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食品甜味剂的检测及其标准物质研究现状

彭子娟 薄梦 吴雪 梁文林

彭子娟,薄梦,吴雪,等. 食品甜味剂的检测及其标准物质研究现状[J]. 计量科学与技术,2023, 67(9): 40-48 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0223
引用本文: 彭子娟,薄梦,吴雪,等. 食品甜味剂的检测及其标准物质研究现状[J]. 计量科学与技术,2023, 67(9): 40-48 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0223
PENG Zijuan, BO Meng, WU Xue, LIANG Wenlin. Current Status of Detection Methods and Reference Materials for Food Sweeteners[J]. Metrology Science and Technology, 2023, 67(9): 40-48. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0223
Citation: PENG Zijuan, BO Meng, WU Xue, LIANG Wenlin. Current Status of Detection Methods and Reference Materials for Food Sweeteners[J]. Metrology Science and Technology, 2023, 67(9): 40-48. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0223

食品甜味剂的检测及其标准物质研究现状

doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2023.0223
基金项目: 中国计量科学研究院基本科研业务费项目(AKYZZ2228)。
详细信息
    作者简介:

    彭子娟(1996-),中国计量科学研究院研究实习员,研究方向:新型有机污染物分析检测技术和标准物质研究,邮箱:pengzj@nim.ac.cn

  • 中图分类号: TB99

Current Status of Detection Methods and Reference Materials for Food Sweeteners

  • 摘要: 目前,低糖饮食已成为当代消费者的一种主流生活,而食品级甜味剂仍存在不合格生产和不规范使用等安全问题。已有研究表明,过量使用甜味剂会引起一定的代谢风险、生物毒性,甚至对水体环境造成污染。因此,食品及环境中甜味剂的监测工作和相关标准物质的研究对保障食品安全和生态环境健康有着重要意义。我国《食品添加剂使用标准》中允许使用的甜味剂包括天然甜味剂、磺胺类甜味剂、二肽类甜味剂、三氯蔗糖等;不同甜味剂的溶解性、稳定性以及毒性大小均有一定差异性。液相色谱是一种甜味剂通用检测方法,检测结果的好坏关键在于检测器的选择,不同结构的甜味剂适用的检测器不同。通过对不同甜味剂的理化性质及分析方法进行整理,可为相关标准物质的研制提供一定参考信息。通过调研可知,美国、加拿大、英国、欧洲等国外甜味剂标准物质/标准品已有多于13种(6种天然甜味剂、4种磺胺类甜味剂、3种二肽类甜味剂等),我国已申请的甜味剂有证标准物质共6种(D-甘露糖醇、甜蜜素、糖精钠、安赛蜜、三氯蔗糖和阿力甜),很多天然甜味剂以及二肽类甜味剂未查询到相关有证标准物质信息,无法满足我国食品检测等行业的需求。随着新型甜味剂种类的增多,有必要持续关注相关研究,完善相关甜味剂的检测技术以及标准物质品种,更为有效地监督食品质量,保障食品安全。
  • 表  1  天然类甜味剂种类及性质

    Table  1.   Types and properties of natural sweeteners

    甜味剂名称及化学式 稳定性 分子结构式 正辛醇-水分配系数(Kow) 溶解性
    甘草酸盐
    C42H63O15
    D-甘露糖醇
    C6H14O6
    常温稳定 −3.10 水、乙醇DMSO
    麦芽糖醇
    C12H24O11
    常温稳定 −5.61
    乳糖醇
    C12H24O11
    常温稳定 −5.61
    山梨糖醇
    C6H14O6
    常温稳定 −3.01 水、DMSO
    索马甜* 不稳定,加热易变性(属于蛋白质)
    甜菊糖苷
    C38H60O18
    常温稳定 水、乙醇和甲醇
    异麦芽酮糖
    C12H22O11H2O
    常温稳定 −4.34
    注:*索马甜蛋白结构图可参考文献[17];分子结构式、Kow、溶解性等数据查询自ChemSpider数据库。
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    表  2  磺胺类甜味剂种类及性质

    Table  2.   Types and properties of sulfonamide sweeteners

    甜味剂名称及化学式 稳定性 分子结构式 正辛醇-水分配系数(Kow) 溶解性
    环己基氨基磺酸盐
    C6H12NO3S
    常温稳定 −1.61 水、丙二醇
    糖精钠
    C7H4NNaO3S
    常温稳定
    天门冬酰苯丙氨酸甲酯乙酰磺胺酸
    C18H23N3O9S
    乙酰磺胺酸钾(安赛蜜)
    C4H4KNO4S
    常温稳定
    注:分子结构式、Kow、溶解性等数据查询自ChemSpider数据库。
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    表  3  蔗糖衍生物和二肽类甜味剂种类及性质

    Table  3.   Types and properties of sucrose derivatives and dipeptide sweeteners

    甜味剂名称及化学式 稳定性 分子结构式 正辛醇-水分配系数(Kow) 溶解性
    三氯蔗糖
    C12H19Cl3O8
    稳定 −1.00 水、乙醇和甲醇
    纽甜
    C20H30N2O5
    常温干燥环境下稳定 2.88
    阿力甜
    C14H25N3O4S
    常温干燥环境下稳定 −0.37 水、乙醇
    阿斯巴甜
    C14H18N2O5
    常温干燥环境下稳定 0.07 甲醇、DMSO、水
    注:分子结构式、Kow、溶解性等数据查询自ChemSpider数据库。
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    表  4  食品中甜味剂检测方法国家标准、行业标准信息

    Table  4.   National and industry standards for detection methods of sweeteners in food

    序号 甜味剂 国家/行业标准 标准名称 检测方法
    1 甘草酸盐
    (以甘草酸计)
    GB/T 22248-2008 保健食品中甘草酸的测定 高效液相色谱法
    (紫外检测器)
    2 麦芽糖醇 GB 5009.279-2016 食品安全国家标准 食品中木糖醇、
    山梨醇、麦芽糖醇、赤藓糖醇的测定
    高效液相色谱-示差折光检测法
    高效液相色谱-蒸发光散射检测法
    3 山梨糖醇
    4 环己基氨基磺酸钠/钙
    (甜蜜素)
    GB 5009.97-2016 食品安全国家标准 食品中环己
    基氨基磺酸钠的测定
    气相色谱法/液相色谱法(衍生化)
    液相色谱-质谱/质谱法
    5 糖精钠 GB 5009.28-2016 食品安全国家标准 食品中苯甲酸、
    山梨酸和糖精钠的测定
    高效液相色谱仪
    (紫外检测器)
    6 安赛蜜 GB/T 5009.140-2003 饮料中乙酰磺胺酸钾的测定 高效液相色谱仪
    (紫外检测器)
    7
    三氯蔗糖
    GB/T 22255-2014 食品安全国家标准
    食品中三氯蔗糖(蔗糖素)的测定
    高效液相色谱仪(蒸发光散射
    检测器/示差检测器)
    8 纽甜 GB 5009.247-2016 食品安全国家标准
    食品中纽甜的测定
    液相色谱仪(紫外检测器/
    二极管阵列检测器)
    9 阿力甜 GB 5009.263-2016 食品安全国家标准
    食品中阿斯巴甜和阿力甜的测定
    液相色谱仪(紫外检测器/
    二极管阵列检测器)
    10 阿斯巴甜
    11 纽甜、阿力甜、阿斯巴甜、
    甜蜜素、安赛蜜、糖精钠
    NY/T 3473-2019 饲料中纽甜、阿力甜、阿斯巴甜、甜蜜素、
    安塞蜜、糖精钠的测定 液相色谱-串联质谱法
    液相色谱-串联质谱法
    12 D-甘露糖醇、麦芽糖、
    木糖醇、D-山梨糖醇
    SN/T 3142-2012 出口食品中D-甘露糖醇、麦芽糖、木糖醇、
    D-山梨糖醇的检测方法 液相色谱-质谱/质谱法
    液相色谱-质谱/质谱法
    13 甜菊糖苷、甜菊双糖苷、
    甘草酸、甘草次酸
    SN/T 3854-2014 出口食品中天然甜味剂甜菊糖苷、甜菊双糖苷、
    甘草酸、甘草次酸的测定 高效液相色谱法
    高效液相色谱法
    (紫外检测器/二极管阵列检测器)
    14 甜菊糖苷 DBS22/ 007-2012 食品安全地方标准 食品中甜菊糖苷的测定
    高效液相色谱法
    高效液相色谱法
    (紫外检测器)
    15 甜菊糖苷 QB/T 5600-2021 口腔清洁护理用品 牙膏中甜菊糖苷的测定
    高效液相色谱法
    高效液相色谱法
    (紫外检测器)
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    表  5  我国甜味剂有证标准物质现状

    Table  5.   Status of certified reference materials for sweeteners in China

    甜味剂 编号GBW(E) 量值 不确定度
    D-甘露醇 100681 99.9% 1.1%
    甜蜜素 082260 1000 mg/L 2%
    甜蜜素 100066 99.3% 0.7
    糖精钠 082261 1000 mg/L 2%
    安赛蜜 082620 1000 µg/mL 1%
    三氯蔗糖 100132 99.6% 0.5%
    阿力甜 100413 99.1% 0.4
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    表  6  国外甜味剂标准物质/标准品现状

    Table  6.   Status of reference materials/standards for sweeteners in foreign markets

    甜味剂国外标准物质/标准品品牌
    甘草酸盐EDQM*、TRC*
    D-甘露糖醇NIST、TRC*
    麦芽糖醇Dr. Ehrenstorfer、LGC、
    EDQM*、TRC*
    山梨糖醇LGC、EDQM*
    甜菊糖苷Dr. Ehrenstorfer、TRC*
    异麦芽酮糖Dr. Ehrenstorfer
    环己基氨基磺酸盐Dr. Ehrenstorfer、LGC、EDQM*
    糖精钠Dr. Ehrenstorfer、LGC、EDQM*
    天门冬酰苯丙氨酸
    甲酯乙酰磺胺酸
    TRC*
    乙酰磺胺酸钾LGC、Dr. Ehrenstorfer、
    EDQM*、TRC*
    纽甜Dr. Ehrenstorfer、TRC*
    阿力甜Dr. Ehrenstorfer
    阿斯巴甜LGC、Dr. Ehrenstorfer、
    EDQM*、TRC*
    注:*为标准品,未查到具体量值及不确定度信息。
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    表  7  我国国家标准中甜味剂标准储备液相关信息

    Table  7.   Details of sweetener standard stock solutions in Chinese national standards

    甜味剂名称 国家/行业标准 标准储备液浓度 溶剂体系 储存/℃ 有效期/月
    1 甘草酸盐(以甘草酸计) GB/T 22248-2008 1.0 mg/mL(甘草酸铵) 甲醇+醋酸铵/
    乙酸水溶液
    2~10 3
    2 麦芽糖醇 GB 5009.279-2016 40 mg/mL 2.5 mg/mL 4 1
    3 环己基氨基磺酸钠 GB 5009.97-2016 5.00 mg/mL 1~4 12
    4 糖精钠 GB 5009.28-2016 1.0 mg/mL 4 6
    5 安赛蜜 GB/T 5009.140-2003 1.00 mg/mL 甲醇+乙腈+硫酸铵+硫酸
    6 三氯蔗糖 GB/T 22255-2014 10.0 mg/mL 4 6
    7 纽甜 GB 5009.247-2016 1.00 mg/mL 甲酸+三乙胺水溶液
    8 阿力甜 GB 5009.263-2016 0.5 mg/mL 4 3
    9 阿斯巴甜
    10 纽甜、阿力甜、阿斯巴甜、
    甜蜜素、安塞蜜、糖精钠
    NY/T 3473-2019 1.00 mg/mL 0.2%甲酸溶液 2~8 6
    11 甜菊糖苷、甜菊双糖苷、
    甘草酸、甘草次酸
    SN/T 3854-2014 1.00 mg/mL 甲醇 <0 6
    12 D-甘露糖醇、麦芽糖、
    木糖醇、D-山梨糖醇
    SN/T 3142-2012 1.0 mg/mL 乙腈 0~4
    13 甜菊糖苷 QB/T 5600-2021 DBS22/ 007-2012 1.0 mg/mL 乙腈+水
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-09-28
  • 录用日期:  2023-10-30
  • 修回日期:  2023-10-27
  • 网络出版日期:  2023-12-06
  • 刊出日期:  2023-09-18

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