甜蜜素的应用现状、检测方法和风险分析

2022-12-31李云虹

食品安全导刊 2022年27期

周珏，李云虹

（1.常熟市检验检测中心，常熟市产品质量监督检验所，江苏常熟 215500；2.苏州大学苏州医学院公共卫生学院，江苏苏州 215123）

人工合成甜味剂的甜度大、热量少，各种成分的人工甜味剂混合使用还能改善食品的口味，且具有高效、经济等优点，因此在食品工业中被广泛使用[1]。环己基氨基磺酸钠就是一种人工合成的非营养型食品甜味剂，俗称甜蜜素、甜精，具有无臭、有甜味的特点。研究表明，甜蜜素的甜度是蔗糖的30～50倍[2]，它与糖精钠混合使用可增强甜度并减少糖精的后苦味，因此两者常常混合使用[3]。甜蜜素在酸性环境下比较稳定，而碱性环境下稳定性降低[4]。甜蜜素较耐高温，大约在280 ℃才会分解，但不发生焦糖化反应。

甜蜜素的安全性问题也随着研究的展开而被关注，一方面是其自身的致癌风险，另一方面是其过量使用的安全风险[5-6]。在《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》（GB 2760—2014）中，具体规定了甜蜜素在各类食品中的最大使用限量[7]。同时，我国依据不同的食品类别和检出限量制定了不同的检测方法。在对甜蜜素的进一步探索中，结合中外实验研究，综合分析其风险性，为严格限制甜蜜素的添加量提供参考。

1 甜蜜素在食品中的使用情况

甜蜜素至今已有近百年的历史，从合成到生理作用分析和研究，再到批量的商业生产。随着动物实验的进行，甜蜜素有诱发癌症的可能性被提出，包括日本、美国等40多个国家明令禁止使用甜蜜素。也有部分国家规定在一些食品中允许添加甜蜜素，如中国、德国以及欧盟等[8-9]。虽然这些国家允许添加甜蜜素，但对其在食品中的最大添加量都进行限制。

2017年重庆市食品检测抽检数据显示，甜蜜素不合格产品主要为白酒和馒头[10]。蔡建华等[11]对广东部分地区一些大型商场和小型超市售卖的部分包装食品中的甜蜜素含量进行检测，随机抽检食品个数为458个，涉及14大类食品，该检测发现有19.2%的食品中添加甜蜜素，其中有2.8%的样品超标，其中蜜饯凉果和方便食品的风险性较高。我国国家市场监管总局在2021年上半年开展了全国性的产品专项抽检活动，在发现的64件不合格的食品中，就有14件是甜蜜素超标，占比约为22%，2021年下半年至2022年1月的抽检结果表明，甜蜜素不合格占比同样排在第一位[12]。

2 甜蜜素的检测方法

2.1 气相色谱法

目前甜蜜素检测最常用的方法是《食品安全国家标准食品中环己基氨基磺酸钠的测定》（GB 5009.97—2016）中的第一法，即气相色谱法[13]。用该方法检测时常会出现两个色谱峰，分别为环己醇亚硝酸酯和环己醇。随着处理时间的延长和温度的上升，环己醇亚硝酸酯面积常会逐渐减小，而环己醇面积会逐渐增大，这个变化对定量造成了影响。推测其可能原因是，在酸性和高温条件下，酯类物质发生了可逆反应生成酸和醇。刘志鹏等[14]在国家标准方法的基础上进行了改进，进一步碱性水解使环己醇亚硝酸酯完全转化为环己醇，再通过气相色谱测定环己醇的含量，从而间接准确地测定甜蜜素的含量，并确定了最佳水解pH值为10，水解温度50 ℃。

何焜鹏等[15]建立了一种用顶空-气相测定食品中甜蜜素的检测方法。样品经超声提取，加入反应试剂亚硝酸钠和硫酸溶液进行衍生化，通过测定衍生物环己烯进行定量分析。该方法能在8 min内完成目标化合物的准确定量分析，且甜蜜素在不同添加水平下的回收率为95.6%～104.0%。同时克服了污染色谱系统、多次进样后色谱柱分离性能变差、出峰位置受到杂峰干扰及色谱柱寿命变短等缺陷。

为了探究不同温度对甜蜜素衍生产物转化率及其定量分析的影响，王东铭等[16]在衍生反应温度为0 ℃即冰水浴中，以甜蜜素转化为环己醇亚硝酸酯与环己醇的衍生转化率为基准，探究在衍生反应温度分别为5 ℃、15 ℃、25 ℃与 35 ℃时的转化率，发现甜蜜素在不同温度下的转化率差别较大，尤其是温度在25 ℃和35 ℃时；从甜蜜素校准浓度来看，以衍生反应的温度为0 ℃中甜蜜素校准浓度为基准，其他各反应温度下的校准浓度相对偏差都在5%以内，因此发现甜蜜素的反应条件在温度方面对其定量分析的影响较小。

2.2 液相色谱法

臧光楼等[17]在酸性条件下采用氯代反应，把甜蜜素转变成N,N-二氯代环己基胺，以正己烷萃取后用高效液相色谱法测定，此方法前处理操作简单，结果稳定且准确性高、重现性好。姚誉阳等[18]建立了用柱前衍生-高效液相色谱法测定馒头中甜蜜素的方法，并优化了该方法的衍生化条件、提取条件和色谱条件。该法只需在室温下振荡1 min即可同时完成衍生化和提取过程，且无需加入盐析试剂即可达到良好的分层效果，其结果仅产生一种衍生化产物，且抗干扰性强。

2.3 气相色谱-串联质谱法

在现有国家气相标准方法的基础上，李少军等[19]采用气相色谱-质谱联用仪测定糕点制品中的甜蜜素含量，并排除了国家标准气相色谱法检测甜蜜素时的假阳性，其用外标法定量分析，标准曲线的相关系数为0.999，平均回收率为87.0%～102%，得到了一种快速、准确测定甜蜜素含量的分析方法。

2.4 其他检测方法

甜蜜素的常用检测技术还包括液相色谱-质谱法[20]、离子色谱法[21]、紫外分光光度法[22]等。不同的检测方法有各自的优势和不足，在日常检测中需要根据实际情况进行选择，因为检测方法操作简单不一定意味着准确度低，具体要根据样品种类选择合适的检测方法。

3 危害分析

HU等[23]在模拟生理缓冲液（pH= 7.4）中，以溴化乙锭为荧光探针，通过紫外可见光谱、荧光、共振光散射和傅里叶变换红外光谱研究了甜蜜素与小牛胸腺DNA的相互作用，同时进行了DNA融化研究和循环伏安测量，其结果表明，甜蜜素不仅能与DNA小凹槽结合，还能插入DNA碱基对，它通过插入DNA的螺旋双链与DNA形成复合物。这说明虽然甜蜜素在食品工业中的使用量很小，但并不能完全排除其对人体健康的潜在危害。

为了研究甜蜜素对成骨细胞的毒性，CHEN等[24]采用共聚焦激光扫描显微镜观察成骨细胞的形态学变化，通过MTT分析研究细胞活力，用蛋白质印迹和免疫荧光分析骨形态发生蛋白-2（BMP2）表达，且采用茜素红染色法研究成骨细胞的矿化能力。结果表明，微量（0.06 μmol·L-1）的甜蜜素可损伤成骨细胞的微丝和微管，且细胞活力随着甜蜜素浓度的增加而显著降低。此外，甜蜜素明显抑制BMP2的表达。茜素红染色结果显示甜蜜素可降低成骨细胞的矿化能力，表明甜蜜素可以严重抑制成骨细胞的增殖和分化。此外，LANGE等[25]发现，人工甜味剂是一类新兴的环境污染物，尽管甜蜜素在废水处理过程中通常会降解90%以上，但人工甜味剂的潜在转化产物对环境影响的研究较少，需要对转化产物进行鉴定以及进一步研究人造甜味剂及其转化产物的生态毒理学影响。