甜蜜素（食品生产中常用的添加剂）

甜蜜素简介

甜蜜素在1937年被伊利诺伊大学的学生麦克尔·斯维达（Michael Sveda）发现，它属于非营养型合成甜味剂，而甜蜜素价格仅为蔗糖的三分之一，是蔗糖理想的代替品。

甜蜜素（Sodium cyclamate），学名为环己胺磺酸钠（C6H11NHSO3Na），是由氨基磺酸与环己胺（C6H11NH2）及NaOH反应而制成的非营养型合成甜味剂。甜蜜素从外观上看是白色针状、片状结晶或结晶状粉末，熔点约为170℃。甜蜜素10%水溶液呈中性（pH 值为6.5），对热、光和空气稳定。加热后略有苦味。分解温度约为280℃，不发生焦糖化反应。溶于水（1g/5mL）和丙二醇（1g/5mL），几乎不溶于乙醇、乙醚、苯和氯仿。

甜蜜素的甜味呈现的较慢，但持续时间长，甜味比较纯正，可以替代蔗糖或与蔗糖混合使用。甜蜜素也可以和糖精混合使用，以掩蔽糖精的不良味觉，甜蜜素与糖精的使用比例为10∶1时，产品风味效果较好。甜蜜素的优点是甜味较好，后苦味比糖精低，成本较低；缺点是甜度不高，用量大，易超标使用。

我国是甜蜜素的主要生产国和出口国，年生产能力为3万t，年产量为1.8万t 左右，主要出口到东南亚和欧洲。

关于甜蜜素的安全性，学术界仍无定论。甜蜜素作为食品添加剂于1937年被美国伊利诺伊大学学生Michael Sveda发现，1950年开始应用于软性饮料工业，1960年上市成为一般性代糖甜味剂。1966年有研究发现甜蜜素可在肠菌作用下分解为可能有慢性毒性的环己胺。1969年美国国家科学院研究委员会收到有关“甜蜜素∶糖精为10∶ 1的混合物”可致膀胱癌的动物实验证据，1970年美国食品与药物管理局即发出了全面禁止使用甜蜜素的命令。英国、日本和加拿大等国随后也禁用。

虽然随后又有很多学者做了大量实验，证明甜蜜素无致癌的危险性。但包括美国、日本等国在内的40多个国家仍规定禁止使用甜蜜素作为食品甜味剂。另有包括中国、欧盟等80多个国家均允许在食品中添加甜蜜素，但是也有明确的限量。

最新研究表明甜蜜素对成骨细胞的增殖和分化有明显的抑制作用，经常食用甜蜜素含量超标的饮料或其他食品，就会因摄入过量对人体的肝脏和神经系统造成危害，特别是对代谢排毒能力较弱的老人、孕妇、小孩危害更明显。

使用现状

甜蜜素由于其成本低廉、经济价值高，受到了广大食品生产加工企业的欢迎。甜蜜素已成为食品加工业中的重要代糖产品。我国甜蜜素的生产成本远低于国外，因此在出口方面占据较大的优势。当前阶段，我国已经成为全球最大的甜蜜素生产和出口国，甜蜜素在我国应用主要涉及医药、冷饮、饮料等行业，而甜蜜素在国内外市场上所占的份额也呈现出稳步增长的趋势。

安全性

一般情况下，人体每日每千克体重可摄入甜蜜素的最大量为11mg，以一个体重为65kg的成年人为例，其每日甜蜜素的摄入量最多为715mg。随着甜蜜素在食品生产加工中应用的日益广泛，消费者食用甜蜜素量会对人的肝脏和神经系统产生严重的危害，这种危害会在代谢排毒能力较弱的老幼、孕妇等群体中体现的更加显著，严重的甚至会引发癌症或胎儿畸形等病变。因此，部分国家对甜蜜素实施了全面禁用，我国也适时地严格限制了甜蜜素在食品加工中的用量。

加工用量

我国《食品添加剂使用卫生标准》（GB 2760-2014）规定：甜蜜素在水果罐头、果冻、冷饮、复合调味料等食品中的最大使用量为0.65g/kg，在面包、糕点、方便米面食品中的最大用量为1.6g/kg，在果酱、蜜饯、熟制豆类等食品中的最大用量为1.0g/kg，在果糕类、凉果类食品中的最大用量为8.0g/kg，在坚果类食品中的最大用量包括1.2g/kg（脱壳类）和6.0g/kg（带壳类）两种。除上述食品外，其他食品一律不得添加甜蜜素。

和我国不同的是，美国、日本等发达国家已全面禁用甜蜜素，因此食品中甜蜜素检验对于我国食品出口美国、日本等国家就显得至关重要。

膳食使用情况

在我国居民膳食中甜蜜素暴露的理论风险评估中提到，我国居民全人群每日通过各类食品摄入甜蜜素的平均水平低于欧盟食品科学委员会（SCF）制订的ADI（7.00mg/kg BW），各年龄组人群摄入甜蜜素的平均摄入量也均未超过ADI值，但是2~3岁、4~9岁、10~17岁人群中的高暴露人群（P97.5）其甜蜜素的摄入量分别超过甜蜜素 ADI的146.32%、86.78%、9.19%；对我国居民膳食中甜蜜素暴露的贡献率较高的是糕点、带壳熟制坚果与籽类。建议中小学生食用零食的时候，尽量少食用甜蜜素暴露贡献率高的食品类别如熟制坚果与籽类、蜜饯果糕、调味面制品。对果冻、饮料、冷冻饮品、面包糕点也应控制食用量，特别应注意不要用喝饮料代替喝水，不要把面包糕点当主食食用。

违规现状

在我国虽然已经明确规定了甜蜜素的使用范围和最大使用量，但超范围、超限量的使用情况却屡见不鲜。2015年6月14日有报道：“石家庄黑作坊在馒头里非法添加甜蜜素”。更早之前的2014年有报道：“深圳市龙岗区法院近日一审宣判一起生产、销售不符合安全标准的食品案，在馒头中添加甜蜜素的黑心面馆老板李某被判处8个月有期徒刑。对2015年邯郸市儿童市售含乳饮料中甜味剂的使用情况调查：甜味剂检出率为 118.5%，超标率为16.7%；甜味剂叠加使用的检出率为22.2%，超标率为16.7%，结果显示邯郸市市售儿童含乳饮料中甜味剂使用较广，而且超量使用、叠加使用情况令人担忧。

有学者2017年对市场上流通的白酒进行随机抽样检验，了解白酒的质量安全现状。共抽样509 批次，主要检验有甜蜜素，抽取的509份白酒样品中，共有27批次不合格，其中甜蜜素共有12批次不合格。2017年陕西省8类市售食品中甜味剂的检测结果与分析中发现，餐饮食品的甜蜜素最大检出值是国标限量的4.6 倍，市售的8类食品中添加山梨酸和甜蜜素现象普遍。

2018年6月，《消费者报道》整理了全国和省级食品药品监督管理局公布的自2014年初至2018年6月近4年食醋的质量抽检情况。抽检结果显示，食醋共抽检9617批次，合格率为97.2%。不合格原因主要为总酸过低、违规使用甜蜜素等。

进出食品现状

我国相关食品的出口受阻主要问题是甜蜜素超标造成的。自2003年1月起，日本对我输日的各类食品实行甜蜜素命令检查，要求抽检的各类食品不得含有甜蜜素。为此，国家质检总局特发紧急通知，禁止在生产输日的相关产品中添加甜蜜素。尽管如此，我输日产品仍多次被检出甜蜜素。2009年天津进出口检验部门曝出一批出口日本果冻含甜蜜素事，产品被退回或就地销毁，给企业带来较大损失。2016年7月温州出入境检验检疫局查出一批进口西班牙葡萄酒违禁添加甜蜜素，同样被拒国门之外。

处理技术

甜蜜素本身极易溶于水，可根据检测仪器的不同，选择不同的前处理条件。目前前处理方法主要有：透析法、除油脂蛋白沉淀法、挥发法、超声离心法和固相萃取法。

对于一些液体水性样品先稀释再通过渗析模块的渗析池渗析进样检测。该方法操作简单，经济环保，无需其他化学试剂和衍生化反应，唯一的仪器要求需要有在线渗析模块。对于基质复杂的样品，置于玻璃纸透析袋中，加入一定浓度的氢氧化钠溶液，混匀，扎紧透析纸袋口，放入事先装有同样浓度的氢氧化钠溶液的烧杯中透析过夜。透析液经水性滤膜、RP 小柱、Ag/H 小柱收集待用。

该方法应用广泛，经济环保，也不需要衍生化，缺点是透析时间较长，RP小柱、Ag/H小柱的成本高。

对于含油脂食品先经石油醚提取除去油脂，再用水提取样品中的环己基氨基磺酸钠，经亚铁氰化钾和硫酸锌溶液沉淀，该方法与GB/T 5009.97-2003第一法相比较，将样品先进行除油脂沉淀蛋白后进行衍生化反应，避免了乳化现象的出现。对此GB/T 5009.97-2016更新后的国标采用了该方法。对于一些水产品类高蛋白高脂肪的样品，可以通过正己烷液－液萃取和冷冻方式去除提取液中的油类物质和水溶性蛋白，确保了分析结果的稳定性和准确性。

挥发法可分为氮吹法和水浴法。对于研究深入的酒类样品，将其通过氮气加热吹干后复溶于乙酸水中进样分析，或者 GB/T 5009.97-2016 第三法提到的经过水浴加热蒸干乙醇后分析，再或者2种方法相结合水浴中氮吹使样品中乙醇挥发干后分析。该方法操作简单，经济环保，主要需要设备氮吹仪和水浴锅，相比于氮吹仪，水浴锅可能更易操作和获取，但方法适用范围较窄，只适用于含酒精类的液体样品，但是对于酒类样品可以不经过衍生化，避免因衍生化造成假阳性，也不失为目前测定酒类最好的前处理选择。

大部分固体样品通过浸泡超声于蒸馏水中一定时间，然后取浸泡液离心过膜后直接上机。该前处理方法虽然简单成本低，但对于复杂基质的样品，提取液只经过离心过膜，很多水溶性的成分并不能去除，上机后基质干扰性大，也会引起色谱柱检测的压力。

固相萃取法是针对一些含有痕量甜蜜素的样品，因超出了仪器检出的能力，需要对样品中的甜蜜素进行富集。有学者选择了10种不同的SPE柱，发现只有Poly-Sery PWAX能够使污水中甜蜜素回收率达到77%~99%。该方法适合甜蜜素含量较低的样品，且常规方法处理后基本不能检出的样品，不仅可以富集样品中的甜蜜素，而且能够将提取液净化干净，降低基质干扰。

检测方法

薄层层析法

薄层层析法首先要制作薄层层析板，然后将提取的样品点在层析板上，通过与显色剂相互作用，含有甜蜜素的样品显色呈现颜色斑点，该方法不需要任何仪器支持，检测成本低，缺点是不能准确定量。

原子吸收分光光度法

分光光度法利用甜蜜素与某种试剂反应后，产生有色化合物，在一定波长下此物质的吸光度与其浓度遵从朗伯比尔定律，以此进行定量分析。因所用仪器设备简单，操作工作简便。该方法不需要大型仪器，且操作简单成本低，缺点是在提取液中如果存在其他的和甜蜜素一样有还原性的物质或样品本身颜色对结果有干扰的则无法准确定量。

紫外分光光度法

利用甜蜜素在紫外分光光度计下有吸收波长，经乙醚提取后直接测定含量。对于白酒类样品，因样品本身含有一些环己醇及环己基等类似物质，直接衍生化，就会产生本底值的问题，为了避免该现象，可以采用乙醚将甜蜜素从酸化后样品中提取出来，挥去乙醚，再进一步衍生化生成的硫酸根含量间接测定甜蜜素，该方法最低检出限0.02g/kg，回收率在86.7%~105%。不存在本底问题的样品可以在酸性介质下，与亚硝酸盐反应，反应完全后加入碘化钾进行显示，通过紫外分光光度计间接测定甜蜜素的含量，该方法的检出限（3S/N）为0.3mg/L。用此方法测定果冻中甜蜜素含量，加标回收率为 102.6%~103.3%。相比于原子吸收分光光度法，该方法的前处理方法复杂，但可以根据不同的样品准确定量。

浊度法

甜蜜素经在酸性环境中与氯化钡和亚硝酸钠反应，生成乳白色沉淀环已基氨基硫酸钡，成为甜蜜素特征性反应，这种沉淀在溶液中沉降缓慢且摇晃后立刻呈混浊状态，溶液稳定性较好而且溶液中甜蜜素含量和混浊度成正比，该方法的线性范围0~0.85g/L。因方法操作简便、灵敏度高，所用设备简单，且浊度仪本身携带方便，也成为甜蜜素快检方法之一。

色谱法

（1）

利用甜蜜素具有较大水溶性、在水中易电离的特性，通过常用的氢氧化钾溶液或者碳酸氢钠-碳酸钠溶液作为淋洗液，经阴离子交换色谱柱分离后通过抑制电导检测器-离子色谱仪直接测定甜蜜素，当甜蜜素含量在5~200 μg/mL范围内，方法的线性关系良好（相关系数为 0.9999），加标回收率为95.54%~99.24%，检出限为0.087 μg/mL。该方法简便、稳定性好，且不需对样品进行复杂的预处理，可实现对食品添加剂中甜蜜素的便捷、快速、准确测定，缺点该方法的成本高。

（2）气相色谱法

又分为柱前衍生-气相色谱法和顶空气相色谱法2种方式。提取液在硫酸介质中环己基氨基环酸钠和亚硝酸反应，生成环己醇亚硝酸酯和环己醇，选择HP-5毛细管柱作为色谱柱，采用FID氢火焰离子化检测器检测，在最佳色谱条件下，甜蜜素含量在0.25~4.00mg有良好的线性关系（r=0.998），加标回收率为87.0%，适用于糕点等含油脂的食品。该方法需要进行衍生化，亚硝酸盐的浓度和硫酸浓度及反应的温度都与生成环己醇亚硝酸酯和环己醇的量有关，同时该方法还出现乳化现象，通过离心后乳化现象改善。生成的环己醇亚硝酸酯和环己醇一度成为研究的热点，提取后的液体在进样之也要尽量保持在低温冷藏的环境。顶空进样的前处理，是在顶空瓶中直接加入水、样品、硫酸、亚硝酸盐后在顶空进样器中通过衍生化后形成的低浓度蒸汽直接进样分析。该方法的定量检出 限为0.045mg/kg，加标回收率为94.4%~109.1%，比柱前衍生-气相色谱法的检出限低，且回收率更高。该方法不需要冰浴和正己烷提取，同时避免因样品中存在各类复杂基质而造成乳化现象，并且可以减少由于水、溶剂、高沸点或非挥发性物质的存在而引起色谱柱检测的压力。

（3）液相色谱法

食品中的环己基氨基磺酸钠用水提取后，在强酸性溶液中与次氯酸钠反应，生成N，N-二氯环己胺，用正庚烷萃取后分析。该方法适用于除白酒以外的大部分样品，相比与气相色谱下衍生化，只有一个衍生物，衍生更好控制，结果准确度高，重现性好，该方法同样进行衍生化，不经济环保。

质谱法

（1）气相色谱-串联质谱法

气相色谱质谱联用技术是近几年发展起来的一种可以快速检测分析方法，在该方法样品处理简单，定性准确，精密度高，适用于食品中甜蜜素的定性定量分析测定，缺点该方法衍生条件还是要在低温环境，且要尽快进样以保证结果的准确性。

（2）液相色谱-串联质谱法

因液相色谱-串联质谱法不需要衍生化，且能同时测定包括甜蜜素在内的多种食品添加剂，成为多组分分离鉴定新选择。相比于液相色谱法，液质法利用高效液相色谱的强分离能力和质谱准确定性、高选择性和高灵敏度的特点，同时可以降低基质干扰，检测限更低，成为甜蜜素检测及假阳性的判别更好的选择。

（3）

-串联质谱法

采用固相萃取柱对酸化水样进行在线富集，再利用离子色谱分离原理进行分离，最后统一采用多反应监测负离子模式对多种人工甜味剂进行采集和检测。该方法简便、干扰少、检出限低，可以检测样品中微量或者痕量甜蜜素。

（4）液相色谱/

-

法

飞行时间质谱是一种高分辨质谱，是未来快速测定多种组分最为有效的方法。该方法可以快速筛查多种添加剂包括甜蜜素，为食品安全检测提供省时便捷的方法的同时准确定性定量，也为应对突发状况提供保障。