食品添加剂分析

食品添加剂分析吴晓琼

一、食品添加剂的基础知识1、食品添加剂概念及分类

1）定义所谓食品添加剂是在食品生产、加工或贮存过程中，添加进去的天然或化学合成的物质，对食品的色、香、味或质量起到一定的作用，本身不作为食用目的，也不一定具有营养价值，它并不包括残留的农药、污染物和营养强化剂。即食品在生产、加工或保存过程中，添加到食物中期望达到某种目的的物质称食品添加剂。

2）分类食品添加剂的种类很多，按其来源可分为天然食品添加剂和化学合成添加剂。添加剂按不同用途可分成很多种类：(1)防腐剂（苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钠）饮料、果浆中用；(2)抗氧化剂（BHA、BHT、PG等）；(3)发色剂（亚硝酸盐、硝酸盐NaNO3）腌肉用；(4)漂白剂（如蘑菇罐头，一般加工时氧化褐变，所以用亚硫酸盐浸泡，还有生产粉条也如此，如SO2等，制出产品白色）；(5)增稠剂（如淀粉、糖浆等）；(6)甜味剂（如糖精钠、糖精等，不产生能量的木糖醇等）；(7)着色剂（食用染料、色素）饮料及糖果里加入；(8)调味剂（味精谷氨酸钠，各种香精单体等）；2、食品添加剂的作用提高食品的保藏性能,防止腐败变质。改善食品的感官形状。改善和提高食品的品质、质量。有利于食品加工操作。保持或提高食品的营养价值。3、食品添加剂分析意义1）合成添加剂具有毒性，有个别的在食品中起变态反应，对添加剂的剂量加以限制，保障人民身体健康；2）通过检测能保证食品的卫生质量。甜味剂(Sweeteners)分析什么是甜味剂？甜味剂(Sweeteners)是指赋予食品或饲料以甜味的食物添加剂。目前世界上使用的甜味剂很多,有几种不同的分类方法：按其来源可分为天然甜味剂和人工合成甜味剂；按其营养价值分为营养性甜味剂和非营养性甜味剂；按其化学结构和性质分为糖类和非糖类甜味剂。糖精钠分析分子式为C7H5SO3N。白色结晶或粉状，无臭或微有酸性芳香气，在水中溶解度极小，味极甜。糖精钠进入人体后不分解，不供给热能，无营养价值，随尿排除体外。HPLC法本标准适用于食品中糖精钠的测定。

最低检出量：高效液相色谱法取样量为10g，进样量为10µL时，最低检出量为1．5ng一、测定原理样品加温除去二氧化碳和乙醇，调pH至近中性，过滤后进高效液相色谱仪，经反相色谱分离后，根据保留时间和峰面积进行定性和定量。二、试剂1）甲醇：经滤膜（0．5µm）过滤。2）氨水（l＋1）：氨水加等体积水混合。3）乙酸铵溶液（0．02mol／L）：称取1．54g乙酸铵，加水至1000mL溶解，经滤膜（0．45µm）过滤4）糖精钠标准储备溶液：准确称取0．0851g经120℃烘干4h后的糖精钠，加水溶解定容至100．0mL。糖精钠含量1.0mg/mL，作为储备溶液。5）糖精钠标准使用溶液：吸取糖精钠标准储备液10.00mL放入100mL容量瓶中，加水至刻度。经滤膜（0．45µm）过滤。该溶液每毫升相当于0．10mg的糖精钠。三、仪器高效液相色谱仪，紫外检测器。RP-HPLC测糖精钠

原理:

(糖精钠水溶,反相柱,紫外检测器)样品(如有必要,需加温除去CO2及EtOH)用氨水调pH约为7,加水定容,过滤,上样分析.HPLC条件：检测器：紫外检测器，波长230µm，色谱柱：YWG-C184．6mm×250mm，10um不锈钢柱，或其他型号

C18柱

；

流动相：甲醇+0．02mol/L乙酸铵溶液（5+95）；

流速：1．0mL/min；

进样量：10µL。

1-苯甲酸，2-山梨酸3-糖精钠（是直接测定！）标准的HPLC色谱图定性与定量的原则：经高效液相色谱柱分离后，以其标准溶液峰的保留时间(及该物质的光谱吸收峰形)为依据进行定性，以其峰面积求出样液中被测物质的含量。液相色谱仪器

highperformanceliquidchromatograph高效液相色谱法的特点

featureofHPLC特点：高压、高效、高速、高沸点、热不稳定有机及生化试样的高效分离分析方法。流程及主要部件

processandmainassemblyofHPLC液相色谱的流动相

mobilephasesofLC流动相特性（1）液相色谱的流动相又称为：淋洗液，洗脱剂。流动相组成改变，极性改变，可显著改变组分分离状况；（2）亲水性固定液常采用疏水性流动相，即流动相的极性小于固定相的极性，称为正相液液色谱法，极性柱也称正相柱。（3）若流动相的极性大于固定液的极性，则称为反相液液色谱，非极性柱也称为反相柱。组分在两种类型分离柱上的出峰顺序相反。2.流动相类别按流动相组成分：单组分和多组分；按极性分：极性、弱极性、非极性；按使用方式分：固定组成淋洗和梯度淋洗。常用溶剂：己烷、四氯化碳、甲苯、乙酸乙酯、乙醇、乙腈、水。采用二元或多元组合溶剂作为流动相可以灵活调节流动相的极性或增加选择性，以改进分离或调整出峰时间。3.流动相选择在选择溶剂时，溶剂的极性是选择的重要依据。采用正相液-液分配分离时：首先选择中等极性溶剂，若组分的保留时间太短，降低溶剂极性，反之增加。也可在低极性溶剂中，逐渐增加其中的极性溶剂，使保留时间缩短。常用溶剂的极性顺序：水(最大)>甲酰胺>乙腈>甲醇>乙醇>丙醇>丙酮>二氧六环>四氢呋喃>甲乙酮>正丁醇>乙酸乙酯>乙醚>异丙醚>二氯甲烷>氯仿>溴乙烷>苯>四氯化碳>二硫化碳>环己烷>己烷>煤油(最小)四、测定条件1）色谱柱：YWG－C184.6mm×250mm10µm不锈钢柱。2）流动相：甲醇：乙酸铵溶液(0.02mol/L)(5：95)。3）流速：1mL/min。4）检测器：紫外检测器，波长230nm，灵敏度0.2AUFS。液相色谱检测器A紫外检测器应用最广，对大部分有机化合物有响应。特点：灵敏度高；线形范围高；流通池可做的很小（1mm×10mm，容积8μL）；对流动相的流速和温度变化不敏感；波长可选，易于操作；可用于梯度洗脱。B光电二极管阵列检测器1024个二极管阵列，各检测特定波长，计算机快速处理，三维立体谱图.C示差折光检测器

除紫外检测器之外应用最多的检测器;灵敏度低、对温度敏感、不能用于梯度洗脱；D荧光检测器高灵敏度、高选择性；对多环芳烃，维生素B、黄曲霉素、卟啉类化合物、农药、药物、氨基酸、甾类化合物等有响应；5、测定步骤1）样品处理

①汽水：称取5．00～10．00g，放入小烧杯中，微温搅拌除去二氧化碳，用氨水（1＋1）调pH约7。加水定容至适当的体积，经滤膜（0．45um）过滤。

②果汁类：称取5.00～10．00g，用氨水（1＋1）调pH约7，加水定容至适当的体积，离心沉淀，上清液经滤膜（0．45µm）过滤。

③配制酒类：称取10．0g，放小烧杯中，水浴加热除去乙醇，用氨水（1＋1）调pH约7，加水定容至20ml，经滤膜（0．45µm）过滤。

2)测定

取样品处理液和标准使用液各10取样品处理液和标准使用液各10µL(或相同体积)注入高效液相色谱仪进行分离，以其标准溶液峰的保留时间为依据进行定性，以其峰面积求出样液中被测物质的含量，供计算。防腐剂分析防腐剂是一种能够抑制食品中微生物生长和繁殖的化学物质。

如果按照国家规定的数量使用，不仅可以防止食品生霉，而且可以防止食品变质或腐败，并能延长保存时间，同时对食用者也不会引起什么危害。因此，对防腐剂的使用必须控制一定的使用量，而且应具备以下特点：⑴凡加入食品中的防腐剂，首先是对人体无毒、无害、无副作用的；⑵长期使用添加防腐剂的食品，不应该使机体组织产生任何的病变⑶加入防腐剂之后，对食品的质量不能有任何的影响和分解；⑷食品加入防腐剂之后，不能掩蔽劣质食品的质量或改变任何感官性状。我国允许使用的防腐剂有苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐、对羟基苯甲酸乙酯及丙酯等。其中前两种应用广泛。

苯甲酸，又名安息香酸，微溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。苯甲酸相对密度1.2659，熔点122.4℃，沸点249.2℃，

在酸性条件下苯甲酸及苯甲酸钠防腐效果较好，适宜用于偏酸的食品（pH4．5—5）。山梨酸，2，4—已二烯酸，(CH3CH＝CHCH＝CHCOOH)无色针状或白色结晶粉末，无臭或微有刺激臭味，不溶于水而溶于乙醇，熔点132～135℃，沸点228℃(分解)，长期暴露于空气中则被氧化变色。一、苯甲酸及其盐类的测定

测定方法：（1）中和法（碱滴定法）--应用广泛（2）紫外分光光度法（3）薄层层析法（4）气相色谱法（5）高效液相色谱法（一）中和法

原理在弱酸条件中，用乙醚将样品中的苯甲酸提取出来，将乙醚挥发后，用中性酒精或醇醚混合物溶解内容物，用酚酞做指示剂，采用0.1N标准NaOH滴定至终点，然后根据氢氧化钠消耗的体积计算苯甲酸或苯甲酸钠的含量。样品的处理⑴固体或半固体样品（各种果酱）⑵含酒精样品（各种汽饮料等）⑶含多量脂肪样品采用此方法测苯甲酸及其盐类最大缺点是：样品中有其它有机酸时，乙醚萃取时易带过来，所以此法测定误差较大（二）紫外分光光度法原理样品中苯甲酸在酸性溶液中可以用水蒸汽蒸馏的方法蒸馏出来，与样品中不挥发性成分分离，然后用强酸氧化，使苯甲酸以外的其它有机物氧化分解，氧化后的溶液再次蒸馏，蒸馏液中除苯甲酸外的其它杂质基本都被分解了，根据苯甲酸的吸收波长225nm下测定吸光值。苯甲酸用紫外的原因是甲酸同苯形成p-π共轭体系，适合紫外分光光度仪测定。样品中加1ml磷酸经水蒸汽蒸馏，得到的馏液主要是苯甲酸，还有其它酸物，再加入0.2N的K2Cr2O7和4N的H2SO4，将其它酸性物质氧化，再经过蒸馏，得到无杂物的苯甲酸，在225nm下测定。（三）薄层层析法原理：样品经过酸化后，用乙醚提取苯甲酸，然后将样品浓缩，浓缩后点样于聚酰胺薄层板上，经展开，显色后，根据比移值与标准比较定性，并进行定量。纸色谱以分配色谱为例进行讨论取一大小适宜的滤纸条在滤纸条的下端点上标准和样品放在色谱筒中展开取出，标记前沿，凉干着色，分析操作技术层析板层析板是用专门的涂布器把浆状的吸附剂（硅胶或氧化铝，200～250目）均匀地涂在长条形玻璃板上（厚度0.15～0.5mm）。干燥后即可使用。点样在铺好的薄层板一端2.5cm处，画一条线，作为起点线，在离顶端1~1.5cm处画一条线，作为溶剂到达的前沿。用内径为0.5mm管口吸取样品，垂直接触薄层的起点线上，样品斑点直径不超过0.5cm为宜。展开剂由一种或多种溶剂按一定比例组成的展开剂放在层析缸中，高度0.5cm，并在展开室内空气饱和5~10min。放置薄板，三种展开的方式。薄层板的展开

显色、检测有些组份在紫外光照射下产生荧光，可在紫外灯下用铅笔将组份斑点描绘出来。常用的显色方法有喷洒显色剂、碘蒸气熏或氨水熏等薄层色谱比移值薄层色谱的定量方法分为直接法和间接法两类。直接法是在同一块板上，在相同的实验条件下测量斑点面积的大小或颜色深浅进行定量。它又分为斑点面积测量法、目视比较法和薄层色谱扫描仪法。间接法是将斑点从硅胶上洗脱下来，再用其它方法定量。（四）气相色谱法原理：用乙醚提取后，采用氢火焰离子检测器进行分离测定，然后与标准系列比较定量。本法为国家标准方法，可同时测定食品中苯甲酸和山梨酸的含量，山梨酸保留时间为173秒，苯甲酸保留时间为368秒。适用于酱油、果汁、果酱。试剂乙醚：不含过氧化物石油醚：沸程30～60℃。盐酸。无水硫酸钠盐酸(1＋1)：取100mL盐酸，加水稀释至200mL。氯化钠酸性溶液(40g/L)：于氯化钠溶液(40g/L)中加少量盐酸(1＋1)酸化。山梨酸、苯甲酸标准溶液：准确称取山梨酸、苯甲酸各0.2000g，置于100mL容量瓶中，用石油醚—乙醚(3＋1)混合溶剂溶解后并稀释至刻度。此溶液每毫升相当于2.0mg山梨酸或苯甲酸。山梨酸、苯甲酸标准使用液：吸取适量的山梨酸、苯甲酸标准溶液，以石油醚－乙醚(3＋1)混合溶剂稀释至每毫升相当于50，100，150，200，250mg山梨酸或苯甲酸。仪器气相色谱仪：具有氢火焰离子化检测器。

色谱参考条件色谱柱：玻璃柱，内径3mm，长2m，内装涂以5%(m/m)DEGS＋1%(m/m)H3PO4固定液的60～80目Chromoso