食用色素是以食品著色、改善食品的色澤為目的的食品添加劑，可分為食用天然色素和食用合成色素兩大類。天然色素是從動植物組織中提取的，其安全性高，但穩(wěn)定性差，著色能力差，難以調(diào)出滿意的色澤，且資源較短缺，目前還不能滿足食品工業(yè)的需要；合成色素具有穩(wěn)定性好、色澤鮮艷、附著力強、能調(diào)出任意色澤等優(yōu)點，因而得到廣泛應(yīng)用，但由于許多合成色素本身或其代謝產(chǎn)物具有一定的毒性、致瀉性與致癌性，因此必須對合成色素的使用范圍及用量加以限制，確保其使用的安全性。GB2760-2011規(guī)定了各類食品中各種著色劑的使用限量，其中日落黃為0.025-0.6g/kg、亮藍為0.025-0.5留kg、莧菜紅為0.05一0.3g/kg、喹啉黃為0.1g/kg、專利藍為0.05一0.5g/kg、檸檬黃為0.05－0.5g/kg、靛藍為0.05一0.3g/kg、胭脂紅為0.05一0.5g/kg、誘惑紅為0.3g/kg,而酸性紅52、紅色2G和酸性紅26為不得添加物質(zhì)。
在食品行業(yè)中使用單一色素已較少，需使用復合色素方可達到較滿意的色澤，因而給其分析測定帶來了一定困難。
食品合成色素測定方法有多種，國家標準方法有高效液相色譜法、薄層色譜法、示波極譜法。國內(nèi)文獻報道的檢測方法有紫外一可見吸收光譜法、分光光度法、微柱法、紙層析法、毛細管電泳法、HPLC一MS法，毛細管膠束電動色譜法等，現(xiàn)代儀器分析方法已經(jīng)成為色素分析的主流。
一、高效液相色譜法
食品中人工合成著色劑用聚酞胺吸附法或液一液分配法提取，制成水溶液，注入高效液相色譜儀，經(jīng)反相色譜分離，根據(jù)保留時間定性和與峰面積比較進行定量。
橘子汁、果味水、果子露汽水等含CO2樣品加熱驅(qū)除CO2。配制酒類加小碎瓷片數(shù)片，加熱驅(qū)除乙醇。硬糖、蜜餞類、淀粉軟糖粉碎樣品，放入小燒杯中，加水溫熱溶解，若樣品溶液PH值較高，用檸檬酸溶液調(diào)PH值到6左右。巧克力豆及著色糖衣制品放入小燒杯中，用水洗滌色素，到巧克力豆無色素為止，合并色素漂洗液為樣品溶液。
本方法最小檢出限，新紅5ng，檸檬黃4ng、莧菜紅6ng、胭脂紅8ng、日落黃7ng、赤鮮紅18ng、亮藍26ng，當進樣量為0.025g時最低檢出濃度分別為
0.2mg/kg;0.16mg/kg;0.24mg/kg、0.32mg/kg、0.28mg/kg、0.72mg/kg、1.04mg/kg。
二、薄層色譜法
在酸性條件下，用聚酰胺吸附水溶性合成色素，而與天然色素、蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉等物質(zhì)分離。然后在堿性條件下，用適當?shù)娜芤簩⑵浣馕?，再用薄層層析法進行分離鑒別，與標準比較定性、定量。最低檢出量50.0μg，點樣量為1.0g，樣品最低檢出濃度約為50.0mg/kg。
樣品處理：果味水、果子露、汽水需加熱驅(qū)除CO2。配制酒于燒杯中，加碎瓷片數(shù)塊，加熱驅(qū)除乙醇。硬糖、蜜餞類、淀粉軟糖加水，溫熱溶解，若樣液PH值較高，用檸檬酸溶液調(diào)至PH=4左右。奶糖加乙醇一氨溶液溶解，置水浴上濃縮，立即用硫酸溶液調(diào)至微酸性再加硫酸（1+10)，加鎢酸鈉溶液，使蛋白質(zhì)沉淀、過濾，用少量水洗滌，收集濾液。蛋糕類樣品，加海砂少許，混勻，用熱風吹干用品（用手摸已干燥即可以），加入石油醚攪拌，放置片刻，傾出石油醚，如此重復處理3次，以除去脂肪，吹干后研細，全部倒入G3垂融漏斗或普通漏斗中，用乙醇一氨溶液提取色素，直至著色劑全部提完。置水浴上濃縮至約20mL。
吸附分離：將處理后所得的溶液加熱至70℃，加入聚酰胺粉充分攪拌，用檸檬酸溶液調(diào)PH值至4，使著色劑完全被吸附，如溶液還有顏色，可以再加一些聚酰胺粉。將吸附著色劑的聚酰胺全部轉(zhuǎn)入G3垂融漏斗中過濾（如用G3垂融漏斗過濾可以用水泵慢慢地抽濾）。用pH=4的70℃水反復洗滌，邊洗邊攪拌。若含有天然著色劑，再用甲醇一甲酸溶液洗滌1一3次，至洗液無色為止。再用70℃水多次洗滌至流出的溶液為中性。洗滌過程中必須充分攪拌。然后用乙醇一氨溶液分次解吸全部著色劑，收集全部解吸液，于水浴上驅(qū)氨。如果為單色，則用水準確稀釋，用分光光度法進行測定。如果為多種著色劑混合液，則進行紙色譜或薄層色譜法分離后測定，即將上述溶液置水浴上濃縮至2mL后移入5mL容量瓶中，用乙醇洗滌容器，洗液并入容量瓶中并稀釋至刻度。
聚酰胺粉在偏酸性（pH值為4一6）條件下對色素吸附力較強。如溶液中仍有顏色，可再加入少量的聚酞胺粉。如樣品色素濃度太高，要用水適當稀釋，因為在濃溶液中，色素鈉鹽的鈉離子不容易解離，不利于聚酞胺粉吸附。
樣液中的色素被聚酸胺粉吸附后，用經(jīng)20％檸檬酸調(diào)節(jié)pH值至4的70℃水反復洗滌。若含天然色素，可用甲醇一甲酸溶液洗滌至無色，再用70℃水洗滌至中性。
用乙醇-氨溶液分次解吸色素，收集全部解吸液，水浴驅(qū)氨。若是單一色素，用水定容，用分光光度計比色；若為混合色，將解吸液水浴濃縮，轉(zhuǎn)入容量瓶中，用50％乙醇洗滌、定容。
莧菜紅與胭脂紅用甲醇一乙二胺一氨水（10+3+2）展開劑；靛藍、亮藍用甲醇一氨水一乙醇(5＋1＋10）展開劑；檸檬黃與其他色素用檸檬酸鈉溶液(25gL）一氨水一乙醇（8＋1＋2）展開劑。
測定波長分別為胭脂紅510nm,覽菜紅520nm、檸檬黃430nm、日落黃482nm、亮藍627nm,靛藍620nmo
三、示波極譜法
食品中的合成著色劑，在特定的緩沖溶液中，在滴汞電極上可產(chǎn)生敏感的極譜波，波高與著色劑的濃度成正比，當食品中存在一種或兩種以上互不影響測定的著色劑時，可用其進行定性定量分析。
不同樣品的處理方法如下。
(1)飲料和酒類：加熱驅(qū)除CO2和乙醇，冷卻后用NaOH和HCl調(diào)至中性，然后加蒸餾水至原體積。
(2）表層色素類：用蒸餾水反復漂洗直至色素完全被洗脫，合并洗脫液并定容至一定體積。
(3）水果糖和果凍類：用水加熱溶解，冷卻后定容。
(4)奶油類：放人離心管中，用石油醚洗滌3次，用玻棒攪勻，離心，棄上清液。低溫揮發(fā)，除去殘留的石油醚后用乙醇一氨溶液溶解并定容，離心，取一定量上清液水浴蒸干，用適量的水加熱溶解色素，用水洗入容量瓶并定容。
(5）奶糖類：溶于乙醇一氨溶液，離心。取上清液，加水，加熱揮發(fā)，除去氨，冷卻，用檸檬酸調(diào)至pH=4，加入200目聚酰胺粉，充分攪拌使色素完全吸附后，用酸性水洗入離心管，離心，棄上層液體。沉淀物反復用酸性水洗滌3一4次后，用適量酸性水洗入含濾紙的漏斗中。用乙醇一氨溶液洗脫色素，將洗脫液在水浴蒸干，用適量的水加熱溶解色素，用水洗入容量瓶并定容。
四、其他方法
(1)分光光度法：將薄層色譜的條狀色斑包括有擴散的部分，分別用刮刀刮下，移入漏斗中，用乙醇一氨溶液解吸色素，少量反復多次至解吸液于蒸發(fā)皿中，水浴上揮發(fā)去氨，移入比色管中，用水稀釋至適當?shù)臐舛?，在標準參照下，于最大吸收波長處測定吸光度，可知其含量，根據(jù)吸收光譜可確定為何種色素。用分光光度法測定混合食用合成色素時，常采用最小二乘法的多波長線性回歸光度法，但最小二乘法受異常點影響顯著，且對測量波長的位置等條件要求嚴格。
(2）微柱法：聚酰胺一硅膠填充的微柱法是根據(jù)水溶性酸性合成色素在酸性條件下被聚酰胺吸附，在堿性條件下被解吸的特性，利用被分離物質(zhì)在吸附劑與展開劑之間分配系數(shù)不同，達到分離目的。
(3）紫外一可見吸收光譜法：根據(jù)物質(zhì)對光的吸收具有選擇性，應(yīng)用紫外一可見分光光度計進行吸收光譜掃描，發(fā)現(xiàn)胭脂紅、芡菜紅、檸檬黃、日落黃和靚藍等5種不同的食用合成色素具有不同的吸收譜圖，與標準譜圖對照，即可直觀、快速地定性，且一定濃度下，峰高與含量成正比，可以定量檢測，從而建立了紫外一可見吸收光譜法測定食用合成色素。
(4）紙層析法：紙層析法是以濾紙作為支撐體的分離方法，利用濾紙吸濕的水分作固定相，有機溶劑作流動相。流動相由于毛細作用自下而上移動，樣品中的各組分將在兩相中不斷進行分配，由于它們的分配系數(shù)不同，不同溶質(zhì)隨流動相移動的速度不等，因而形成與原點距離不同的層析點，達到分離的目的。
(5）氣相色譜法：水溶性酸性染料在酸性條件下被聚酰胺吸附，而在堿性條件下解吸附，再用紙色譜法或薄層色譜法進行分離后，與標準比較定性、定量。氣相色譜測定使用合成色素時，樣品中的脂肪、糖類、蛋白質(zhì)等對測定有影響，水溶性雜質(zhì)需用熱水洗滌除去；脂肪用石油醚、丙酮洗滌脫脂，蛋白質(zhì)用鎢酸鈉澄清劑沉淀分離，天然色素用甲醇一甲酸除去。
(6)微機極譜法：覽菜紅、胭脂紅、檸檬黃、赤鮮紅、誘惑紅和日落黃等著色劑在磷酸鹽緩沖溶液中，于滴汞電極上可產(chǎn)生導數(shù)極譜波，亮藍在乙酸鹽緩沖溶液中，于滴汞電極上可產(chǎn)生導數(shù)極譜波，波高與著色劑的含量成正比。
五、幾種方法的比較
微柱法能很好的解決天然色素紅曲米的廣泛使用，給許多分析測定帶來干擾問題，且不需特定的實驗條件，使用的儀器設(shè)備簡單。極譜法具有結(jié)果準確度高，檢出限低，于擾少的優(yōu)點，且樣品處理無特殊的要求，較其他方法簡單，只需選擇好測定介質(zhì)即可。極譜法適宜于食品中混合色素的分析，測定所用汞如果操作處理不當會給環(huán)境帶來很大的污染問題，是方法的一點不足。紫外吸收光譜法的優(yōu)點是測定線性范圍寬，靈敏度高，操作簡便、快速、準確，易普及推廣，但如果存在多組分共存時，有些吸收峰可能存在疊加現(xiàn)象，對測定造成很大的誤差。高效液相色譜法所用儀器設(shè)備比較昂貴，工作條件要求比較高，在一些基層單位不容易普及推廣。此外國家標準方法采用梯度洗脫單波長檢測，在該條件下會產(chǎn)生較嚴重的基線漂移，靈敏度較差，有待改進。但HPLC法對色素分析具有干擾小、測定快速、準確、簡便的特點，是色素現(xiàn)代分析儀器分析測定的發(fā)展趨勢。薄層色譜法簡便快捷、現(xiàn)象明顯、經(jīng)濟實用、結(jié)果可靠，尤其適合于基層檢測機構(gòu)及小工廠的有關(guān)食品檢驗。采用聚酰胺一硅膠填充的微柱法測定食用合成色素，不需特定實驗環(huán)境，操作簡便、快速。
