劉虹 趙俊
甜蜜素的全稱為環(huán)己氨基磺酸鈉,又稱甜精,近年來一直廣泛用于食品工業(yè)中。《國(guó)標(biāo)檢測(cè)方法》為:利用甜精在H+介質(zhì)中與NaNO2反應(yīng)生成環(huán)己醇亞硝酸酯,經(jīng)正己烷提取后,通過GC測(cè)定正己烷中甜精的濃度。但是該衍生反應(yīng)的反應(yīng)過程復(fù)雜,副產(chǎn)物繁多。通過控制反應(yīng)條件(如:反應(yīng)溫度、H2SO4溶液和NaNO2溶液的用量、提取時(shí)間等),采用GC檢測(cè)衍生物的A值,得到較為理想的S值和RSD值。
實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
儀器:帶有FID的GC7890;PF1XXXXM1超純水機(jī);LT- BDX 120F精密可編程熱風(fēng)循環(huán)烘箱;梅特勒MS 304S電子天平、賽多利斯CPA 225D電子天平(0.01 mg)。
試劑:正己烷、H2SO4溶液、NaNO2溶液和超純水,甜蜜素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì):SDC- 281220,純度99.52%,Stanford Analytical Chemicals。
實(shí)驗(yàn)方法
實(shí)驗(yàn)步驟。精確吸取配制好的10.00 mg/mL甜蜜素標(biāo)準(zhǔn)溶液200 μL于50 mL比色管中,并用超純水定容至25 mL,移入5mL 200 g/L H2SO4溶液,漩渦混合后置于30 ℃下穩(wěn)定10 min,移入5 mL 50 g/ L NaNO2溶液,漩渦混合后迅速置于冰浴中反應(yīng)30 min,準(zhǔn)確移入10.00 mL正己烷,漩渦震蕩提取分層后,馬上取上層正己烷,用GC檢測(cè)。
儀器條件。Agilent7890,F(xiàn)ID,分流比49,進(jìn)樣口180℃ ,柱溫80℃,檢測(cè)器200℃,柱流量1.78mL/min,氫氣36mL/min,空氣320mL/min,1μL進(jìn)樣量。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
衍生化溫度的影響。其他操作步驟不變,加入H2SO4溶液后分別在10、20、30、40℃和50℃下穩(wěn)定10 min,進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果見圖1。
由圖1可知,隨著反應(yīng)溫度的上升,環(huán)己醇亞硝酸鈉的A值增大。溫度越大越有利于形成環(huán)己醇,但是溫度稍高重氮鹽不穩(wěn)定,會(huì)分解成正碳離子并釋放出氮?dú)?,有大量氣泡生成,溢出液面造成樣品的流失,?0 ℃是較為適宜的溫度。
酸度的影響。其他操作步驟不變,分別移入5mL 0、100、200、300 g/L和400 g/L H2SO4溶液后,在30 ℃下穩(wěn)定10 min,進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果見圖2。
由圖2可知,H2SO4的濃度從50~200 g/ L,環(huán)己醇亞硝酸酯的A值逐漸增大,200 g/L以上濃度峰面積有緩慢下降的趨勢(shì)。針對(duì)0.2 mg/mL甜蜜素,H2SO4的濃度在200 g/L最合適,利于衍生物的生成。
亞硝酸鹽用量的影響。其他操作步驟不變,移入5 mL 200 g/L H2SO4溶液,在30 ℃下穩(wěn)定10 min,分別移入1、2、3、4、5、7 min和10 mL 50g/L NaNO2溶液,進(jìn)行檢測(cè),實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖3。
由圖3可知,隨著NaNO2溶液用量的增加,環(huán)己醇亞硝酸酯峰的A值增大,在5 mL用量時(shí)A值達(dá)到最大,而后A值迅速降低。針對(duì)0.2 mg/mL的甜蜜素,5 mL 50 g/L NaNO2溶液最合適。
冰浴中反應(yīng)時(shí)間的影響。其他操作步驟不變,移入5 mL 50g/L NaNO2溶液,漩渦混合后,分別在冰浴中反應(yīng)15,30,45,60 min,取正己烷檢測(cè),結(jié)果如圖4。
由圖4可知,冰浴中反應(yīng)15~45 min環(huán)己醇亞硝酸酯的A值無明顯變化,45min 以后A值大幅度下降。所以冰浴中反應(yīng)15~45 min都可行。
漩渦振搖提取時(shí)間的影響。其他操作步驟不變,準(zhǔn)確移入10.00 mL正己烷,分別漩渦震蕩15、30、45、60、90、120、150 s和180 s后,立馬取正己烷檢測(cè),結(jié)果見圖5。
由圖5可知,隨著提取時(shí)間的增加,環(huán)己醇亞硝酸酯的A值逐漸增大,當(dāng)提取時(shí)間在150s時(shí)A值逐漸趨于穩(wěn)定,故至少漩渦振搖150s。
線性、檢出限、準(zhǔn)確性、精密度。依據(jù)前六步選取的優(yōu)化條件,分別準(zhǔn)確吸取20、40、80、120、160 μL和200 μL于50 mL比色管中,以標(biāo)準(zhǔn)濃度的甜蜜素(mg/L)為x坐標(biāo),環(huán)己醇亞硝酸酯的A值為y坐標(biāo),作標(biāo)準(zhǔn)曲線,n=7(包括樣品空白),r=0.9997,回歸方程y=159.29 + 89.33x。通過使用S/N=3計(jì)算,獲得1.1μg的檢出限。平行測(cè)量3次,RSD=1.2%;重復(fù)測(cè)量3次,RSD=2.1%。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
優(yōu)化條件如下:(1)在30 ℃下反應(yīng)比較適宜。(2)H2SO4的濃度在200g/L時(shí)最合適。(3)5 mL 50 g/L NaNO2溶液最合適。(4)冰浴中反應(yīng)15~45min都可行。(5)至少漩渦振搖150s。
作者簡(jiǎn)介:
劉虹(1989-),女,碩士,助理工程師;專業(yè)方向?yàn)槭称窓z測(cè)。