编制说明 甜菊糖苷

《进出口食品中天然甜味剂甜菊糖苷、甜菊双糖苷、甘草酸、甘草次酸及其盐

类的测定》

编制说明

一、任务来源

本标准是根据国家认证认可监督管理委员会国认科函[2009]132号文下达的任务，由福建出入境检验检疫局负责起草制定的，计划编号为2009B554。

二、编制依据

本标准的编制遵循GB/T 1.1-2009《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写》和SN/T 0001-1995《出口商品中农药、兽药残留量及生物毒素检验方法标准编写的基本规定》的要求进行编写制订的。

三、标准化过程

本标准起草人通过查阅相关资料和文献，结合实验室条件和原有工作基础，以及本方法的技术特点，通过对饮料、调味品、月饼、糖姜及肉罐头等有代表性样品基体进行的大量室内回收率和精密度实验等一系列研究，建立了检测食品中甜菊糖苷、甜菊双糖苷、甘草酸、甘草次酸的高效液相色谱检测方法。本标准经云南出入境检验检疫局、湖南出入境检验检疫局、福建省疾病预防控制中心、深圳出入境检验检疫局、厦门出入境检验检疫局等5家实验室验证，重复性、相对标准偏差均符合要求。

四、研究背景

甜菊糖苷（Stevioside, ST）（分子式C38H60O18，分子结构见图1）、甜菊双糖苷（又称莱鲍迪苷A）（Rebaudioside A, RA）（分子式C44H70O23， 分子结构见图2）都是从菊科草本植物甜叶菊的叶子中提取出的含8种主要成分的双萜类糖苷的混合物之一，也是甜叶菊的主要成分。与甜菊糖苷相比，甜菊双糖苷的C13位上连接的糖基中多了一个亲水的葡萄糖基，因此它的水溶性要大于甜菊糖苷，而在部分有机溶剂中的溶解性就不如甜菊糖苷。

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图1 甜菊糖苷

图2 甜菊双糖苷

甜菊糖苷耐热性好，常温下在酸、碱、盐溶液中稳定，当溶液pH3~9时，加热至120℃也不会使其发生变化，只有当pH大于9或小于3，加热至100℃才会使之分解、甜味降低；纯品对光不敏感，具有很小的吸潮性，作为甜味剂在食品中使用，具有非发酵性，非着色性，不影响食品的凝固性、粘稠性、不会引起美拉德反应使食品变色。特别是由于具有高甜度、低热值等优点，其优越的食品加工特性受到人们的喜爱，同时其安全性也受到了广大研究人员的重视。对甜菊糖苷的毒理研究从20世纪20年代就已开始，日本的Hokkaido大学是最早从事相关研究的机构。70年代后，美国，巴西，日本、英国、韩国等国先后针对甜菊糖苷做过动物急性毒理实验、亚急性毒理实验、致癌性实验、致突变实验，均未发现甜菊糖苷对动物的急性、慢性、遗传性、生殖及发育毒性。甜菊糖苷的安全性已得到(FAO)和世界卫生组织(WHO)的认可，日本食品添加剂联合团体已将甜菊糖苷列为不需特别限量使用的甜味剂；1998年，联合食品添加剂专业委员会(JECFA)曾对甜菊糖苷做过安全性评价，未得出甜菊糖苷对人体健康有害的结论；美国食品药品监督管理局(FDA)已于2008年正式批准甜菊糖苷作为营养补充剂在食品中应用；中

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国自1976年开始引种甜叶菊以来，已有多家单位成功研制生产甜菊糖苷。中国卫生部于1985年首次批准甜菊糖苷作为食品添加剂在糖果、饮料、糕点中使用，2011年修订的食品添加剂使用标准中，甜菊糖苷的最大使用量为“按生产需要适量使用”，这表明中国已将甜菊糖苷作为一种较为安全的食品添加剂使用。目前，仅有食品添加剂通用法典CODEX有对甜菊糖苷的限量有要求，最低的限量为40mg/kg。

作为甜味剂，莱鲍迪苷A的口感最接近蔗糖的甜味。目前针对莱鲍迪苷A单品进行的毒理安全性研究较少，较多文献报道的是利用甜叶菊的提取物，即包括莱鲍迪苷A在内的多种甜菊苷的混合样品进行的毒理实验。刘杰等通过超声波提取法提取出纯度为94.7%的莱鲍迪苷A，并用其进行小鼠急性、亚急性毒理实验，结果表明所提取的莱鲍迪苷A是无毒的。

甘草酸（Glycyrrhizic Acid，GA）（分子式为C42H62O16，分子结构见图3）和甘草次酸（Glycyrrhetinic Acid，GTA）（分子式为C30H46O4，分子结构见图4）是甘草、光果甘草、胀果甘草等豆科植物中的主要活性成分之一，是甘草中分离出的五环三萜类化合物。甘草次酸与两个葡萄糖醛酸通过糖苷键连接就形成了甘草酸。

图3 甘草酸 图4 甘草次酸

甘草是我国传统中草药，其性甘平，有通经络、利血气、清热解毒、止咳祛痰等多重功效。甘草及其提取物已广泛应用于药剂生产。甘草酸是甘草中的主要成分，由于甘草酸在人体的胃中经酸水解或在肝脏中由β-葡萄糖醛酸酶分解成甘草次酸，故甘草酸在人体内的药理作用实际上是甘草次酸的效用。甘草酸和甘草次酸甜度高、低热量、安全无毒且有一定的保健功能，添加到饮料、糖果、糕点等食品中，不但可以改善食品的口感，更能起到增加食品的营养价值的作用。在GB 2760-2011中，甘草酸除了作为甜味剂按生产需要适量使用，还可作为抗氧化剂，最大使用量为0.2g/kg。

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甜菊糖苷、甜菊双糖苷、甘草酸、甘草次酸都有抑制盐的作用，前两者与后两者共用使用的时候，这种作用的效果增强，具有优质的甘味性，所以这种组合形成了多种甜味剂，广泛用于各种食品中。

我国目前有关食品中相关的检测方法的标准有GB/T 22248-2008 保健食品中甘草酸的测定，GB 8270-1999 食品添加剂 甜菊糖甙，QB 2077-1995 食品添加剂 甘草酸—钾盐(甘草甜素单钾盐)，尚未查阅到有关甜菊双糖苷和甘草次酸的检测方法标准。

目前国内外公开发表的有关甜菊糖苷、甜菊双糖苷、甘草酸、甘草次酸检测方法的文献包括采用重量法、高效液相色谱法、分光光度法、毛细管电泳法、薄层色谱法、化学发光分析法等。基体包括甜叶菊、药材、保健食品、咸菜、水产品等。本文在已有文献的基础上，建立了多种食品基体中甜菊糖苷、甜菊双糖苷、甘草酸、甘草次酸同时测定的检测方法，方法灵敏度、精密度令人满意，能很好地满足对各类食品中甜菊糖苷、甜菊双糖苷、甘草酸、甘草次酸的检测需求。

五、本标准方法概述

本标准方法采用甲醇提取试样中甜菊糖苷、甜菊双糖苷、甘草酸、甘草次酸残留，对于含油脂样品使用乙醚除脂。液相色谱法紫外检测器测定，外标法定量。适用的基体范围包括饮料、调味品、糕点、糖果、蜜饯、肉罐头，方法测定低限为分别为20 mg/kg和10 mg/kg。

六、本标准分析条件的选择 1、检测方法的选择

目前国内外公开发表的有关甜菊糖苷、甜菊双糖苷、甘草酸、甘草次酸检测方法的文献包括重量法、高效液相色谱法、分光光度法、毛细管电泳法、薄层色谱法、化学发光分析法等。近年来，液相色谱在添加剂检测中的应用越来越广泛，也有大量文献报道，相对于其他方法液相色谱简便快捷，应用也较为普及，本文最终选择液相色谱进行检测。 2、液相色谱条件的确定

在甜菊糖苷、甜菊双糖苷、甘草酸、甘草次酸的液相色谱检测中，选择合适的色谱条件十分重要。本文参考国内外文献，先后采用糖柱Thermo HyperREZ XP carbohydrate Ca++ 8μm、有机酸柱Phenomenex Rezex ROA-Organic Acid H+（300×7.8mm，8μm）、氨基柱Phenomenex Luna 5u NH2（250×4.6mm，5μm）、亲水柱Agela Venusil HILIC（250×4.6mm，5μm）等进行试验，结果发现，这些色谱柱无法同时检测四项甜味剂，出现分离效果差，响应不强等情况。综合比较，最终采用常用的Agillent ZOBAX Eclips XDB C18（250×4.6mm，5μm）。图5分别为甜菊糖苷、甜菊双糖苷、甘草酸、甘草次酸的紫外扫描光谱

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图。甜菊糖苷和甜菊双糖苷的最大吸收波长为203nm附近，因为乙腈和水的最大吸收波长为190nm，干扰较为严重，因此选取210nm作为甜菊糖苷和甜菊双糖苷的试验检测波长；甘草酸和甘草次酸的最大吸收波长为254nm，可以作为它们的试验检测波长。

图5 甜菊糖苷（TJ）、甜菊双糖苷（ST）、甘草酸（GC）、甘草次酸（CS）的紫外吸收光谱示意图

本文比较了流动条件的影响，流速设定为1.0mL/min，柱温在25℃、30℃、35℃时未见有明显区别，本文选择30℃。选取流动相时，考虑到在波长210nm检测甜菊糖苷和甜菊双糖苷时，需要抑制甘草酸等的离子化，所以决定用0.02mol/L的磷酸和乙腈的混合液。经试验发现，两者的比例大约为60:40，并添加若干甲醇时能使甜菊糖苷和甜菊双糖苷更好的分离。即流动相为0.02mol/L的磷酸溶液+乙腈+甲醇（63:34:3）时，甜菊糖苷、甜菊双糖苷、甘草酸都能很好的分离开，但无法得到甘草次酸的色谱峰。甘草次酸的检出，需要更大量的甲醇。因此，最后决定用梯度洗脱，流动相见表1。

表1 洗脱梯度

时间，min 0 5 8 10 25 28 30

3、提取液的选择

甜菊糖苷、甜菊双糖苷、甘草酸、甘草次酸都可溶于甲醇，文献报道的提取溶剂一般包括有乙腈、

0.02mol/L的磷酸溶液，% 63 60 50 20 10 63 63 乙腈，% 34 37 0 0 0 34 34 甲醇，% 3 3 50 80 90 3 3 5

甲醇水等。本文比较采用了实验室常用的甲醇溶剂体系进行提取，结果发现，甲醇对于所有的样品均有较好的提取效率。但是对于含脂肪量大的样品如肉罐头等样品，脂肪干扰提取，易形成乳化现象，所以本文采用石油醚去除油脂。对于如饮料、酱油等液体样品，可直接以甲醇提取，效果较好。

七、线性范围、线性关系和测定低限

标准储备液冷藏于4℃冰箱，放置半年，比较1月份配制的与7月份的标准储备液的峰面积发现，未发现明显变化，这说明甜菊糖苷、甜菊双糖苷、甘草酸、甘草次酸都较为稳定。见图6。

1600140012001000峰面积800600400200012341月份7月份图6 标准物质稳定性

在本方法所确定的试验条件下，以峰面积和标准溶液浓度作图，液相色谱在5.0~100μg/mL范围内呈良好线性关系。见表2。

表2 线性方程与相关系数

化合物 甜菊糖苷 甜菊双糖苷 甘草酸 甘草次酸 线性范围（μg/mL） 线性方程 5.0 ～ 100 5.0 ～ 100 5.0 ～ 100 5.0 ～ 100 y = 2.3274×x + 1.8547 y = 2.348×x - 0.3133 y = 6.1379×x + 0.0844 y = 14.562×x - 0.6178 相关系数R 0.9995 0.9999 0.9999 1.0000 2在本方法操作条件下，甜菊糖苷、甜菊双糖苷的测定低限为20 mg/kg，甘草酸、甘草次酸测定低限为10 mg/kg。

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八、方法的回收率、精密度及验证 1、方法的回收率和精密度

以饮料、酱油、月饼、糖姜、肉罐头样品作为基质，对于甜菊糖苷、甜菊双糖苷，进行20、40、200mg/kg三个浓度水平的添加回收实验；对于甘草酸、甘草次酸，进行10、20、200mg/kg三个浓度水平的添加回收实验。每个样品基体、每个添加水平重复测定6次，回收率与精密度见表3。

表3 添加回收与精密度试验结果

基质 分析物 添加浓度（μg/kg） 20 40 200 20 40 200 10 20 200 10 20 200 20 40 200 20 40 200 10 20 200 10 20 200 20 40 200 20 40 200 10 20 200 10 20 200 20 40 200 20 40 200 10 20 200 10 20 200 回收率 （%） 98.0、96.4、105.5、87.3、95.3、89.9 97.1、103.0、100.3、98.4、95.7、100.0 95.4、95.8、100.8、96.5、98.7、101.7 88.4、97.0、98.6、87.9、100.2、103.4 85.7、90.3、93.7、96.1、98.0、92.4 92.5、88.3、90.6、96.6、99.0、92.1 101.9、99.4、97.0、91.3、84.8、97.8 80.9、82.9、85.9、89.0、84.3、95.3 86.0、88.3、88.5、92.0、89.4、92.9 102.2、83.1、88.3、89.0、94.1、96.9 95.1、93.3、96.0、90.8、85.2、92.2 93.0、90.7、91.5、88.7、96.3、85.5 81.9、89.4、92.6、94.8、91.5、84.0 89.5、82.6、92.2、85.0、91.4、80.7 88.1、91.9、82.7、91.0、88.3、90.0 103.4、95.4、100.2、86.3、92.7、100.2 103.3、96.4、99.1、99.9、102.3、92.7 93.4、96.6、98.7、102.0、88.1、100.4 89.6、99.4、95.8、91.3、87.2、105.1 86.2、82.3、85.2、86.4、88.6、98.6 85.8、87.5、91.3、93.4、93.4、85.5 79.7、80.4、82.1、79.9、86.0、87.1 79.4、89.5、85.1、83.6、81.7、86.0 79.5、82.2、82.7、80.4、80.9、80.1 80.8、85.6、80.8、86.2、91.5、77.0 93.0、94.9、85.8、89.3、93.8、91.4 91.1、95.5、98.1、88.1、91.3、88.6 92.7、91.1、97.0、100.2、98.2、87.4 88.4、84.7、87.6、94.5、98.0、90.8 91.1、90.1、93.8、90.6、92.7、93.1 80.3、83.6、88.9、84.8、91.3、80.7 86.4、83.1、84.3、88.6、91.1、84.1 85.8、85.4、88.2、87.5、86.4、85.3 89.7、85.5、91.7、93.4、88.3、95.1 83.6、86.2、90.8、82.9、92.3、88.3 84.7、85.5、88.1、89.2、86.9、86.7 109.3、92.6、89.4、95.3、98.0、91.5 92.0、82.3、95.7、93.8、88.7、98.4 93.3、88.1、96.3、84.2、89.2、88.3 82.6、76.7、91.6、80.5、86.3、91.6 83.1、94.5、80.2、89.2、87.6、90.0 84.8、86.4、91.8、83.0、88.8、93.7 82.0、91.3、80.3、83.2、87.2、93.7 87.1、89.2、88.6、85.2、93.3、83.7 80.6、81.2、83.7、82.0、83.1、84.1 81.4、89.0、83.3、84.3、87.9、80.2 90.1、88.9、96.3、87.7、93.8、94.8 85.8、86.3、85.0、90.1、90.2、91.6 平均回收率（%） 95.4 99.1 98.2 95.9 92.7 93.2 95.4 86.3 89.5 92.3 92.1 90.9 89.0 86.9 88.7 96.3 98.9 96.5 94.8 87.9 89.5 82.5 84.2 80.9 83.7 91.4 92.1 94.4 90.7 91.9 84.9 86.3 86.4 90.6 87.4 86.8 96.0 91.8 89.9 84.9 87.4 88.1 86.3 87.9 82.5 84.4 91.9 88.2 变异系数（%） 6.7 2.6 2.7 6.6 4.7 4.2 6.5 6.0 2.8 7.4 4.2 4.1 5.7 5.6 3.7 6.4 4.0 5.3 7.1 6.4 4.1 4.0 4.2 1.5 6.2 3.7 4.3 5.1 5.4 1.6 5.2 3.5 1.4 3.9 4.4 1.9 7.4 6.2 4.8 7.2 5.9 4.7 6.3 3.8 1.7 4.1 3.8 3.1 7

甜菊糖苷 甜菊双糖苷 饮料 甘草酸 甘草次酸 甜菊糖苷 甜菊双糖苷 酱油 甘草酸 甘草次酸 甜菊糖苷 甜菊双糖苷 月饼 甘草酸 甘草次酸 甜菊糖苷 甜菊双糖苷 糖姜 甘草酸 甘草次酸

20 40 200 20 40 200 10 20 200 10 20 200 87.8、87.0、92.6、81.9、94.8、89.4 95.7、93.0、98.7、92.0、100.0、96.5 97.0、96.0、90.7、93.3、95.8、93.3 89.5、93.2、86.3、98.6、89.0、101.2 90.0、92.7、87.6、94.5、90.8、85.2 88.4、96.4、84.9、86.7、91.6、93.0 95.4、89.7、95.8、86.8、84.8、102.7 80.5、84.3、82.9、88.4、89.8、88.4 83.7、84.3、86.6、83.2、82.0、85.5 98.4、89.0、88.3、91.2、94.5、86.6 89.4、93.1、95.0、88.0、93.7、97.0 91.6、93.8、93.0、92.3、90.4、86.9 88.9 96.0 94.4 93.0 90.1 90.2 92.5 85.7 84.2 91.3 92.7 91.3 5.1 3.3 2.5 6.3 3.7 4.7 7.2 4.3 2.0 4.8 3.7 2.7 甜菊糖苷 甜菊双糖苷 甘草酸 甘草次酸 肉罐头 2、验证实验

本方法经云南出入境检验检疫局（1）、湖南出入境检验检疫局（2）、福建省疾病预防控制中心（3）、深圳出入境检验检疫局（4）、厦门出入境检验检疫局（5）等5个实验室不含甜菊糖苷、甜菊双糖苷、甘草酸、甘草次酸的茶饮料样品进行室间验证，每个样品、每种浓度重复测定2次。甜菊糖苷、甜菊双糖苷添加浓度为20、40、200mg/kg，甘草酸、甘草次酸添加浓度为10、20、200mg/kg，验证结果见表4。

表4 验证试验结果及实验室间精密度

基体 添加水平(mg/kg) 1 20 95.2 92.8 89.7 85.2 93.2 87.6 85.1 93.5 5 80.5 91.5 平均回收率（%） RSD（%） 甜菊糖苷 40 86.9 101.2 86.3 102.3 90.8 96.5 85.2 98.6 87.4 91.8 200 95.2 90.3 90.2 96.5 99.2 97.4 96.3 91.2 91.8 89.5 甜菊双糖苷 20 96.8 88.4 96.8 83.6 86.5 96.2 101.4 83.1 101.5 88.5 40 97.5 96.3 86.2 93.2 88.5 94.5 86.2 102.3 92.5 89.8 92.7 5.60 200 92.8 88.4 85.2 87.5 86.5 93.8 94.5 101.4 87.5 90.6 90.8 5.40 10 89.5 100.5 83.6 87.3 91.2 98.5 81.5 88.6 82.6 85.3 88.9 7.22 甘草酸 20 89.6 85.2 82.5 91.5 86.3 90.2 87.5 94.1 101.1 85.9 89.4 5.95 200 90.2 93.6 88.7 89.6 101.2 91.6 93.6 98.5 99.2 95.4 甘草次酸 10 87.4 80.6 92.4 88.5 84.5 98.2 87.5 92.3 81.5 90.5 20 84.5 92.1 93.5 84.6 87.9 98.6 82.6 91.6 89.5 90.6 200 88.2 85.6 95.2 96.3 92.3 91.9 87.6 92.6 88.2 87.2 2 验证单位 3 4 89.4 92.7 93.8 92.3 5.26 6.98 3.76 7.64 94.2 88.3 89.6 90.5 4.60 6.05 5.40 4.02

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