离子色谱法同时测定饮料中五种添加剂的方法研究

离子色谱法同时测定饮料中五种添加剂的方法研究

摘 要：建立离子交换- 电导检测离子色谱法，同时测定饮料中的甜蜜素、山梨酸、苯甲酸、安赛蜜和糖精钠的含量。选用IonPac○RAS19 4×250mm为分析柱， IonPac○RAS19 4×50mm 为保护柱，18mM氢氧化钾作为淋洗液，流速1.0ml/min，样品经适当稀释滤膜过滤后进行色谱分析。方法的线性范围广、相关性好，其R2 均> 0. 999)，甜蜜素、山梨酸、苯甲酸、安赛蜜和糖精钠测定的相对标准偏差(RSD)分别为0.30%～2.96%、0.35%～2.21%、0.41%～2.12%、0.61%～2.09%、0.40%～2.78%，加标回收率分别为97.2%～101.7%、

97.0%～103.6%、96.8%～101.2%、97.3%～100.1%，98.1%～102.0%，方法检出限分别为0.40μg/ml、0.50μg/ml、0.50μg/ml、0.10μg/ml、2.0μg/ml。该方法简单、快速、准确，且灵敏度高。

关键词：离子色谱，饮料，甜蜜素，山梨酸，苯甲酸，安赛蜜，糖精钠

1、材料与方法

1.1、仪器与试剂

仪器：LC7000液相色谱系统

试剂：甜蜜素、苯甲酸、山梨酸、糖精钠和安塞蜜均为国家标准物质，其他试剂为优级纯或分析纯，试验用水电阻率大于18MΩ*cm。

1.2标准储备液配制：

1.2.1单标标准储备夜配制：

准确称取苯甲酸、山梨酸各0.1000g，分别置于小烧杯中，各加碳酸氢钠溶液(20g/L)

5mL，加热溶解，移入100mL容量瓶中，加水定容至100mL，苯甲酸和山梨酸含量均为

1mg/mL，作为单标储备液。

精密称取甜蜜素、糖精钠各0.2000g，乙酰磺胺酸钾0.1000g，分别置于小烧杯中，加

高纯水溶解，分别移入三个不同的100mL容量瓶中，加水定容至100mL，甜蜜素、糖精钠

含量各为2mg/mL，乙酰磺胺酸钾含量为1mg/mL，作为单标储备液。

1.2.2混合标准储备液配制：

准确吸取苯甲酸、山梨酸标准储备液各25mL、甜蜜素、糖精钠标准储备液各12.5mL，

乙酰磺胺酸钾标准储备液5mL，放入100mL容量瓶中，加水至刻度。此溶液含苯甲酸、山

梨酸、甜蜜素、糖精钠各250μg/ml，乙酰磺胺酸钾为50μg/ml 。

1.3 测定方法：

1.3.1 测定原理：

饮料中苯甲酸、山梨酸、甜蜜素、糖精钠和乙酰磺胺酸钾经AS19色谱柱分离后，以保

留时间定性，峰面积定量。

1.3.2 色谱条件：

色谱柱：IonPac○RAS19 4×250mm ，保护柱：IonPac○RAG19 4×50mm;ASRS - ULTRA抑制器，抑制电流50 mA，淋洗液浓度为18mM的氢氧化钾，流速1.0ml/min，柱温30℃，进样量：25μl，保留时间定性,峰面积定量。

1.3.3 标准曲线制备：

吸取甜蜜素、苯甲酸、山梨酸、糖精钠和乙酰磺胺酸钾的混合标准储备液0.0、1.0、2.0、

3.0、4.0、5.0、6.0mL，分别置于50mL容量瓶中，加高纯水定容至刻度混匀，甜蜜素、苯

甲酸、山梨酸、糖精钠的浓度各为0.0、5.0、10.0、15.0、20.0、25.0、30.0μg/mL，乙酰磺

胺酸钾浓度为0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0μg/mL，以次作为标准系列应用液，按上述色谱条件进行测定，每个浓度重复三次，以浓度为横坐标，峰面积均值为纵坐标，绘制标准工作曲线。

1.3.4 样品测定：

汽水、可乐：将试样加热，搅拌除去二氧化碳或超声脱气。吸取一定体积试样通过0.45μm微孔滤膜过滤，滤液供离子色谱测定，进样25μl。如果样品中甜蜜素、苯甲酸、山梨酸、糖精钠和乙酰磺胺酸钾含量过高，可取适量体积样品溶液用高纯水稀释至一定体积，滤膜过滤后，再用离子色谱进行测定。

1.3.5结果计算：

根据样品峰的峰面积，在标准工作曲线上查含量，再换算出样品中乙酰磺胺酸钾含量。

2、.结果与讨论

2.1 淋洗液浓度的选择：

为了使几种成分能很好的分离，我们刚开始采用梯度洗脱，但由于背景电导高，使方法

的检出限大大增高，后来我们采用等度洗脱，在10mM到25mM之间分别进行了测定，淋

洗液浓度越低，虽然分离效果还行，但出峰时间拖后，使分析时间延长，淋洗液浓度太高时，

虽然出峰时间缩短了，但样品峰与杂质峰分离不太理想，所以最终选择18mM作为淋洗液

浓度，在这个浓度时，不但标准成分分离好，而且样品峰与杂质峰分离也比较理想，分析时

间也不太长。

2.2 苯甲酸、山梨酸、甜蜜素、糖精钠和安赛蜜标准线性实验结果

2.3 乙酰磺胺酸钾标准线性实验结果及检出限

按照1.3.2 节标准曲线的制备，制作了乙酰磺胺酸钾标准曲线，其线性回归方程为

y=0.2995x—0.0074， R2 =0.9992。线性范围为0.00～20.0μg/ml。

乙酰磺胺酸钾标准谱图见图1,标准出峰在6.509min。用标准工作曲线的最低浓度点，按上述色谱条件测定6次，得一组低浓度标准峰面积，求出其标准偏差，3倍标准偏差除以方法的灵敏度，即得方法的检出限为0.002μg/ml。

按照1.3.3节标准曲线的制备，制作了苯甲酸、山梨酸、甜蜜素、糖精钠和安赛蜜标准曲线，其线性回归方程分别为： Y=0.0392X-0.0533 Y=0.0297X+0.0037 Y=0.0308X-0.064

Y=0.0235X-0.0465 Y=0.2994 X—0.0229。线性范围分别为：0～20μg/ml。

苯甲酸、山梨酸、甜蜜素、糖精钠和安赛蜜标准色谱图见图2，标准曲线见图1，标准色谱

图见图2。

2.4、精密度试验：

配制六个不同浓度的混标标准溶液，每个浓度各测定6次，其RSD值分别为苯甲酸

0.41%~2.12%、山梨酸0.37%~2.21%、甜蜜素0.30%~2.96%、糖精钠0.40%~2.78%、安赛蜜

0.61%~2.09%。

2.5、回收率试验：

本方法采用加标回收的方法进行准确度的评价。取2份已知本底值的碳酸饮料样品，分

别加入一定量的标准溶液,按上述色谱条件进行测定，本试验苯甲酸、山梨酸、甜蜜素和糖

精钠选取10μg/ml、20μg/ml和30μg/ml三个加标水平，安塞蜜选取4μg/ml、8μg/ml和12μg/ml三个加标水平，结果苯甲酸、山梨酸、甜蜜素、糖精钠和安塞蜜的方法回收率分别在96.8%～101.2%、97.0 %～101.2%、97.2%～101.7%、98.1%～102.0%和97.3%～100.1%之间。

2.6、方法的检出限：

分别用标准工作曲线的最低浓度点，按上述色谱条件平行测定六次，得一组低浓度标准

峰面积，求出其标准偏差，3倍标准偏差除以方法的灵敏度，即得方法的检出限，分别为 ：甜蜜素0.40μg/ml，山梨酸0.50μg/ml，苯甲酸0.50μg/ml，糖精钠2.0μg/ml，安赛蜜0.10μg/ml。

2.7、干扰试验

考虑到饮料中还可能添加其他品种的添加剂，甜味剂如阿斯巴甜，以及酸味剂如柠檬

酸、苹果酸等，它们是否会造成干扰呢?我们在该色谱条件下，对其进行了干扰试验，安塞

蜜2.0μg/ml，甜蜜素、糖精钠、阿斯巴甜、山梨酸、苯甲酸、柠檬酸、苹果酸浓度均为20μg/ml，结果在此色谱条件下，阿斯巴甜和柠檬酸均不出峰，苹果酸出峰时间与标准出峰时间相差也很远，对目标物质不产生干扰，其谱图见图6所示。

3、小结：

通过本次试验，我们建立了一个简单、快速测定碳酸饮料中五种添加剂苯甲酸、山梨酸、

甜蜜素、糖精钠和安赛蜜含量的方法，其方法的精密度、准确度均符合要求;所以该方法适

用于饮料中五种添加剂含量的测定。

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