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液相色谱法检测糕点中五种合成着色剂的条件优化

2020-11-23唐晓伟晏锐锐胥晶

食品安全导刊·下旬刊 2020年9期
关键词:高效液相色谱糕点

唐晓伟 晏锐锐 胥晶

摘 要:建立糕点中5种常用合成着色剂的高效液相色谱法检测方法。以乙醇∶乙腈=2∶1混合溶液为提取液,旋蒸后过柱净化,以初始流动相定容,上机检测。以0.02 mol/L乙酸铵-乙腈为流动相进行梯度洗脱,采用C18反相色谱柱,紫外检测器检测。回收率在90%~105%,检出限为2~3 mg/kg,该方法可用于糕点中合成着色剂的日常检测。

关键词:合成着色剂;糕点;高效液相色谱

糕点是生活中不可缺少的主要休闲食品,因其香甜的口感、别致的外形受到人们尤其是小朋友的喜爱。2019年,全国糕点行业收入3 800亿元,其中针对幼年群体的产品份额达到1 344亿元,总比达到35.4%。随着糕点行业的快速发展,一些商家为了在外观口感上出新,追求靓丽的造型,人为加入某些人工合成着色剂。与天然色素相比,人工合成类着色剂具有价格低廉、性质稳定、色彩艳丽等优点。然而,合成类着色剂多以石油化工产品为原料,经过磺化、硝化等反应后得到的[1],本身带有一定的毒性。长期超量食用,会影响儿童神经系统及骨骼的发育。目前,合成类着色剂的检测标准为GB 5009.35-2016。该标准样品范围并未包含糕点[2],且国家对糕点类人工着色剂的使用限量未做明确要求。本文以

GB 5009.36-2016为参考,对糕点中常用的柠檬黄等5种合成着色剂建立液相色谱法检测方法,已取得满意结果。

1 材料与方法

1.1 實验样品

样品采用蜜饯类糕点,该糕点基质复杂,油脂、蛋白质、淀粉含量较高。

1.2 实验仪器

高效液相色谱仪(岛津LC-30A,配紫外检测器),电子天平(0.001 g,赛多利斯),高速离心机。

1.3 试剂耗材

柠檬黄、苋菜红、胭脂红、诱惑红与日落黄5种标准物质(海岸鸿蒙,浓度均为1 000 mg/L),乙酸铵(优级纯),磷酸氢二胺(优级纯),乙酸锌(优级纯),亚铁氰化钾(优级纯),甲醇(色谱纯),乙腈(色谱纯),聚酰胺固相萃取柱(dikma,150 mg/6 mL)。

1.4 仪器条件

检测波长430、483、510 nm,流速1 mL/min,进样量20 μL,梯度洗脱程序见表1。

8 000 r/min离心5 min,放置冰箱冷藏60 min,移取提取液5 mL,在40 ℃水浴条件下氮吹近干,加入3 mL甲醇溶解待用。

2.2 过柱步骤

活化:依次用5 mL甲醇、5 mL

10%甲酸水活化;上样:加入待净化液,弃去流出液;淋洗:加入5 mL甲醇,弃去流出液;洗脱:加入15%氨水甲醇溶液,收集流出液,在40 ℃条件下氮吹至干,用初始流动相定容至

1 mL,供分析。

3 结果与分析

3.1 标准曲线与检出限

用超纯水将5种合成着色剂分别配制成不同浓度的标准混合溶液,经液相色谱仪进样检测,以标准溶液浓度为横坐标,相应的峰面积为纵坐标绘制标准曲线,得到5种合成着色剂的标准工作曲线;以3倍噪声比确定最低检出限。回归方程、线性范围、相关系数及检出限见表2。

3.2 检测波长的选择

根据标准物质光谱图(图1)得,5种着色剂的最佳检测波长为:柠檬黄428 nm、苋菜红521 nm、胭脂红509 nm、诱惑红509 nm以及日落黄483 nm。为方便识别与计算,在实际检测过程中采用如下波长:柠檬黄430 nm、苋菜红胭脂红诱惑红510 nm、日落黄483 nm进行

检测。

3.3 流动相的选择

本次研究采用了(a)0.02 mol/L乙酸铵-甲醇、(b)0.05 mol/L磷酸氢二铵-甲醇、(c)0.05 mol/L磷酸氢二铵-乙腈、(d)0.02 mol/L乙酸铵-乙腈流动相体系。结果表明,b、c体系中柠檬黄、苋菜红、胭脂红不能出峰,日落黄、诱惑红出峰但响应很低。a、d体系中5种目标物均能完全出峰,响应值良好。但是在a体系中胭脂红、日落黄、诱惑红响应时间间隔较近,易受到杂峰干扰。对于极性物质乙腈的溶解洗脱能力比甲醇强,且在实际进样过程中乙腈体系柱压比甲醇体系小15%,对色谱柱损耗较小,因此采用0.02 mol/L乙酸铵-乙腈体系进行洗脱。

3.4 流动相梯度选择

研究中试用了等度和梯度两种洗脱程序。在等度洗脱中,压力稳定,基线平衡性好,但是胭脂红、日落黄、诱惑红3个目标峰出现了连峰情况。此外,5个目标峰出峰时间较长,完成进样需要27 min。在梯度洗脱中,5个目标峰峰形良好且彼此独立。流动相浓度的变化会引起基线漂移,但不影响定量计算,在可接受范围内。经过优化,确定了2.4中的洗脱程序,进样时间共计15 min。

3.5 净化条件的选择

糕点中主要的干扰物质为脂肪、蛋白质及淀粉等,首先采用沉淀剂净化的方法。在研究中试验了常用的3种沉淀剂:①乙酸锌-亚铁氰化钾;②15%三氯乙酸[3];③硫酸锌-氢氧化钠。沉淀离心后,取上清液过柱定容,上机检测。结果表明,②体系仅对蛋白质有沉淀作用,对淀粉类物质无净化作用,处理后样液浑浊,杂质较多,不能进行上机分析的操作。①和③体系对样品净化作用较好,样液澄清。但回收率较低,尤其是柠檬黄和苋菜红,回收率不到30%。两种体系均是利用盐析反应使蛋白质变性沉淀,在此过程中盐对目标物可能具有吸附作用。在两种体系样品离心后产生的沉淀中,均发现带有目标物。因此沉淀剂净化方法不适用。

乙醇具有能使蛋白质变性沉淀的特点,同时淀粉、脂肪不溶于乙醇和乙腈。经过多次改良,最终确定乙醇∶乙腈=2∶1作为样品提取液,浓缩后过柱净化的处理方法。

4 目标物回收率

本次试验采用三水平六平行的加标验证模式。3组加标浓度5、10、

40 mg/kg,每组做6个平行样。平均回收率见表3。

5 样品检测结果

本实验的检测对象蜜饯中未检出这5种合成着色剂,为合格样品。

6 结论

本方法以国家标准GB 5009.35-2016为参考,建立了糕点中5种常用合成着色剂的液相色谱法检测流程,并对净化方法、仪器条件进行了探索性验证,最终确立了以乙醇∶乙腈=2∶1作为样品提取液,过柱净化,梯度洗脱的检测体系。目标物检出限符合当前市场质检需求,回收率在90%~110%,符合要求。针对含油量较高的样品,建议在离心后将样液放置在4 ℃冰箱中冷藏1 h,使脂肪在上层凝结析出,取中层样液过柱,提高净化效率。

参考文献

[1]厉芬,王凤丽,陈敏.食品常用合成色素搞笑液相色谱检测方法的改进[J].食品安全导刊,2018(33):92.

[2]李明辉.高效液相色谱法同时测定糕点中6种合成着色剂[J].现代商贸工业,2018(33):93.

[3]陈少迁,吴绍雄,柳陈坚.三氯乙酸沉淀液态奶蛋白质的最佳实验条件研究[J].乳业科学与技术,

2009(6):278.

作者简介:唐晓伟(1989—),男,汉族,山东德州人,本科,助理工程师。研究方向:食品农产品检测。

晏锐锐(1984—),女,汉族,山东德州人,本科,助理工程师。研究方

向:食品农产品检测。

胥晶(1990—),女,汉族,山东

德州人,本科,助理工程师。研究方向:食品农产品检测。

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