糖精及其鈉鹽是使用較廣的甜味劑之一,它的化學名是鄰磺酰苯亞胺(O-sulfobenzolc acidimide)。分子式為C7H5SO3N。白色結晶或粉狀,無臭或微有酸性芳香氣,在水中溶解度極小,味極甜。糖精鈉進入人體后不分解,不供給熱能,無營養價值,隨尿排除體外。
測定糖精的方法較多,有薄層色譜法、納氏比色法、硫代二苯胺比色法及紫外分光光度法等,下面簡要介紹兩種測定方法。
一. 紫外分光光度法
1. 原理
樣品經處理后,在酸性條件下用乙醚提取食品中的糖精鈉,經薄層分離后,溶于碳酸氫鈉溶液中,于波長270nm處測定吸光度,與標準液比較定量。
2. 試劑與儀器
(1) 2%碳酸氫鈉溶液
(2) 4%氫氧化鈉溶液
(3) 6mol/LHCL溶液
(4) 乙醚(不含過氧化物)
(5)10%硫酸銅
(6) 無水硫酸鈉
(7) 0.02mol/L氫氧化鈉
(8) 硅膠GF254
(9) 聚酰胺,200目
(10) 糖精鈉標準溶液
(11) 展開劑:苯-乙酸乙酯-乙酸 (12:7:3),硅膠薄層用。
(12) 展開劑:正丁醇-濃氨水-無水乙醇 (7:1:2),聚酰胺薄層用
(13) 顯色劑:0.04%溴甲酚紫的50%乙醇溶液,用0.1mol/L氫氧化鈉溶液調至PH值為8
(14) 紫外分光光度計
(15) 薄層板10*20cm;展開槽
(16) 微量注射器
3.測定方法
(1) 樣品提取
1)飲料、冰棍、汽水類:取10ml均樣置100ml分液漏斗中,加2ml6mol/L鹽酸,用30、20、20ml乙醚提取三次。合并乙醚提取液,用5ml鹽酸酸化的水洗滌一次,以洗去水溶性雜質,棄去水層。乙醚層通過無水硫酸鈉脫水后,揮發干乙醚。加20ml乙醇溶解殘渣,密封保存,備用。
2)醬油、果汁、果醬、乳等:稱取20.0g或吸取20.0ml均樣置100ml容量瓶中,加水至約60ml,加20ml10%硫酸銅溶液,混勻,再滴加4.4ml4%氫氧化鈉溶液,加水至刻度,混勻。靜置30min后過濾,取濾液50ml置150ml分液漏斗中,以下同1)中后序操作。
3)固體果汁粉等:先稱取20.0g磨碎的均樣,置200ml容量瓶中,加100ml水,加溫使其溶解,冷卻后再按上述方法進行提取。
4)糕點、餅干等蛋白質、脂肪含量高的樣品:均應采用透析法處理,使分子量較小的糖精鈉滲入溶液中,以消除蛋白質、淀粉、脂肪等的干擾。
稱取搗碎、混勻的樣品25.0g置透析玻璃紙內,置于大小合適的燒杯中。加50ml0.02mol/L氫氧化鈉溶液于透析膜內,充分混合,使樣品成糊狀,將玻璃紙口扎緊,放入盛有200ml0.02mol/L氫氧化鈉的燒杯中,蓋上表面皿,透析過夜。
量取125ml透析液(相當于12.5g樣品),加約0.4ml6mol/L鹽酸,使成中性,加20ml 10%硫酸銅混勻,加4.4ml4%氫氧化鈉,混勻,靜置30min,過濾。取120ml濾液置250ml分液漏斗中,以下同 1)中后序操作。
(2) 薄層板制備
薄層板可以是硅膠GF254或聚酰胺薄層板,使用時選用一種。
① 硅膠GF254薄層板:稱取1.4g硅膠GF254,加4.5ml0.5%CMC-Na溶液于小研缽中研勻,倒在玻璃板上,涂成0.25-0.30mm厚的薄層板,稍干后,在 110℃下活化1h,取出后置于干燥器內備用。
② 聚酰胺薄層板:稱取1.6g聚酰胺,加0.4g可溶性淀粉,加約15ml水,研磨3-5分鐘,使其均勻即涂成0.25-0.30mm厚的10*20cm薄層板,室溫下干燥,在80℃烘箱中干燥1h,置干燥器內備用。
(3) 點樣
在薄層板下端2cm處中間,用微量注射器點樣,將200-400微升樣液點成一橫條狀,條的右端1.5cm處,點10微升糖精鈉標準溶液B,使成一個小圓點。
(4) 展開
將點好的薄層板放入盛有展開槽中,展開劑液層約0.5cm,并預先已達到飽和狀態。展開至10cm,取出薄層板,揮發干。硅膠GF254板可直接在波長254nm紫外線燈下觀察糖精鈉的熒光條狀斑。把斑點連同硅膠GF254或聚酰胺刮入小燒杯中,同時刮一塊與樣品條狀大小相同的空白薄層板,置于另一燒杯中做對照,各加5.0ml 2%碳酸氫鈉,于50℃水浴中加熱助溶,移入10ml離心管中,離心分離(3000r/min)20min,取上清液備用。
(5) 標準曲線繪制
吸取0.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0ml糖精鈉標準液A,分別置于100ml容量瓶中,各以2%碳酸氫鈉溶液定容,于270nm波長處測定吸光度,繪制標準曲線。
(6) 樣品測定
將經薄層分離的樣品離心液及試劑空白液于270nm處測定吸光度,從標準曲線上查出相應濃度。結果計算如下:
糖精鈉(g/Kg或g/l)=((C1-C0)*V1*V3)/(W*V2)
式中:C1:測定用樣液中糖精鈉含量mg/ml。
C0:空白液中糖精鈉含量mg/ml
V1:溶解樣品殘留物加入乙醇的體積ml。
V2:點樣用樣品乙醇溶液的體積ml。
V3:溶解刮下的糖精鈉時所用2%碳酸氫鈉溶液體積ml。
W:樣品殘留物相當的原樣品重量g或ml。
4. 注意事項
(1)樣品提取時加入CuSO4及NaOH用于沉淀蛋白質,防止用乙醚萃取發生乳化,其用量可根據樣品情況按比例增減。
(2)樣品處理液酸化的目的是使糖精鈉轉化成糖精,以便用乙醚提取,因為糖精易溶于乙醚,而糖精鈉難溶于乙醚。
(3)富含脂肪的樣品,為防止用乙醚萃取糖精時發生乳化,可先在堿性條件下用乙醚萃取脂肪,然后酸化,再用乙醚提取糖精。
(4)對含CO2的飲料,應除CO2,否則將影響樣液的體積。
(5)聚酰胺薄層板,烘干溫度不能高于80℃,否則聚酰胺變色。
(6)在薄層板上的點樣量,應估計其中糖精含量在0.1-0.5mg。
二. 納氏比色法
1.原理
糖精鈉在酸性溶液中經有機溶劑萃取,經過消化變成銨鹽,與納氏試劑作用生成一種黃色物質,根據顏色的深淺與標準比較定量,反應式如下:
2K2[HgI4]+4KOH+NH4+→NH2Hg2OI+7KI+3H2O+K+
2.試劑
(1)硫酸溶液(V/V)。
(2)納氏試劑:
(3)硫酸銨標準溶液
3.操作方法
(1)樣品中糖精鈉的提。
1) 含有二氧化碳的液體樣品
2) 含有酒精的液體樣品
3) 乳及乳制品
4) 含蛋白質、脂肪、淀粉的樣品
(2)樣品消化及分析
(3)標準曲線的繪制:準確吸取標準硫酸銨溶液0.0、.0.2、0.4、0.6、0.8、1.0毫升,分別置于25ml納氏比色管中,各加15ml無氨蒸餾水,再加納氏試劑5ml,加水至刻度搖勻。靜置10分鐘,以2cm比色杯置分光光度計430nm處測定吸光度,根據結果繪制標準曲線:
4.注意事項
(1) 測定溶液中凡能引起渾濁的物質,可用酒石酸鉀鈉掩蔽。
(2)樣品經消化后,及時進行測定
(3)樣品酸化處理,目的是將糖精鈉轉化為糖精,以便用乙醚提取
(4)對富含脂肪的樣品,可先在堿性條件下用乙醚萃取脂肪,然后酸化,再用乙醚提取糖精