甜蜜素的檢測方法有哪些

【背景及概述】^[1][2]

甜蜜素是一種人工甜味劑，廣泛應用于食品加工業，是直接關系人體健康的化工產品。甜蜜素于1937年由美國伊利諾大學的研究生MichaelSveda無意中發現并申請美國發明ZLUSP2275125；1949年美國將其用于食品；1958年，美國食品和藥物監督管理局(FDA)將其列入公認安全物質(GRAS)名單；1960年工業化生產；1969年美國醫藥研究人員用大鼠對高濃度的甜蜜素與糖精鈉的混合劑進行毒理實驗，發現白鼠有發生膀胱腫瘤的現象，該實驗結果導致美國國家科學研究委員會否決了甜蜜素的GRAS地位；1969年10月，美國FDA決定禁止甜蜜素在食品中使用；日本、英國亦隨之于1970年禁用；1982年食品添加劑專門委員會(JECFA)從多項長期試驗得出甜蜜素沒有致膀胱癌性，其確定的毒性表現為雄性大鼠的睪丸萎縮和相關的病理表現，代謝研究表明甜蜜素很少被胃腸道吸收，吸收后基本上以原型(尿40% +糞便60%)排出，未吸收的甜蜜素由腸道微生物代謝產生環己胺，這是睪丸病變的原因；1982年，世界衛生組織食品添加劑專門委員會根據甜蜜素轉換成環己胺的比例以及兩者分子量的差異，計算出甜蜜素的無作用量(NOEL)為1058mg/kg，進而得到每日最大攝入量(ADI)值為11mg/kg，以60kg體重的人計，每天最多允許攝入660mg，并將其列入食品添加劑品種名單，編號為952；1984 年7月美國科學技術委員會的研究結果，又排除了甜蜜素的致癌性；但因1985年，美國國家科學研究會和國家科學院(NRC/NAS)報告本品有促進致癌的可能，故至今在美國聯邦法規中仍規定甜蜜素“禁止直接加入或用于食品”；我國于1986年正式批準其在某些食品中允許限量使用，在醬菜、調味醬汁、配制酒、糕點、餅干、面包、雪糕、冰淇淋、飲料中最大使用量為0.65g/kg；蜜餞中最大使用量1.0g/kg；陳皮、話梅、話李、楊梅干的最大使用量為8.0g/kg；烘炒食品中最大使用量6.0g/kg。目前，雖然美國、英國、法國、日本、印度、中國香港、中國臺灣等國家或地區禁用甜蜜素，但仍有包括中國、歐盟、澳大利亞、新西蘭等80多個國家和地區批準其作為非營養型甜味劑使用雖然國標中對其使用范圍和限量作了明確規定，但在實際中超量超范圍使用，時有發生，必須加強對其了解和檢測。

【理化性質】^[1]

甜蜜素是環氨酸鹽類甜味劑的代表，是一種人工合成的低熱值新型甜味劑，屬于磺胺類非營養性食品添加劑，英文名為SodiumCyclamate，化學名稱為環己胺基磺酸鈉，分子式：C₆H₁₁NHSO₃Na，相對分子量為201.22，酸式物為白色結晶或粉末，熔點為159～170℃，易溶于水，在光、熱、空氣中穩定，具有耐酸堿、不吸潮等優良特性，發熱值為0，其甜度為蔗糖的30倍，甜味純正，口味極似蔗糖，無后苦味，風味自然，可代替蔗糖，或與其他甜味劑復配使用，在我國食品添加劑中代碼為19.002。

【標準】^[3]

GB 12488-95(強制性國標)]：

【應用】^[1][3]

甜蜜素已廣泛應用于食品加工業、制藥業、農業等。它在食品加工中具有良好的穩定性，可以代替蔗糖或與蔗糖混合使用，能保持原有食品的風味，并能延長食品的保存時間；在醫藥上可做矯味劑，替代蔗糖，消除人體攝取過多蔗糖產生的許多不良后果，如引起肥胖癥、冠心病、高血壓、糖尿病、齲齒等疾病；可作為糖尿病患者的甜食；在農業中用于蘋果、梨、蕃茄等農作物，以增加果實甜味，縮短果實成熟期，是很有發展前途的果實催熟劑。限量(g/kg)：醬菜、調味醬汁、配制酒、糕點、餅干、面包、雪糕、冰激凌、冰棍、飲料、果凍，0.65；蜜餞，1.0；瓜子，2.0；陳皮、話梅、話李、楊梅干，8.0

【檢測方法】^[1]

目前國內外食品中甜蜜素含量的檢測方法主要有：氣相色譜法、比色法、薄層色譜法、高效液相色譜法、離子色譜法、單掃描極譜法：

1.  氣相色譜法

氣相色譜法測定甜蜜素是國標中的第一法，測定原理是用亞硝酸鈉分解食品中的甜蜜素，產生的環己醇在硫酸介質中與亞硝酸鈉作用，生成環己醇亞硝酸酯，該物質在氫火焰中有良好的響應值，以保留時間定性、峰高定量。因測定需先提取甜蜜素后才能進行亞硝化衍生，眾多研究者對樣品前處理進行了大量的研究并提出不少改進方法。

2.  比色法

甜蜜素僅有微弱的紫外吸收，故不宜直接用紫外檢測，需要進行衍生反應后，才能進行紫外測定。常用的衍生方法是重氮化和氯化。比色法是國標中第二法，利用甜蜜素在硫酸介質中與亞硝酸反應，生成環己醇亞硝酸酯，與磺胺重氮化后再與鹽酸萘乙二胺偶合生成紅色染料，在550nm波長測定其吸光度。

3.  薄層色譜法

薄層色譜法是國標中第三法。在聚酰胺薄層板上點樣10μL，置于正丁醇∶氨水∶無水乙醇(7 ∶1 ∶2)展開液中展開，取出自然揮干，噴溴甲酚紫顯色，比移值Rf為0.75，與標準系列比較，可得樣品含量；并指出國標方法點樣體積3μL滿足不了測定需要，而導致測定誤差，實驗證明點樣最低不應小于4μL。

4. 高效液相色譜法

目前報道的高效液相色譜法測定食品中甜蜜素多采用直接測定或用柱前衍生（常用試劑如次氯酸鈉、亞硝酸鈉、2，4，6一三硝基苯磺酸），在反相柱中被不同洗脫劑洗脫，用紫外、示差折光、質譜、間接光度法等檢測器檢測。

5. 離子色譜法

離子色譜法測定甜蜜素主要采用電導檢測。采用IonPacAS11 -HC分析柱，堿性甲醇作淋洗液，樣品經Carrez試劑沉淀處理，過濾后進樣，同時分析食品中的甜蜜素和苯甲酸。

6. 單掃描極譜法

用三電極系統，在氨性底液中，-0.38V (vs.SCE)處測量甜蜜素的二階導數極譜波，以峰電位定性，峰高定量，計算樣品中甜密素的含量。

7. 其它

對甜密素產品雜質質量控制也很重要。有研究對產品中的硫酸鹽和干燥失重的關系進行了探討；還有研究對甜蜜素透明度的控制做了理論說明；采用分光光度法，三氯甲烷為萃取劑，酸性溴酚藍顯色，在410nm下測定了甜蜜素中雙環己胺；以十四烷為內標物，二氯甲烷為溶劑，氣相色譜法對國產甜蜜素中的雜質苯胺進行了測定。

【合成】^[4]

以環己胺和氯磺酸為原料，四氯化碳作為溶劑，優化工藝條件，可使反應順利進行，并得到較高的產率。具體如下：取一定量的四氯化碳和環己胺，分別放入干燥過的兩個錐形瓶中干燥20 min。然后把原料置于250 mL的三口燒瓶中，安裝帶攪拌器的密閉裝置使反應在低溫下（<5 ℃）進行，再取一定量的氯磺酸于恒壓漏斗中，用干燥管密封好。然后打開攪拌機攪拌均勻后控制恒壓漏斗使氯磺酸逐滴加入約1 h 加完。之后堿化、調pH、萃取、蒸發溶劑、結晶、干燥即得產品甜蜜素。

【主要參考資料】

[1] 劉波. 甜蜜素檢測方法研究進展[J]. 中國食品添加劑, 2007, 2: 218-222.

[2] 李寧. 國內外甜蜜素限量標準及使用現狀分析[D]. , 2007.

[3] 實用化學品配方手冊

[4] 蔡丹丹, 李道榮, 肖凱軍. 甜蜜素合成工藝優化的研究[J]. 現代食品科技, 2010, 26(5): 476-478.