg/kg,如图5;样品2色素含量超出线性范围,称取一定量样品加水定容后上机测定,如图6.最终计算结果表明,检出未知样品中含有柠檬黄208.6 mg/kg,苋菜红 260.9 mg/kg,胭脂红 230.5 mg/kg,日落黄261.7 mg/kg.