周 玉,唐艷榮,余 義,劉 莎,毛從興,鄭 靜,孫 琳,劉 艷,時(shí)宏偉
(武漢天龍黃鶴樓酒業(yè)有限公司,湖北武漢430050)
隨著社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步,人們?cè)絹?lái)越重視飲食健康問(wèn)題。在食品工業(yè)中,甜味劑應(yīng)用范圍較為廣泛,且種類較多,按其來(lái)源可分為天然甜味劑和人工合成甜味劑;按其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值分為營(yíng)養(yǎng)性甜味劑和非營(yíng)養(yǎng)性甜味劑,按其化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)分為糖類和非糖類甜味劑。葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖、淀粉糖和乳糖等糖類物質(zhì),雖然也是天然甜味劑,但因長(zhǎng)期被人食用,且是重要的營(yíng)養(yǎng)素,通常視為食品原料,在中國(guó)不作為食品添加劑。屬于非糖類的甜味劑有天然甜味劑和人工合成甜味劑。天然甜味劑有甜菊糖、甘草、甘草酸二鈉、甘草酸三鉀(鈉)等。人工合成甜味劑有糖精、糖精鈉、環(huán)己基氨基磺酸鈉、阿力甜等。為此,對(duì)于甜味劑合成工藝展開進(jìn)一步地分析具有一定的現(xiàn)實(shí)意義[1-3]。甜味劑盡管應(yīng)用范圍很廣,但是在白酒中是不允許添加的[4-5]。
白酒是我國(guó)的傳統(tǒng)蒸餾酒,按其風(fēng)味特征可分為各種不同的香型,雖然每種香型各有其典型風(fēng)格,但是不論哪種香型的白酒,保持適度的甜味,不僅可以遮蓋其他一些苦澀雜味,而且還能使酒體甘洌、醇厚、綿軟,關(guān)鍵是這種甜味是來(lái)自于自然發(fā)酵產(chǎn)生的,而非添加甜味劑。
風(fēng)味化學(xué)研究表明,味覺(jué)是由一定的呈味物質(zhì)引起的,酒之所以具有醇甜之感,是因?yàn)榫浦泻幸欢康奶鹞段镔|(zhì),如高級(jí)醇、多元醇、氨基酸等,多元醇的甜味隨著羥基數(shù)目的增加而加強(qiáng),如丁四醇的甜味比蔗糖大兩倍,己六醇的甜味更強(qiáng)。此外,多元醇都是黏稠體,均能給酒帶來(lái)豐滿、濃厚感,使口味綿長(zhǎng)。這些甜味物質(zhì),對(duì)于名優(yōu)白酒,是由其特殊的生產(chǎn)工藝決定的,如濃香型大曲酒的低溫入池、緩慢發(fā)酵,就是為了有利于醇甜物質(zhì)的生成,無(wú)需另行添加[6-8]。
人工合成甜味劑可能對(duì)人體有致癌、致病的副作用[9],因而已被許多國(guó)家限制使用。尤其在白酒行業(yè),《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》GB 2760—2014中規(guī)定白酒中不得檢出甜味劑。所以對(duì)于白酒中甜味劑的測(cè)定應(yīng)該做到嚴(yán)格把關(guān),防止行業(yè)和白酒企業(yè)中出現(xiàn)假冒偽劣產(chǎn)品,對(duì)消費(fèi)者產(chǎn)生不利影響。目前,關(guān)于甜味劑的檢測(cè)方法主要有液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[10-12]、高效液相色譜法[13-15]、高效液相色譜蒸發(fā)散射法[16]、高效毛細(xì)管電泳-間接紫外法[18]、核殼型色譜柱-反相高效液相色譜-蒸發(fā)光散射檢測(cè)法[19]、紫外衍生-高效液相色譜法[17]。
樣品:市售白酒樣品。
試劑及耗材:三氯蔗糖(規(guī)格1 g,儲(chǔ)存溫度2~8℃,日本和光純藥工業(yè)株式會(huì)社);紐甜、阿斯巴甜、阿力甜(規(guī)格100 mg,儲(chǔ)存溫度-20℃,上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司);安賽蜜、糖精鈉、甜蜜素(規(guī)格0.25 g,儲(chǔ)存溫度20℃±4℃,Dr.Ehrenstorfer GmbH);甲醇(色譜純,美國(guó)Baker公司);乙酸銨(分析純,天津市天力化學(xué)試劑有限公司);蒸餾水(廣州屈臣氏食品飲料有限公司,規(guī)格600 mL)。
儀器設(shè)備:Agilent 1260LC-Agilent 6460安捷倫三重串聯(lián)四級(jí)桿質(zhì)譜儀,安捷倫科技有限公司;Agilent ZORBAX RX-C18安捷倫色譜柱(4.6×50 mm,2.7μm),安捷倫科技有限公司;有機(jī)濾膜(孔徑0.22μm,天津津騰);全玻璃微孔過(guò)濾器(規(guī)格1000 mL),天津津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。
1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
準(zhǔn)確稱取10 mg(精確至0.0001 mg)紐甜標(biāo)準(zhǔn)品于100 mL容量瓶中,蒸餾水溶解并定容至100 mL),配制成100 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,置于4℃冰箱中保存。根據(jù)需要用蒸餾水逐級(jí)稀釋成適當(dāng)濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)工作液。
1.2.2 樣品前處理方法
用一次性注射器吸取均質(zhì)樣品,經(jīng)0.22 μm的有機(jī)濾膜過(guò)濾,濾液供液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀測(cè)定。
1.2.3 色譜條件
色譜柱:Agilent ZORBAX RX-C18色譜柱(4.6×50 mm,2.7 μm);流動(dòng)相:A為0.02 mol/L乙酸銨溶液+0.1%乙酸溶液,B為甲醇;柱溫箱:30℃;進(jìn)樣量:5 μL;采用梯度洗脫,洗脫程序見表1。
1.2.4 質(zhì)譜條件
離子源:電噴霧離子源;掃描方式:負(fù)離子掃描;檢測(cè)方式:多反應(yīng)檢測(cè)模式;干燥氣體溫度:350℃;干燥氣體流速:8 L/min;噴霧電壓:206.8 kPa。
表1 流動(dòng)相梯度洗脫程序
2.1.1 質(zhì)譜條件的優(yōu)化
采取直接進(jìn)樣的方式,將目標(biāo)物標(biāo)準(zhǔn)溶液注入質(zhì)譜,分別進(jìn)行正離子模式和負(fù)離子模式全掃描檢測(cè),得到一級(jí)質(zhì)譜圖和準(zhǔn)分子離子峰,再用惰性氣體氮?dú)夤粼撃鸽x子,獲得其二級(jí)質(zhì)譜圖及相應(yīng)的子離子。結(jié)果表明,在負(fù)離子模式下響應(yīng)值及靈敏度均高于正離子模式,因此,本方法選擇負(fù)離子電離模式。利用多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式(MRM)對(duì)選定的定性離子和定量離子對(duì)碎裂電壓、碰撞能、保留時(shí)間、碰撞池加速電壓等質(zhì)譜參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,使各監(jiān)測(cè)離子豐度和信號(hào)達(dá)到最佳。負(fù)離子模式下的質(zhì)譜分析參數(shù)見表2。
表2 7種甜味劑的質(zhì)譜參數(shù)
2.1.2 色譜條件的優(yōu)化
分別以0.1%乙酸-甲醇、0.1%乙酸-乙腈、2 mmol/L乙酸銨-甲醇作為流動(dòng)相進(jìn)行樣品分離。結(jié)果表明,用2 mmol/L乙酸銨-甲醇作為流動(dòng)相時(shí)物質(zhì)分離度、峰形、響應(yīng)值以及保留時(shí)間的穩(wěn)定性均優(yōu)于0.1%乙酸-乙腈、0.1%乙酸-甲醇,故本方法最終選用2 mmol/L乙酸銨-甲醇為流動(dòng)相進(jìn)行洗脫。圖1是7種甜味劑在優(yōu)化的色譜和質(zhì)譜條件下的MRM色譜圖。
圖1 7種甜味劑的多反映監(jiān)測(cè)色譜圖
由圖1可知,安賽蜜的出峰時(shí)間為1.4 min,糖精鈉的出峰時(shí)間為1.5 min,甜蜜素的出峰時(shí)間為2.2 min,三氯蔗糖的出峰時(shí)間為3.0 min,紐甜的出峰時(shí)間為3.7 min,阿力甜的出峰時(shí)間為7.0 min,阿斯巴甜的出峰時(shí)間為11.7 min。
線性范圍、檢出限和定量限參照梅婕等[20]的方法,將7種甜味劑標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液用蒸餾水稀釋,分別配制成5種濃度:安賽蜜、糖精鈉、甜蜜素和阿力甜10 μg/L、20 μg/L、40 μg/L、100 μg/L、200 μg/L;阿斯巴甜、紐甜 50 μg/L、100 μg/L、200 μg/L、500 μg/L、1000 μg/L;三氯蔗糖 40 μg/L、80 μg/L、160 μg/L、400 μg/L、800 μg/L,按1.5節(jié)所述的色譜-質(zhì)譜條件進(jìn)行測(cè)定,繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。結(jié)果顯示,7種甜味劑在所配制的濃度范圍內(nèi),所有分析物的質(zhì)量濃度x(ng/mL)和響應(yīng)值y之間線性相關(guān)系數(shù)為0.999;以性噪比為3確定檢出限,性噪比為10確定定量限,安賽蜜、糖精鈉、甜蜜素和阿力甜檢出限是10 μg/L、定量限是20 μg/L;阿斯巴甜、紐甜檢出限是50 μg/L、定量限是100 μg/L;三氯蔗糖檢出限是40 μg/L、定量限是80 μg/L。
精密度和回收率參照孫棣等[23]的方法,采用在空白樣品中添加標(biāo)準(zhǔn)溶液的方法,選擇常見的濃香型和兼香型兩個(gè)不同香型白酒酒樣及乙醇進(jìn)行7種甜味劑的檢測(cè)試驗(yàn),成品白酒1、白酒2和乙醇3的三氯蔗糖含量均為未檢出,并向兩個(gè)樣品中分別添加50 μg/L、100 μg/L濃度水平的甜味劑進(jìn)行回收率實(shí)驗(yàn),重復(fù)測(cè)定2次。共6組平行,12次檢測(cè),結(jié)果表明,在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨(dú)立測(cè)定結(jié)果的相對(duì)偏差小于2%,且回收率均在85%~105%范圍內(nèi),所以該方法的精密度和回收率均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。
本研究利用液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀分析了白酒中7種甜味劑化合物的分子信息,利用多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式的液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀技術(shù),建立了一個(gè)快速、穩(wěn)定、靈敏的可定性定量甜味劑的方法。該方法可在14 min內(nèi)完成,其檢測(cè)范圍內(nèi)線性良好(r=0.999);安賽蜜、糖精鈉、甜蜜素和阿力甜檢出限是10 μg/L、定量限是20 μg/L;阿斯巴甜、紐甜檢出限是50 μg/L、定量限是100 μg/L;三氯蔗糖檢出限是40 μg/L、定量限是80 μg/L;精密度<2%;回收率>85%;且與國(guó)標(biāo)中的檢測(cè)方法相比檢出限更低,能更加有效的監(jiān)控白酒中甜味劑的含量,綜上所述該方法可以對(duì)甜味劑進(jìn)行實(shí)際的定性定量檢測(cè)。