甜蜜素的检测方法有哪些

【背景及概述】^[1][2]

甜蜜素是一种人工甜味剂，广泛应用于食品加工业，是直接关系人体健康的化工产品。甜蜜素于1937年由美国伊利诺大学的研究生MichaelSveda无意中发现并申请美国发明专利USP2275125；1949年美国将其用于食品；1958年，美国食品和药物监督管理局(FDA)将其列入公认安全物质(GRAS)名单；1960年工业化生产；1969年美国医药研究人员用大鼠对高浓度的甜蜜素与糖精钠的混合剂进行毒理实验，发现白鼠有发生膀胱肿瘤的现象，该实验结果导致美国国家科学研究委员会否决了甜蜜素的GRAS地位；1969年10月，美国FDA决定禁止甜蜜素在食品中使用；日本、英国亦随之于1970年禁用；1982年食品添加剂专门委员会(JECFA)从多项长期试验得出甜蜜素没有致膀胱癌性，其确定的毒性表现为雄性大鼠的睾丸萎缩和相关的病理表现，代谢研究表明甜蜜素很少被胃肠道吸收，吸收后基本上以原型(尿40% +粪便60%)排出，未吸收的甜蜜素由肠道微生物代谢产生环己胺，这是睾丸病变的原因；1982年，世界卫生组织食品添加剂专门委员会根据甜蜜素转换成环己胺的比例以及两者分子量的差异，计算出甜蜜素的无作用量(NOEL)为1058mg/kg，进而得到每日摄入量(ADI)值为11mg/kg，以60kg体重的人计，每天最多允许摄入660mg，并将其列入食品添加剂品种名单，编号为952；1984 年7月美国科学技术委员会的研究结果，又排除了甜蜜素的致癌性；但因1985年，美国国家科学研究会和国家科学院(NRC/NAS)报告本品有促进致癌的可能，故至今在美国联邦法规中仍规定甜蜜素“禁止直接加入或用于食品”；我国于1986年正式批准其在某些食品中允许限量使用，在酱菜、调味酱汁、配制酒、糕点、饼干、面包、雪糕、冰淇淋、饮料中使用量为0.65g/kg；蜜饯中使用量1.0g/kg；陈皮、话梅、话李、杨梅干的使用量为8.0g/kg；烘炒食品中使用量6.0g/kg。目前，虽然美国、英国、法国、日本、印度、中国香港、中国台湾等国家或地区禁用甜蜜素，但仍有包括中国、欧盟、澳大利亚、新西兰等80多个国家和地区批准其作为非营养型甜味剂使用虽然国标中对其使用范围和限量作了明确规定，但在实际中超量超范围使用，时有发生，必须加强对其了解和检测。

【理化性质】^[1]

甜蜜素是环氨酸盐类甜味剂的代表，是一种人工合成的低热值新型甜味剂，属于磺胺类非营养性食品添加剂，英文名为SodiumCyclamate，化学名称为环己胺基磺酸钠，分子式：C₆H₁₁NHSO₃Na，相对分子量为201.22，酸式物为白色结晶或粉末，熔点为159～170℃，易溶于水，在光、热、空气中稳定，具有耐酸碱、不吸潮等优良特性，发热值为0，其甜度为蔗糖的30倍，甜味纯正，口味极似蔗糖，无后苦味，风味自然，可代替蔗糖，或与其他甜味剂复配使用，在我国食品添加剂中代码为19.002。

【标准】^[3]

GB 12488-95(强制性国标)]：

【应用】^[1][3]

甜蜜素已广泛应用于食品加工业、制药业、农业等。它在食品加工中具有良好的稳定性，可以代替蔗糖或与蔗糖混合使用，能保持原有食品的风味，并能延长食品的保存时间；在医药上可做矫味剂，替代蔗糖，消除人体摄取过多蔗糖产生的许多不良后果，如引起肥胖症、冠心病、高血压、糖尿病、龋齿等疾病；可作为糖尿病患者的甜食；在农业中用于苹果、梨、蕃茄等农作物，以增加果实甜味，缩短果实成熟期，是很有发展前途的果实催熟剂。限量(g/kg)：酱菜、调味酱汁、配制酒、糕点、饼干、面包、雪糕、冰激凌、冰棍、饮料、果冻，0.65；蜜饯，1.0；瓜子，2.0；陈皮、话梅、话李、杨梅干，8.0

【检测方法】^[1]

目前国内外食品中甜蜜素含量的检测方法主要有：气相色谱法、比色法、薄层色谱法、高效液相色谱法、离子色谱法、单扫描极谱法：

1.  气相色谱法

气相色谱法测定甜蜜素是国标中的法，测定原理是用亚硝酸钠分解食品中的甜蜜素，产生的环己醇在硫酸介质中与亚硝酸钠作用，生成环己醇亚硝酸酯，该物质在氢火焰中有良好的响应值，以保留时间定性、峰高定量。因测定需先提取甜蜜素后才能进行亚硝化衍生，众多研究者对样品前处理进行了大量的研究并提出不少改进方法。

2.  比色法

甜蜜素仅有微弱的紫外吸收，故不宜直接用紫外检测，需要进行衍生反应后，才能进行紫外测定。常用的衍生方法是重氮化和氯化。比色法是国标中第二法，利用甜蜜素在硫酸介质中与亚硝酸反应，生成环己醇亚硝酸酯，与磺胺重氮化后再与盐酸萘乙二胺偶合生成红色染料，在550nm波长测定其吸光度。

3.  薄层色谱法

薄层色谱法是国标中第三法。在聚酰胺薄层板上点样10μL，置于正丁醇∶氨水∶无水乙醇(7 ∶1 ∶2)展开液中展开，取出自然挥干，喷溴甲酚紫显色，比移值Rf为0.75，与标准系列比较，可得样品含量；并指出国标方法点样体积3μL满足不了测定需要，而导致测定误差，实验证明点样最低不应小于4μL。

4. 高效液相色谱法

目前报道的高效液相色谱法测定食品中甜蜜素多采用直接测定或用柱前衍生（常用试剂如次氯酸钠、亚硝酸钠、2，4，6一三硝基苯磺酸），在反相柱中被不同洗脱剂洗脱，用紫外、示差折光、质谱、间接光度法等检测器检测。

5. 离子色谱法

离子色谱法测定甜蜜素主要采用电导检测。采用IonPacAS11 -HC分析柱，碱性甲醇作淋洗液，样品经Carrez试剂沉淀处理，过滤后进样，同时分析食品中的甜蜜素和苯甲酸。

6. 单扫描极谱法

用三电极系统，在氨性底液中，-0.38V (vs.SCE)处测量甜蜜素的二阶导数极谱波，以峰电位定性，峰高定量，计算样品中甜密素的含量。

7. 其它

对甜密素产品杂质质量控制也很重要。有研究对产品中的硫酸盐和干燥失重的关系进行了探讨；还有研究对甜蜜素透明度的控制做了理论说明；采用分光光度法，三氯甲烷为萃取剂，酸性溴酚蓝显色，在410nm下测定了甜蜜素中双环己胺；以十四烷为内标物，二氯甲烷为溶剂，气相色谱法对国产甜蜜素中的杂质苯胺进行了测定。

【合成】^[4]

以环己胺和氯磺酸为原料，四氯化碳作为溶剂，优化工艺条件，可使反应顺利进行，并得到较高的产率。具体如下：取一定量的四氯化碳和环己胺，分别放入干燥过的两个锥形瓶中干燥20 min。然后把原料置于250 mL的三口烧瓶中，安装带搅拌器的密闭装置使反应在低温下（<5 ℃）进行，再取一定量的氯磺酸于恒压漏斗中，用干燥管密封好。然后打开搅拌机搅拌均匀后控制恒压漏斗使氯磺酸逐滴加入约1 h 加完。之后碱化、调pH、萃取、蒸发溶剂、结晶、干燥即得产品甜蜜素。

【主要参考资料】

[1] 刘波. 甜蜜素检测方法研究进展[J]. 中国食品添加剂, 2007, 2: 218-222.

[2] 李宁. 国内外甜蜜素限量标准及使用现状分析[D]. , 2007.

[3] 实用化学品配方手册

[4] 蔡丹丹, 李道荣, 肖凯军. 甜蜜素合成工艺优化的研究[J]. 现代食品科技, 2010, 26(5): 476-478.