气相色谱法测定含奶油类冷冻饮品中甜蜜素前处理方法的改进

　

Development of pretreatment method for determination of sodium cyclamate in ice cream by gas chromatography

Shuang Lang

( Beijing center for physical and chemical analysis, Beijing 100089 China )

 

甜蜜素又名环己基氨基磺酸钠（C₆H₁₂NaO₃S），是用来增加食品甜度的化学调味品。由于甜蜜素的甜度只有糖精的三十分之一、口感好、价格低廉，被用来代替食糖在饮料、糕点、蜜饯等多种食品的生产中广泛应用^[1]。由于过量的甜蜜素等甜味剂会对人体健康产生一定的影响，如:损害人体的肝脏和神经系统等，因此，强制性国家标准GB2760-1996^[2]中明确规定甜味剂是限范围、限量使用的食品添加剂，其本身产品质量也有国家标准（GB12488－1995）^[3]。按照国家的有关规定，冷冻饮品中甜蜜素的最大使用量为0.65 g/kg。

参照国标《食品中环己基氨基磺酸钠的测定》（GB/T5009.97-2003）中规定的方法，目前对含奶油类冷冻饮品普遍采用液体试样的前处理方式，即溶解后直接吸收样品进行气相色谱行测定^[4]。但是，在实际操作过程中，以上样品存在着乳化现象严重、不易分离等缺点，影响了测定甜蜜素含量的准确性。因此，本文对含奶油类冷冻饮品的前处理方法进行改进，探讨了采用固体试样的前处理方法及对气相色谱分析的影响，提高甜蜜素定量分析的准确性。

1 实验部分

1.1 仪器与色谱条件

北京北分天普仪器技术有限公司3420型气相色谱仪，带有氢火焰离子化检测器；色谱柱为SE-30熔融石英毛细管柱（30 m×0.32 mm×0.25 mm）。

色谱条件为：进样器：温度220℃，分流比：20:1。检测器：FID，温度230℃，氢气30 mL/min；空气300 mL/min；尾吹气30 mL/min。载气：氮气，柱前压：0.04 Mpa。色谱柱温度：初温65℃，升温速率：5℃ /min，终温90℃，升温速率：35℃ /min，终温：200℃。进样量：1mL。

1.2 试剂与样品

使用北京化工厂生产的正己烷，氯化钠，亚硝酸钠，浓硫酸等分析纯试剂。甜蜜素标准样品为美国SUPELCO公司生产，纯度100.0%的标准品。

含奶油类冷冻饮品使用了市售的香芋味冰淇淋。

1.3 标准溶液和标准系列的制备

精确称取1.0000g固体甜蜜素标准样品，加入水溶解并定容至100 mL容量瓶中，做为浓度为10 mg/mL的甜蜜素标准溶液。分别准确吸取该标准溶液0.002、0.01、0.05、0.1、0.5、1.0、2.0 mL于100 mL带塞比色管中，加入蒸馏水至20 mL，混匀后置于冰浴中。依次分别加入5 mL亚硝酸钠溶液(50 g/L)和硫酸溶液(100 g/ L)，摇匀后在冰浴中放置30 min并经常摇动。分别准确加入10 mL正己烷，5 g氯化钠，摇匀后置于漩涡混合器上振动1 min，待静置分层后分离出己烷层，取1 mL样品注入仪器，进行气相色谱分析。

1.4 样品的前处理

室温待冰淇淋样品融化后，称取2.00克样品于烧杯中，经漏斗直接倒入100 mL容量瓶中，用去离子水冲洗烧杯，并将冲洗液一并转移至容量瓶中，加水至刻度。不时摇动，1 h后过滤，准确吸取20 mL于100 mL带塞比色管中，置冰浴中。以下操作与1.3节相同。

2.结果与讨论

2.1色谱分析条件的优化

国标中采用的色谱条件为80℃恒温操作。实验中发现: 在恒温条件下，正己烷溶剂与甜蜜素的保留时间非常接近，溶剂峰与甜蜜素峰分离度不好。为了使这两个峰形完全分离、并且减少样品中一些沸点较高的未知组分在色谱柱内的残留，本文对标准^[4]中恒温方法进行了改进，采用程序升温的方法进行实验，甜蜜素标准品与溶剂峰得到了很好的分离。其色谱图见图1。

                       

                                         图1 程序升温时的甜蜜素标样色谱图

Fig.1   Chromatogram of sodium cyclamate

 

2.2标准曲线的线性范围

在上述实验条件下，以甜蜜素含量为横坐标，峰面积为纵坐标，绘制了标准曲线。标准曲线的相关系数为0.9995，回归方程为y=162515x-317.18，甜蜜素含量在0.002－2.0 mg/mL范围内有很好的线性关系。其数据见表1。

                       表1  甜蜜素标准曲线数据

Table 1 The data of calibration curve of sodium cyclamate

项目	数据
浓度(mg/mL)	0.002	0.01	0.05	0.1	0.5	1.0	2.0
峰面积	675	1730	8690	14100	84000	157000	326000

 

2.3测定的精密度

取采用固体试样的前处理方法得到的冰淇淋样品进行了六次平行试验，计算了精密度，RSD值为2.81%(表2)。因此，从以上数据可以看出，经固体试样的前处理方法的气相色谱具有很好的精密度。

                       表2  甜蜜素精密度实验结果

Table 2 The results of sodium cyclamate precision

 

2.4回收率实验

在以上的冰淇淋样品中分别加入不同量的10 mg/mL甜蜜素标准溶液后进行测定，考察了回收率的情况。通过实验发现: 样品的标准添加回收率在93.5－99.0%之间，回收率令人满意。实验数据见表3。

                       表3  甜蜜素标准添加回收率实验结果

Table 3 The recovery of sodium cyclamate in ice cream by standard addition method

 

3.结论

对于冰淇淋、雪糕等含奶油类冷冻饮品，采用固体试样的前处理方法，操作简便；气相色谱分析具有良好的精确度和回收率。另外，采用程序升温可以更好地分离溶剂峰与甜蜜素峰，还可以减少样品中沸点较高的未知物质在色谱柱中的残留，保护色谱柱。本论文探讨的对前处理方法和色谱条件的改进在分析工作中具有一定的实用意义。

 

参考文献：

[1] 吴光斌，倪辉. 毛细管气相色谱法测定食品中的甜蜜素[J].食品工业科技，

2005,（1）：180-181.

[2] 食品卫生标准.GB2760-1996.

[3] 食品添加剂环己基氨基磺酸钠（甜蜜素）.GB12488－1995

[4] 食品中环己基氨基磺酸钠的测定. GB/T5009.97-2003.