人工合成色素

2024-08-21

人工合成色素（通用7篇）

人工合成色素篇1

人工合成色素已经取代了天然色素在食品加工领域的大部分地位, 在食品中广泛被使用。但是食用过多人工合成色素的食物容易给人们的身体造成损害, 因而国家对其使用品种、使用范围和用量作出了严格的规范。本文介绍了常见的人工合成色素的制成方法, 并对现有人工合成色素的检测方法提出了一些改进的建议。

目前常用的色素有:日落黄、柠檬黄、苋菜红、胭脂红、赤藓红、诱惑红、新红、亮蓝、靛蓝和它们各自的色淀以及酸性红、β-胡萝卜素、氧化铁黒 (红) 、叶绿素铜钠和二氧化钛等。其中, 人工合成色素是指用人工化学合成方法所制得的有机色素, 主要是以煤焦油中分离出来的苯胺染料为原料制成的。

近年来国家加强了对食品合成色素的关注度, 相关监督部门应当做好食品合成色素的安全性和毒性的检测、评估和监督工作, 目前各种检测方法正处于日臻完善的阶段。目前, 测定合成色素国家标准方法有高效液相色普法、薄层色谱法、示波极谱法等, 以高效液相色谱法最为广泛。但在实际操作中, 这种方法因为食品基质复杂, 色素提取率不高, 而且净化过程比较复杂。所以, 利用梯度脱水对不同的合成色素进行分离, 这种方法很容易造成基线漂移, 记录的数据会发生偏差, 为了改变这种弊端, 可以采用多种检测人工合成色素的方法, 有效地检测出食品中人工合成色素的含量。果汁中含有柠檬黄、日落黄等合成色素, 是一种复杂的基质, 可以摒弃以前的色素检测方法 (薄层色谱法和示波极谱法) ;使用吸附解吸装置、聚酰胺粉用量等进行合成色素的检测在对淀粉进行合成色素检测时, 可以改变色素提取时的前处理方法;还可以用聚酰胺小柱吸附法对人工合成色素进行提取, 这种方法成本低、操作十分简便, 提取完色素后使用高效液相色谱法对其进行检测, 以甲醇-乙酸铵溶液为流动相梯度洗脱, 通过C18反相色谱柱分离, 紫外检测器245nm检测。建立了同时检测冷饮中柠檬黄、日落黄、芥菜红、胭脂红、诱惑红、靛蓝和亮蓝这7种常用色素含量的方法, 分离效果好, 定量准确, 重复性好。国际标准中的检测方法是使用单一波长254nm对合成色素进行检测, 前处理的工作就会十分的繁琐, 可以使用高效液相色谱法对葡萄酒中的合成色素进行检测, 利用甲醇-醋酸铵缓冲溶液进行流动的梯度洗脱, 将单一波长254nm替换成每种色素能吸收的最大波长, 就可以有效地减少前处理的工作过程, 提高检测的灵敏度和抗干扰能力。还可以使用甲醇和乙酸胺为流动相, 在C18色谱柱上分离, 梯度洗脱, 将单一检测器检测改进为VWD可变波长检测器和DAD二极管阵列检测器串联检测, 波长为紫外254nm及可见600nm, 各色素的分离度良好, 回收率较好。食品中人工合成色素的快速检测法需要大量配备仪器和专业技术人员, 现场操作流程十分的麻烦, 时间的消耗也较长, 因此一般的检测方法并不适用于现场的快速检测。由苏丹红、孔雀石绿、碱性橙Ⅱ3种合成色素制成的快速检测试剂盒可以有效地对提取的合成色素进行检测, 检测试剂可以和色素发生化学反应进而改变颜色, 通过观察反应的颜色变化可以对样品中含有的合成色素做一个快速大致的判断, 利用Na2CO3试纸可以快速对红酒中的花青素进行判断, 这种操作方法十分简便, 得到的结果也十分的可靠, 且花费的成本较低, 可以被广泛推广。

人工合成色素虽然让人们的食物增加了视觉和味觉上的感知, 但是本身具有很大的毒性, 给人们的健康问题带来了潜在的危险, 所以相关部门应该加强对食品企业的监督工作, 督促企业按照标准进行食品生产, 继续完善对人工合成色素的检测方法, 提供更简单、快速、准确的合成色素检测方法。

人工合成色素篇2

食用色素添加在食品中可以有效的改善食品色泽, 从而增加人们的食欲, 因此, 食用色素在食品加工中具有非常重要的地位。根据其来源和性质不同, 食用色素可分为天然色素和合成色素两种, 天然色素是直接从动植物组织中提取的色素, 如红曲、叶绿素、姜黄素、胡萝卜素、苋菜和糖色等[1]。天然色素使用起来比较安全, 一般来说对人体无害, 其来源比较丰富、色调色彩自然, 且对环境无污染, 但是天然色素的稳定性差是其最大缺点。合成色素经有机反应合成制得, 因此稳定性较好, 能够弥补天然色素稳定性差的缺陷。除此之外, 合成色素还具有成本低廉、着色力强等优点, 故而在食品加工中的应用越来越广泛。

合成色素往往是以化工有毒物质如苯、甲苯、萘、蒽等为原料, 经硝化、酰化、磺化、偶氮化、还原、重氮化等有机反应合成制得, 如合成苋菜红、胭脂红及柠檬黄等等[2]。因中间体和有害物质的存在, 人工合成色素具有一定的毒性, 易诱发中毒、泻泄甚至癌症, 对人体健康造成危害, 故不能多用或尽量不用。食品中允许使用的合成色素及其使用范围在我国GB 2760-1996《食品添加剂使用卫生标准》中有明确规定, 其使用范围限于饮料、配制酒、糖果、糕点和青梅等食品, 禁止用于鱼类、乳类、水果、肉类及其制品 (红肠肠衣除外) [3]。然而, 为了在节省成本的同时为食品增色, 仍有许多不法分子滥用合成色素, 如肉禽制品制作过程中为了追求色泽添加人工合成色素等, 对人民身体健康和社会稳定造成极大危害。

目前, 对于食品中禁用、限用合成色素的检测研究, 化学方法主要有:聚酰胺吸附法、碱液直接提取法、碱性醇液直接提取法、饱和硼砂沸水浴提取法、海砂研磨法等[4];仪器法有薄层色谱法、示波极谱法、高效液相色谱法、高效液相色谱-质谱联用法等, 其中以高效液相色谱及液相色谱-串联质谱法 (LC-MS/MS) 为主。

2食品中人工合成色素检测方法的改进

2.1建立同时检测多种人工合成色素的方法

国家标准中人工合成色素的检测方法是采用反相高效液相色谱法, 通过梯度洗脱来分离不同种类的合成色素[4]。但此法容易引起基线漂移, 从而造成数据误差, 且国标及文献报道的检测方法多是针对人工合成色素中的一种或几种;许多研究者对这一缺点进行了改进, 建立了可以同时测定食品中多种人工合成色素的方法。

胡汉高[5]等人采用高效液相色谱与二极管阵列检测器联用, 建立了一种能够同时测定熟肉制品中柠檬黄、苋菜红、胭脂红、日落黄、诱惑红5种人工合成色素的检测方法, 将熟肉制品经石油醚脱脂、用体积比为7:2:1的乙醇-氨-水超声波振荡提取, 聚酰胺粉过滤;采用EclipseX DB-C18色谱柱, 以0.02moL/L乙酸铵和甲醇梯度洗脱。此法灵敏度高、操作方便、快速、准确度高。潘旭[6]等人通过优化提取剂的组成和液相色谱的分离条件, 建立了虾制品中柠檬黄、日落黄、偶氮玉红、苋菜红、胭脂红、赤藓红、红色2G和诱惑红等8种合成色素的同时检测方法。具体方法是:在常用合成色素提取剂甲醇中加入尿素溶液, 对提取剂的组成进行了优化;同时对流动相进行了优化, 通过优化甲醇和乙腈的不同比例, 并在流动相中加入无极电解质以改善离子化组分的分离效果, 从而缩短了分析时间, 8种合成色素在17min内实现了成功分离。

2.2样品前处理方法的改进

刘瑜[7]等人对果汁饮料中人工合成色素柠檬黄、日落黄的检测方法进行了改进。果汁饮料是较为复杂的基质, 前处理方法的选择对检测准确性影响较大, 此研究考察了吸附解吸装置、洗脱剂中氨水比例、聚酰胺粉用量、旋转蒸发温度对实验结果的影响。在对吸附解吸装置的考察研究中发现, 国标中所用的吸附解吸装置G3垂融漏斗抽滤实验回收率差距较大, 平行性较差, 改用过柱方法后平行性有显著改善, 回收率也有所提高。在对聚酰胺粉的最佳用量研究中发现, 聚酰胺粉的用量为1.0g时, 平行性和回收率均为最好, 最终确定聚酰胺粉用量为1.0g。在考察洗脱剂中氨水比例对实验结果的影响时, 发现用乙醇-氨水-水 (5:4:1) 混合溶液为洗脱液, 提高氨水比例, 回收率明显提高。旋转蒸发温度通过比对试验确定为70℃。此方法适用于复杂基质中多种合成色素类物质的同时检测。

吕东明[8]等对常见淀粉制品中合成色素的测定方法进行了改进, 主要是对色素提取时的前处理方法, 如不同固液比、水浴温度、酸解时间等对回收率的影响, 从而得到最佳前处理方法:固液比1:7, 用20%硫酸溶液在100℃的沸水浴中, 酸解10~15min。与酶解法相比, 酸解法消除了因酶的活性变化而造成实际测定结果的不确定度过大的状况, 因而更具推广价值。

赵贞[9]等针对人工合成色素检测国标中的前处理方法复杂、费时、成本高等缺点, 对样品前处理方法进行了改进, 用聚酰胺小柱吸附法提取色素, 此方法操作简便, 成本低, 色素提取后采用高效液相色谱法进行检测, 以甲醇-乙酸铵溶液为流动相梯度洗脱, 通过C18反相色谱柱分离, 紫外检测器245nm检测。建立了同时检测冷饮中柠檬黄、日落黄、芥菜红、胭脂红、诱惑红、靛蓝和亮蓝这7种常用色素含量的方法, 分离效果好, 定量准确, 重复性好。

2.3对液相色谱检测条件的改进

由于国标方法中采用单一波长254nm进行检测, 所以相对应的前处理方法就比较繁琐。欧阳燕玲[10]等人采用高效液相色谱法检测葡萄酒中5种人工合成色素, 以甲醇-醋酸铵缓冲溶液为流动相进行梯度洗脱, 在检测过程中将检测波长变换为每种色素的最大吸收波长, 此法简化了前处理步骤, 具有灵敏度高, 受杂质峰干扰小的优点。

王红青[11]等人对糖果中6种合成色素的高效液相色谱检测方法进行改进, 以甲醇和乙酸胺为流动相, 在C18色谱柱上分离, 梯度洗脱, 将单一检测器检测改进为VWD可变波长检测器和DAD二极管阵列检测器串联检测, 波长为紫外254nm及可见600nm, 各色素的分离度良好, 回收率较好。

2.4食品中合成色素的快速检测法

常规检测方法由于多数都需要配合仪器和专业的技术人员进行, 且操作繁琐、复杂, 耗时较长, 因而不适合用于现场快速检测。

陈素萍[12]等人研发出的苏丹红、孔雀石绿、碱性橙Ⅱ3种合成色素的快速检测试剂盒, 试剂盒中配有提取液和检测液, 检测时, 用提取液提取色素, 色素与检测液发生化学反应显色, 通过观察颜色变化, 初步判断样品中是否含有色素及其大致浓度。

红葡萄酒中的花青素是一种天然色素, 其在p H>11的碱性环境中显蓝色, 且易与Pb (CH3COO) 2反应生成蓝色沉淀, 而合成色素不具有上述性质, 潘维莹[13]等人根据这一特点, 对快速定性检测红葡萄酒中合成色素的方法进行了研究, 制备了Na2CO3试纸、Nao H试纸和Pb (CH3COO) 2试纸, 用于红葡萄酒中合成色素的检测, 此方法操作简单, 结果可靠, 检测成本低廉, 易于推广, 但是快速检测方法对合成色素只能进行定性检测, 无法进行定量检测。

3结束语

合成色素的滥用对人体健康和社会稳定存在巨大的潜在危害, 开发快速、操作简单、结果准确的检测方法将是合成色素检测未来的发展方向。

摘要：食用色素添加在食品中可以有效的改善食品色泽, 针对近年来市场上滥用人工合成色素的现象, 本文对目前食品中人工合成色素的检测方法及在前处理、液相色谱检测条件等方面的改进和研究进展进行了综述。

人工合成色素篇3

关键词：毛细管区带电泳,柠檬黄,苋菜红,日落黄,胭脂红,亮蓝,糖果

引言

在食品中添加着色剂可以改善食品色泽,增加食欲。食品着色剂分为天然色素和人工合成色素两大类,其中人工合成色素具有成本低廉、色调多样、色泽鲜亮和着色力强等特点,在食品加工业中被广泛采用。人工合成色素是由煤焦油中的苯胺加工而成,属于偶氮类化合物。毒理学研究发现,某些合成色素有慢性毒性或致癌性,故各国都严格控制其使用范围和使用量。我国《食用添加剂使用卫生标准》(GB2760-1996)规定[1]:食品中亮蓝、日落黄和苋菜红的最大使用限量为0.025g/kg,胭脂红和柠檬黄为0.05g/kg。

目前,人工合成色素检测方法有示波极谱法[2]、高效液相色谱法[3]、高效液相色谱-质谱联用法[4]等,以上方法存在样品前处理复杂,定性、定量不够准确的问题。毛细管电泳法作为一种快速、高效的分离手段,在此领域的报道较少。Huiwei Liu等[5]利用毛细管电泳法将5种人工合成色素分离,但没有进行实际样品测定。本文建立毛细管电泳法测定糖果中5种人工合成色素的方法,该法前处理过程简单、测定结果准确、灵敏。

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

P/ACETMMDQ毛细管电泳仪,二极管阵列紫外检测器,Karat8.0系统软件,未涂层石英毛细管75μm ID×50/57cm(分离长度/总长)(美国Beckman公司),PHS-3CW型p H计(上海理达仪器厂)。柠檬黄、苋菜红、日落黄、胭脂红和亮蓝(中国计量科学研究院GBW(E)100001a~5a)。糖果购自市场。实验用水为超纯水(美国Millipore公司),缓冲溶液和样品都用0.45μm滤膜过滤处理。

1.2 操作步骤

电泳条件:运行电压25k V,实验温度25℃,压力进样0.5psi,进样时间5s,检测波长220nm;缓冲溶液:20mmol/L硼砂,用0.1mol/L H3PO4和0.1mol/L Na OH调节p H。

毛细管在每次运行前分别用0.1mol/LNa OH、水和缓冲溶液冲洗3min,平衡10min;间隔进样时,用缓冲溶液冲洗5min,平衡15min。

准确移取柠檬黄、苋菜红、日落黄、胭脂红和亮蓝,超纯水定容,摇匀,常温保存,备用。

1.3 溶液配置

标准品溶液分别移取0.5mg/m L柠檬黄、日落黄和亮蓝色素标准品1m L,苋菜红、胭脂红标准品200µL,超纯水定容至10m L,配置成标准储备液,4℃冷藏保存。

样品处理分别从购买的5袋糖果中,各选取1块,研磨,混匀。精确量取0.1000g样品,放入50m L锥形瓶中,加入20m L超纯水,称重。室温超声20min,称重后补足质量。过0.45μm滤膜后上机测定。

2 结果与讨论

2.1 缓冲液种类对分离的影响

5种人工合成色素分子结构中均含有磺酸基(见图1)。这些分子可以在一定条件下电离成带有一个或者多个负电荷的粒子,产生电泳行为。实验选取磷酸盐体系、Na Ac-HAc和硼砂体系。实验结果表明:5种人工合成色素在硼砂体系中可以实现完全分离。

2.2 缓冲液p H对分离的影响

毛细管的电渗流(EOF)对于p H的改变很敏感,且p H变化,亦可引起分离度以及峰形等参数的改变。较高p H的硼砂缓冲溶液不仅可以增加5种人工合成色素分子中含羟基组分的溶解度,同时可以增大EOF,提高分离速度;但EOF的加快会导致迁移时间缩短,各组分不能完全分离。本实验考察硼砂缓冲溶液p H在8.00~10.25范围内对迁移时间的影响(见图2)。实验结果表明:当p H>9.40时,苋菜红和胭脂红两种同分异构体不能分离;而p H9.00时,5种人工合成色素可以实现基线分离,且分离度和峰形等参数令人满意。

A.柠檬黄;B.苋菜红;C.日落黄;D.胭脂红;E.亮蓝

A.亮蓝;B.日落黄;C.苋菜红;D.胭脂红;E.柠檬黄

2.3 缓冲液浓度对分离的影响

在恒定条件下,增加缓冲液的浓度,可以增加分离速度,但浓度太高会产生焦耳热。本实验在硼砂缓冲溶液,p H9.00,25k V分离电压条件下,分别考察4种不同浓度对5种人工合成色素分离情况的影响。实验结果表明:随着缓冲溶液浓度的增大,分离时间缩短。其分离情况(见图3)。硼砂缓冲溶液为20mmol/L时,5种人工合成色素可以实现基线分离,且产生的焦耳热较小。

2.4 电压对分离的影响

分离电压升高,分离时间变短,产生的焦耳热增多,引起区带展宽,谱峰的基线过高且部分峰重叠;电压过低,则分离时间较长,且分离不完全。本实验分离电压和电流的欧姆曲线表示当电压高于27k V时,欧姆曲线偏离线性,实验选用25k V的运行电压(见图4)。

2.5 系统稳定性考察

A.亮蓝;B.日落黄;C.苋菜红;D.胭脂红;E.柠檬黄

X:分离电压;Y:电流

在20mmol/L硼砂缓冲溶液,p H9.00,25k V分离电压,220nm检测波长的色谱条件下,5种人工合成色素迁移时间的RSD%日内(n=6)小于1%,日间小于3%(n=5);峰面积的RSD%日内(n=6)小于3%,日间小于3.6%(n=5)。

2.6 标准曲线及加标回收

分别准确移取柠檬黄、苋菜红、日落黄、胭脂红和亮蓝对照品溶液,置于5m L容量瓶中,超纯水定容,摇匀,进行分析。各组分峰面积分别对其浓度做图得到标准曲线(见表1)。2.5和2.6的实验结果表明:此方法可以用于实际样品分析。

2.7 样品分析及结果

用本法分别对此样品进行分析,平行测定5次。采用标准加入法,确定样品峰;采用标准曲线法测定其含量。在最佳分离条件下5种人工合成色素能够得到较好的分离,标准品和样品色谱图(见图5)。样品测定结果(见表2)。

3 小结

本次购买的市售糖果中检出苋菜红、胭脂红和柠檬黄3种色素,但是色素含量均在《食用添加剂使用卫生标准》(GB2760-1996)规定范围内。与传统的液相色谱法相比,本方法不用酸化处理样品,简化前处理程序,节省时间,且本方法的灵敏度和液相法一致,检出限可达到10¯6。

A.亮蓝;B.日落黄;C.苋菜红;D.胭脂红;E.柠檬黄电泳条件:20mmol/L硼砂,p H9.00,分离电压25k V,实验温度25℃,检测波长220nm。

注:ND为未检出

此方法还可以用在饮料、啤酒以及色素品质的检测中,此部分实验正在进行。

参考文献

[1]GB2760-1996,食品添加剂使用卫生标准

[2]李德金,赵明哲,栾广杰.示波极谱法测定食品中人工合成色素的探讨,食品研究与开发,2004,25(6):107~108

[3]王红梅,郭伟,王继鹏等.高效液相色谱法测定肉制品中食用合成色素的含量,食品研究与开发,2007,28(6):106~107

[4]李帮锐,冯家力,潘振球等.高效液相色谱-质谱/质谱联用法测定饮料中的人工合成色素,中国卫生检验杂志,2007,17(4):579~585

食用合成色素将越来越安全篇4

合成色素优势依然突出

由于合成色素多采用化工原料, 因而在用量、使用范围方面皆受到严格的限制。但是与食用天然色素相比, 食用合成色素具有色泽鲜艳、色调多、性能稳定、着色力强、坚牢度大、容易调色、使用方便、成本低廉等特点, 尤其是在稳定性及着色强度方面, 合成色素在食品工业中仍然有着天然色素无可比拟的明显优势。

合成色素品种更新缓慢

我国食用色素开发较晚, 最初主要是以合成色素为主 (90%以上) 。经过20多年的发展, 我国食用色素除了在品种数量、产量、产值上有了较快的发展, 在结构上也发生了很大的变化。天然色素在总的食用色素中的地位得到了极快的提升;合成色素则由于现有品种基本可以满足食品的着色需要, 并且新品种的安全性评价需要很高的代价这两方面原因, 而很少有新品种推出。

取消60%规格, 与国际接轨

鉴于我国的特殊情况, 在我国, 合成色素一直执行60%含量和85%含量两种国家标准。但是, 随着我国色素合成技术的发展, 为了确保合成色素的安全性, 实现与国际标准的准确接轨, 我国已经逐步取消目前允许使用的60%规格, 只保留85%规格。2009年底将不再允许生产销售60%规格的食用色素。

合成色素也将越来越安全

人工合成色素篇5

食用合成色素用于食品加工中, 主要是为了改善食品的外观色泽。大量的研究证明, 几乎所有的食用合成色素都不能向人体提供营养物质, 且食用过量的食用合成色素会对人体产生一定的安全性问题, 因而我国规定了食用合成色素的使用限量及检测方法。食用合成色素的种类很多, 但国际上允许用于食品加工行业的仅有30多种, 且因其存在着安全性问题而在不断减少。因油溶性色素不溶于水, 在人体内不易排出, 毒性较大, 因此我国允许使用的食用合成色素多为水溶性色素, 主要有柠檬黄、日落黄、胭脂红、诱惑红、苋菜红、亮蓝等。色淀也是合成色素中的一部分, 它是由水溶性食用合成色素加入到许可使用的不溶性基质上所制备的特殊色素, 不溶性基质主要为氧化铝。

食用合成色素, 因其具有资源丰富, 成本低, 色泽鲜艳, 颜色可调, 着色力强, 性质稳定等特点, 而被广泛应用于食品加工生产中。同时, 由于食用合成色素多以苯、甲苯等化工产品为原料, 经一系列有机反应制得, 食用过量对人体健康具有一定的危害。随着食品工业的快速发展和人们食用加工食品的日益增多, 市场上滥用食用合成色素的行为不断扩张, 为保证食品质量安全, 了解有关食用合成色素的知识, 研制简便、快速、高效的分析检测方法尤为重要。当前用于检测食用合成色素的方法较多, 主要有高效液相色谱法、薄层色谱法、毛细管电泳法和分光光度法。本文对食用合成色素及其检测技术的研究进展分别进行了综述。

1. 高效液相色谱法

该法为食品中合成色素检测的国家标准方法第一法, 也是目前用于食品中合成色素检测的常用方法之一。该法是在酸性条件下, 用聚酰胺粉将样品中的食用合成色素吸附, 并用甲醇-甲酸溶液将使用天然色素洗去后, 使用乙醇-氨水-水溶液作为洗脱液, 将食用合成色素洗脱并收集。洗脱液经浓缩、调节p H值、过滤后, 经高效液相色谱仪进行分离检测。检测在254nm下使用梯度洗脱方式进行, 准确性高, 重现性好。

采用高效液相色谱法进行合成色素的分离检测时, 国标方法采用梯度洗脱单波长检测, 但在该条件下会产生较严重的基线漂移, 灵敏度较差。当前, 使用该方法进行食品中的合成色素检测时, 样品的前处理过程除按照国标方法进行之外, 通常有以下几种: (1) 液态食品:碳酸饮料通常经加热或超声震荡, 除去其中的二氧化碳;酒类食品先于水浴上加热, 除去乙醇;含乳饮料, 将蛋白质离心沉淀后除去。然后, 调节待测液的p H值, 经0.45μm滤膜过滤后待测。 (2) 肉制品:含水量较多的肉制品, 先于水浴上将过多的水分蒸出, 经石油醚将肉制品中脂肪除去, 再采用乙醇-氨水-水溶液进行合成色素提取, 提取液经亚铁氰化钾和乙酸锌溶液沉淀蛋白, 离心除去蛋白质后, 将提取液于水浴上浓缩后再定容至一定体积, 经0.45μm滤膜过滤后待测。 (3) 糕点类食品:该类食品经乙醇-氨水溶液提取色素后, 旋蒸除去其中所含乙醇, 经甲醇溶液洗去样品中所含的天然色素后, 经氨水的甲醇溶液洗脱并收集合成色素, 经0.45μm滤膜过滤后待测。

利用二极管阵列检测器对肉制品中食用合成色素柠檬黄、苋菜红、胭脂红和日落黄进行光谱扫描, 由光谱图确定了不同食用合成色素的最大吸收波长。结合在梯度洗脱条件下, 不同食用合成色素的出峰顺序, 在不同时间段分别采用相应食用合成色素的最佳检测波长进行检测, 样品中的食用合成色素得到了很好的分离, 且相比于使用单一波长检测灵敏度有较大提高, 同时克服了254nm下梯度洗脱时造成的基线漂移, 减少共存物的干扰。4种食用合成色素回收率为91.5%~99.3%, 相对标准偏差小于1.5%。

2. 薄层色谱法

该法是通过在酸性条件下, 采用聚酰胺粉吸附样品中的水溶性酸性合成色素, 再在碱性条件下解吸附, 通过薄层色谱法进行分离后, 由分光光度计进行吸光度检测, 与标准比较进行定性定量。通过自制硅胶板, 用薄层色谱法将辣椒酱中的苏丹红Ⅰ分离, 刮下斑点溶解后再利用分光光度法测定, 所得的波长和吸光度的谱图与标准溶液的谱图进行对照, 从而确定辣椒样品中存在苏丹红Ⅰ。该方法简便快捷、现象明显、经济实用、结果可靠, 尤其适合于基层检测机构及小工厂的有关食品检验。但该方法的检出量为50μg, 灵敏度较低, 适用于含有大量合成色素的样品的分析检测。

3. 分光光度法

分光光度法用于测定食用合成色素是利用物质对光的吸收具有选择性, 且在一定浓度范围内, 峰高同样品中食用合成色素的含量成正比, 故将不同的食用合成色素的吸收谱图同标准谱图对照, 即可进行快速定性, 同时根据标准曲线进行定量。以稳定回归分光光度法同时测定3组分食用色素, 改进了最小二乘法 (通过最小化误差的平方和寻找数据的最佳函数匹配) 受异常点影响显著及对测量波长的位置要求严格等不足, 并将该方法用于混合标准试样及市售饮料中的合成色素测定, 结果满意。

4. 其他方法

示波极谱法测定合成色素, 是根据食品中的合成色素在特定的缓冲溶液中, 在滴汞电极上产生敏感的极谱波, 该极谱波的波高同样品中合成色素的浓度成正比。该法用于定性分析时, 灵敏度较低, 一般用于定量分析。采用示波极谱法对饮料及糖果中的柠檬黄进行了检测, 该方法具有仪器价廉、操作简单、灵敏度高、选择性好等特点, 其最低检出浓度为0.2mg/m L, 加标回收率为96%~112%。

毛细管电泳法, 是以弹性石英毛细管为分离通道, 在其两端加以高压直流电场作为驱动力, 依据样品中各组分之间淌度和分配行为上的差异而实现样品中不同成分的分离, 再对分离后的组分进行检测的分析方法。采用毛细管电泳法直接分离测定饮料中日落黄、胭脂红、柠檬黄。在波长247nm, 分离电压15k V, p H=10.0, 10mmo L/L的Na H2PO4-10mmo L/L的Na2B4O7缓冲溶液中, 日落黄、胭脂红、柠檬黄在8min内得到了较好的分离, 用于测定市售饮料中3组分含量得到满意结果。

采用高效液相色谱-质谱连用法测定饮料中的人工合成色素, 对8种人工合成色素进行了定性和定量分析。该方法简单、准确、灵敏, 能够针对饮料中这8种人工合成色素进行确认和定量分析。

人工合成色素篇6

偶氮类合成色素, 被广泛的应用在食品、药品和化妆品等领域, 其种类有很多, 熟知的有苏丹红、柠檬黄、日落黄、胭脂红等, 而这些物质在体内可被还原为芳香胺类物质, 从而对DNA造成氧化损伤[1];同时色素在制作的过程中难免掺杂有砷、铅、镉、苯酚等杂质。目前已有不少研究发现了偶氮类色素的毒性作用, 如使肝细胞生长异常[2], 影响酯酶同工酶的表达[3]以及致突变作用[4]等, 因此多数偶氮色素已被禁止添加到食物中。我国2014年最新颁布的《食品添加剂使用标准 (GB2760-2014) 》中对允许使用的柠檬黄、胭脂红等11种偶氮类色素在食品中的限量及使用范围做了明确的规定, 严禁超量或超范围添加。

2005年3月4日, 北京检出亨氏某批号的辣椒酱中含有苏丹红I。同年, 著名连锁快餐品牌肯德基的调味料中检出苏丹红I, 该调味料曾被使用在多种产品上, 不久, 这些产品在国内所有肯德基餐厅内全部停售, 并全部销毁。2012年, 有关部门发现红牛饮料配料中含有国家不允许在该饮料中使用的偶氮类合成色素胭脂红。

2015年, 山东省针对零食的专项抽检, 发现多数不合格食品检出含有柠檬黄、日落黄等合成色素。山西省发布的食品安全监督抽检公告显示, 在糕点及熟肉制品等中检出违规使用的日落黄、柠檬黄、胭脂红。国家食药监总局在抽检调味品时发现, 江苏一家公司生产的红烧酱汁检出的柠檬黄和日落黄含量均超出限定标准约3倍。

近几年来, 各省市的食药监管部门以及国家食药监总局在对市面销售的食品进行抽检的过程中发现, 偶氮色素滥用现象仍十分严重, 甚至有一些不法商贩将廉价购买的病死猪肉、老鼠肉等未经检验检疫的劣质肉, 通过添加明胶、胭脂红、亚硝酸盐等手段冒充新鲜肉贩卖。

2 分析方法

2.1 样品的前处理

可应用于提取食品中合成色素的方法有很多, 如滤膜法、固相萃取法 (SPE) 、液相萃取法 (LLE) 、微波辅助萃取法 (M A E) 、超声辅助萃取法 (UAE) 等, 但目前没有一种可以通用的前处理方法, 因此针对不同样品还需要选择不同的提取方法。

液体食品中, 含乳饮料经离心沉淀除掉蛋白质, 碳酸饮料经加热超声除去二氧化碳, 酒类食品加热除去乙醇, 之后再用柠檬酸溶液调p H到6左右, 经滤膜过滤后待测。

肉制品首先要将样品粉碎并混合均匀, 经石油醚除去肉中的脂肪, 再用乙醇-水-氨水溶液 (75:24:1, v/v/v) 反复提取色素, 水浴除去乙醇和氨水, 样品溶液采用聚酰胺吸附后, 将提取液浓缩后调节p H值, 再定容至一定体积, 经滤膜过滤后待测。

糕点类食品可利用乙醇氨溶液作为提取剂, 超声提取试样溶液, 经甲醇溶液洗涤, 聚酰胺柱吸附后, 收集溶液, 调节p H值, 经滤膜过滤后待测。

2.2 检测食品中的偶氮类色素

2.2.1 分光光度法

食用合成色素在可见光区具有高度的吸光性, 同时由于该方法成本低, 对操作者要求低, 因此分光光度法是一种理想的定量分析方法。然而, 含混合色素的溶液缺乏特异性可见吸收峰阻碍了这一技术的发展, 主要是多种偶氮染料混合时吸收波长发生重叠。

Soylak等应用MCI GEL CHP20P作为填料的固相萃取技术处理食品样品, 提高了分光光度法测定水样中诱惑红的灵敏度。Kaur在2012年对使用导数分光光度法配合H点标准加入法 (HPSAM) 以及浊点萃取法 (CPE) 测定食品中的合成色素及其铝色淀的研究现状做了综述。Turak等人利用四阶导数分光光度法测定了饮料中的诱惑红和胭脂红, 方法简单、快速、适用性广。

2.2.2 薄层液相色谱法 (TLC)

薄层液相色谱法是最简单、经济和最合适的定量分析色谱技术, 该方法总体检测时间小于30min, 适用于色素的现场快速检测, 但其干扰较大, 仅能用于初步判断, 不能准确定性定量。

Kucharska等对使用TLC技术检测不同食品中各种色素的前处理方法和色谱条件做了综述。de Andrade等以异丙醇和氨水混合作为流动相洗脱液, 利用固相萃取及TLC技术成功检测出了无醇饮料中的合成色素。

2.2.3 毛细管电泳法 (CE)

该方法是以弹性石英毛细管为分离通道, 以高压直流电场为动力, 依据样品中各组分之间淌度和分配上的差异而实现分离样品的电泳分离分析方法。毛细管电泳法有多种分离模式, 如毛细管区带电泳 (CZE) 、胶束电动毛细管色谱 (MEKC) , 毛细管等速电泳等。

已经有很多利用CE分析食品中合成色素的方法被媒体报道, 如1995年Thompson等通过胶束电动毛细管色谱法来测定糖果和甜酒中使用的10种常用偶氮类合成色素;Huang等通过微乳液电动色谱法 (MEEKC) 成功检测了食品中的8种合成色素;Prado等使用CE-UV/vi分析了酒精饮料中的11种色素;Del Giovine等使用CE-PDA的方法对冰淇淋中的日落黄、酸性红和胭脂红含量估值。

2.2.4 高效液相色谱法 (HPLC)

液相色谱法是根据保留时间以及峰面积来进行定性、定量的方法, 具有分离效能好、检测灵敏度高、应用范围广等特点, 因此被广泛应用于检测食品中添加的各种色素, 并且常常与UV-Vis、PDA或MS等检测技术联用, 但该方法的样品前处理比较繁琐, 所需仪器设备昂贵, 且检测所需时间长, 从而不便于现场快速检测。

液相色谱法中最常用的方式是反相液相色谱, 其中固定相是相对非极性的, 而流动相是极性的。Bonan等人[5]以C8为固定相的梯度洗脱模式同时检测固体食品和饮料中的多种食用色素。Dossi等使用梯度反相色谱技术利用较少的样品同时检测了多种食品添加剂。Gennaro通过离子交换液相色谱测定了糖果中的红色染料。Jurcovan等使用水和乙腈作为流动相, 同时测定无醇饮料中的诱惑红和胭脂红。Culzoni等使用R P-U FLC-PDA快速分析液体食品中的20种食用色素。Al-Degs[6]采用混合线性分析法 (HLA/GO) 定量分析了无醇饮料中的诱惑红、日落黄和柠檬黄, 结果表明H L A/G O技术检测无醇饮料中的合成色素比HPLC更加简单、快速。

调查发现, 大多数液相色谱法会使用有机溶剂作为流动相, 这将对人类的健康和生存环境造成消极的影响, 因此, 开发一种绿色且简单高效的分析方法显得尤为重要。其中, triton X-100 (一种表面活性剂) 作为流动相就是一项新的改进。

2.2.5 液谱-质谱联用法 (LC-MS)

由于许多合成色素的光谱非常相似, 有时使用普通的PDA或UV-Vis检测食品中的混合合成色素显得尤为困难。因此, 许多研究人员使用质谱检测器来辅助识别样品中的合成色素。质谱技术不依赖光谱, 不仅可以提高灵敏度, 同样也可以使用串联质谱技术 (MS/MS) 检测样品的分子量、裂解模式等结构信息。

M a等通过L C-PDA-M S同时测定饮料和调味料中的脂溶性与水溶性合成色素。Gosetti等的研究使用HPLC-MS证明日晒会降低饮料中日落黄的含量是由于日落黄被降解为5-氨基-6-萘酚-2-磺酸。最近, Zou[7]等使用醋酸铵、乙腈洗脱液提高了ESI负离子模式对食品中7种合成色素的电离效率。Chen等采用C18柱为固定相, 醋酸铵、乙腈与水的混合溶液作为流动相的U FLC-MS/MS方法, 准确分析了酒和饮料中的7种偶氮类色素。

2.2.6 酶联免疫法 (ELISA)

酶联免疫法是基于抗原与抗体的特异性结合原理来进行分析测定, 它的被测物须是可以作为抗原或抗体的物质, 该方法的最大特点就是特异性强、操作简单、灵敏度高、易于现场快速检测。

韩丹等[8]试验先通过对苏丹红I分子进行修饰, 并交联载体蛋白得到了苏丹红I的完全抗原, 免疫家兔后获得多克隆抗体, 建立了测定食品中苏丹红I含量的ELISA方法, 邢玥[9]同理设计得到了日落黄及胭脂红的多克隆抗体, 建立了合适的ELISA方法, 该方法具备较高的准确度, 而且前处理简单, 能够应用于食品中合成色素的快速检测。

2.2.7 其他方法

传统固相萃取技术的目标物与吸附剂之间的作用力是非特异性的, 通常需要对萃取和洗脱条件进行仔细选择, 而分子印迹技术 (MIP) 独特的选择性和亲和能力适应了这一需求, 使得MIP-SPE技术对于目标物的选择性大大提高。同时, 杨晶等[10]制作的日落黄分子印迹修饰电极通过微分脉冲伏安法测定了饮料中的日落黄, 回收率大大提高。

此外, 刘宇等[11]以甲基紫作为光谱探针, 建立了分别测定日落黄和胭脂红的共振光散射光谱法 (RLS) , 该方法利用甲基紫与合成色素通过静电作用形成离子缔合物能够增强共振光散射的强度, 准确测定了饮料中的日落黄和胭脂红。

3 结论

针对食品中偶氮类合成色素的检测方法大体有以下3个发展趋势:一是简单快速, 对食品的监管过程中往往要求检测机构在最短的时间内对其色素成分进行鉴定, 这就要求检测设备简便, 前处理过程简单;二是定性定量准确, 食品中合成色素的检测关键在于准确的定性与定量, 否则将对生产企业造成经济损失, 并以损害消费者的身体健康为代价来纵容不法行为;三是多组分同时测定, 合成色素的种类繁多, 不法商贩可能向食品中添加各种合成色素, 能够同时检测多种色素无疑可以提高对产品监管的效率。

因此, 一种简单、准确、通用型的检测食品中偶氮类合成色素的方法, 对于加强监管食品中的色素添加十分必要。

通过本文来看, 使用ELISA试剂盒与H PL C-M S方法配合使用的检测方法, 能够快速锁定食品中偶氮类合成色素的检测范围, 并可进行样品的准确定量分析, 希望有关食品监管部门考虑采用。

参考文献

[1]曾盈, 蔡智鸣, 等.胭脂红对3T3细胞DNA损伤的SCGE检测[J].同济大学学报:医学版, 2008, 29:41-44.

[2]Sako F, Kobayashi N, etal.Cytotoxicity of food dyes on cultured fetal rat hepatocytes[J].Toxicology&Applied Pha rmacology, 1980, 54 (2) :285–292.

[3]于淑池, 张翼, 等.偶氮类色素胭脂红对泥鳅组织酯酶同工酶表达的影响[J].水产科学, 2011, 30:509-512.

[4]张晓红, 张虎芳.胭脂红对泥鳅红细胞微核的形成和核异常的影响[J].中国西部科技, 2006:26-27.

[5]Bonan S, Fedrizzi G, et al.Simultaneous determination of synthetic dyes in foodstuffs and beverages by highperformance liquid chromatography coupled with diode-array detector[J].Dyes and Pigments, 2013, 99 (1) :36-40.

[6]Al-Degs YS.Determination of three dyes in commercial soft drinks using HLA/GO and liquid chromatography[J].Food Chemistry, 2009, 117 (3) :485-490.

[7]Zou T, He P, et al.Determination of seven synthetic dyes in animal feeds and meat by high performance liquid chromatography with diode array and tandem mass detectors[J].Food chemistry, 2013, 138 (2) :1742-1748.

[8]韩丹, 于梦, 等.酶联免疫吸附分析法测定食品中的苏丹红Ⅰ号[J].分析化学, 2007, 35:1168-1170.

[9]邢玥.日落黄和胭脂红酶联免疫吸附测定法的建立[D];南开大学, 2013.

[10]杨晶.日落黄分子印迹修饰电极的制备及其应用研究[D];辽宁师范大学, 2012.