可見分光光度法測定食品中的山梨酸鉀

邱朝坤 范 露 羅玉艷 喻 弘

（華中農(nóng)業(yè)大學(xué)楚天學(xué)院食品與生物科技學(xué)院，湖北 武漢 430205）

山梨酸鉀是目前國際公認(rèn)較好的防腐劑［1］，也是目前世界上使用最多的防腐劑［2］。山梨酸鉀可參與體內(nèi)脂肪的正常代謝，最后被氧化成CO2和H2O，故幾乎對人體無毒。雖然小劑量山梨酸和山梨酸鉀的攝入對人體無較大影響，但過量還是會(huì)影響人體的新陳代謝平衡［3］。因此，世界各國都規(guī)定了食品中的山梨酸鉀最大允許使用量。為了規(guī)范食品添加劑的使用，保證食品質(zhì)量安全，保障消費(fèi)者健康，對食品中山梨酸鉀進(jìn)行分析與檢測是非常必要的。

目前，國內(nèi)外測定山梨酸鉀的方法主要有分光光度法［4，5］、紙色譜法［6］、氣相色譜法［7］和高效液相色譜法［5，8］等。紙色譜法的操作繁瑣、精密度差；氣相色譜法和液相色譜法是國家標(biāo)準(zhǔn)分析方法，但這兩種方法均需要昂貴的分析儀器，且分析周期長，分析成本高［9］，不利于基層實(shí)驗(yàn)室的檢測工作。分光光度法測定山梨酸鉀含量主要集中在紫外分光光度法上，但樣品中的一些組分如VC、苯甲酸鈉等以及樣品提取中使用的乙醚等會(huì)對山梨酸鉀在紫外區(qū)的吸收產(chǎn)生干擾作用［10，11］，采用可見分光光度法則可避免這些問題。因而建立可見分光光度法測定食品中山梨酸鉀含量的方法，優(yōu)化該方法的測定條件，提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確度和可靠性，具有較強(qiáng)的實(shí)際意義。

1 材料與方法

1．1 試劑與儀器

山梨酸鉀、98%濃硫酸、重鉻酸鉀、36%鹽酸、氫氧化鈉、硫代巴比妥酸、醋酸鈉：分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；

甲醇：色譜純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；

分析天平：MS104S型，瑞士Mettler Toledo公司；

紫外可見分光光度計(jì)：UV－2600型，美國Unico公司；

電子調(diào)溫萬用電爐：DK－98－II型，天津市泰斯特儀器有限公司；

高效液相色譜儀（附紫外檢測器）：Agilent－1260型，美國Agilent公司。

1．2 試驗(yàn)方法

1．2．1 硫代巴比妥酸溶液的配制 準(zhǔn)確稱取0．5g硫代巴比妥酸于100 mL 容量瓶中，加入20 mL 蒸餾水，然后再加入10mL 1mol／L NaOH 溶液，充分搖勻，使之完全溶解后再加入11mL 1mol／L HCl溶液，用水稀釋至刻度。此溶液要在臨用前再配制，配制后在6h內(nèi)使用。

1．2．2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 分別移取0，0．4，0．8，1．2，1．6，2．0mL的10μg／mL山梨酸鉀使用液于25 mL 比色管中，加蒸餾水補(bǔ)至3 mL，加入1 mL 0．15 mol／L 硫酸和1 mL 1g／L重鉻酸鉀溶液，沸水浴反應(yīng)3 min，取出后立即加入2mL 5g／L硫代巴比妥酸，沸水浴顯色10 min，取出冷卻，于532nm 處比色測定，以山梨酸鉀質(zhì)量（μg）為橫坐標(biāo)，吸光值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1．2．3 重鉻酸鉀濃度對反應(yīng)體系的影響 分別考察0．5，1，3，5，10g／L的重鉻酸鉀對測定結(jié)果的影響，其它條件參照標(biāo)準(zhǔn)曲線試驗(yàn)步驟。

1．2．4 硫酸濃度對反應(yīng)體系的影響 在1．2．3試驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上，分別考察0．05，0．10，0．15，0．20，0．25 mol／L 的硫酸對測定結(jié)果的影響，其它條件參照標(biāo)準(zhǔn)曲線試驗(yàn)步驟。

1．2．5 顯色時(shí)間對反應(yīng)體系的影響 在1．2．3和1．2．4試驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上，分別考察顯色時(shí)間為2，4，6，8，10，12 min時(shí)對測定結(jié)果的影響，其它條件參照標(biāo)準(zhǔn)曲線試驗(yàn)步驟。

1．2．6 顯色產(chǎn)物穩(wěn)定性研究 采用優(yōu)化后的試驗(yàn)條件，分別考察顯色反應(yīng)結(jié)束0，1，2，3，6h后顯色物質(zhì)的穩(wěn)定性。

1．2．7 回收率試驗(yàn) 取3種市售果凍，采用優(yōu)化后的方法進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，并計(jì)算回收率。樣品按照GB／T 5009．29－2003要求進(jìn)行預(yù)處理。

1．2．8 精密度試驗(yàn) 取3種市售果凍，每種果凍采用優(yōu)化后的方法平行測定10次，計(jì)算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。

1．2．9 與高效液相色譜法的比較 隨機(jī)選取3 種市售果凍，分別采用優(yōu)化后的可見分光光度法和高效液相色譜法（參照GB／T 5009．29－2003）測定其中山梨酸鉀的含量，比較該法與高效液相色譜法的相對偏差。

高效液相色譜條件：色譜柱：YGW－C184．6 mm×250mm，10μm 不銹鋼柱；流動(dòng)相：甲醇∶乙酸銨溶液（0．02mol／L）＝5∶95；流速：1 mL／min；進(jìn)樣量：10μL；檢測波長：230nm。

2 結(jié)果與討論

2．1 重鉻酸鉀濃度對反應(yīng)體系的影響

由表1可知，當(dāng)重鉻酸鉀濃度在0．5～10g／L 時(shí)，溶液的吸光值與山梨酸鉀濃度均呈良好的線性關(guān)系（R2＞0．99），因而只需比較同一山梨酸鉀濃度下不同重鉻酸鉀濃度時(shí)溶液吸光值的大小，當(dāng)吸光值越大，可認(rèn)為反應(yīng)越完全，說明此時(shí)的重鉻酸鉀濃度為最佳。從表1中可以看出，對于相同濃度山梨酸鉀溶液，1g／L 重鉻酸鉀所對應(yīng)溶液吸光值最大，因而重鉻酸鉀最佳濃度為1g／L。

2．2 硫酸濃度對反應(yīng)體系的影響

由表2可知，當(dāng)硫酸濃度在0．05～10mol／L 時(shí)，溶液的吸光值與山梨酸鉀濃度均呈良好的線性關(guān)系（R2＞0．99）。對于相同濃度山梨酸鉀溶液，0．15 mol／L 硫酸所對應(yīng)溶液吸光值最大，因而硫酸最佳濃度為0．15mol／L。

2．3 顯色時(shí)間對反應(yīng)體系的影響

由表3可知，當(dāng)顯色時(shí)間在2～12 min時(shí)，溶液的吸光值與山梨酸鉀濃度均呈良好的線性關(guān)系（R2＞0．99）。 對于相同濃度山梨酸鉀溶液，顯色時(shí)間為10min時(shí)所對應(yīng)溶液吸光值最大，因而最佳顯色時(shí)間為10min。

表1 重鉻酸鉀濃度對反應(yīng)體系的影響Table1 The influence of different concentration K2Cr2O7to the reaction system

表2 硫酸濃度對反應(yīng)體系的影響Table2 The influence of different concentration H2SO4to the reaction system

2．4 顯色產(chǎn)物穩(wěn)定性研究

由表4可知，當(dāng)顯色反應(yīng)結(jié)束后，將溶液分別靜置0，1，2，3，6h，溶液的吸光值與山梨酸鉀濃度均呈良好的線性關(guān)系（R2＞0．99），且對于同一濃度山梨酸鉀溶液，靜置不同時(shí)間，其吸光值基本保持穩(wěn)定，表明該反應(yīng)的顯色產(chǎn)物穩(wěn)定性較好，反應(yīng)結(jié)束6h內(nèi)比色測定對結(jié)果無明顯影響。

表3 顯色時(shí)間對反應(yīng)體系的影響Table3 The influence of diffecent coloration time to the reaction system

表4 顯色產(chǎn)物穩(wěn)定性Table4 The stability of colorate reaction product

2．5 回收率試驗(yàn)

采用加標(biāo)回收，用優(yōu)化后的方法分別測定3種市售果凍中山梨酸鉀的含量，結(jié)果見表5。

由表5 可知，優(yōu)化后方法的加標(biāo)回收率在90．67%～104．67%，回收率較高。

表5 回收率試驗(yàn)Table5 Recovery experiment

2．6 精密度試驗(yàn)

用優(yōu)化后的方法分別測定3種果凍中山梨酸鉀含量，每種樣品測定10次，結(jié)果見表6。

表6 精密度試驗(yàn)Table6 Precision experiment／（g·kg－1 ）

由表6可知，優(yōu)化后方法的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在1．827%～2．622%，精密度較高。

2．7 與高效液相色譜法的比較

選取3種果凍，分別采用優(yōu)化后的可見分光光度法和高效液相色譜法測定其中山梨酸鉀含量，結(jié)果見表7。

表7 不同方法測定山梨酸鉀含量的結(jié)果比較Table7 Comparison of the content of potassium sorbate by different methods

由表7可知，經(jīng)優(yōu)化后的可見分光光度法與高效液相色譜法相對偏差在2．15%～2．53%，表明兩種方法測定結(jié)果之間的吻合度較高。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)對可見分光光度法測定食品中山梨酸鉀含量的條件進(jìn)行了優(yōu)化，該法操作簡單、快速，不需要大型儀器設(shè)備，測定結(jié)果準(zhǔn)確度高、重現(xiàn)性好，穩(wěn)定可靠，尤其適用于大批量樣品中山梨酸鉀含量的測定。

1 何計(jì)國，甄潤英．食品衛(wèi)生學(xué)［M］．北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2003：206．

2 郝利平，聶乾忠，陳永泉，等．食品添加劑［M］．第二版．北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2009：39．

3 王燕，車振明．食品防腐劑的研究進(jìn)展［J］．食品研究與開發(fā)，2005，26（5）：167～170．

4 閆家偉．紫外分光光度法測定飲料中山梨酸鉀的含量［J］．南陽師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，6（6）：47～48．

5 Marjan Mahboubifar，Zahra Sobhani，Gholamreza Dehghanzadeh，et al．A comparison between UV spectrophotometer and high－performance liquid chromatography method for the analysis of sodium benzoate and potassium sorbate in food products［J］．Food Analytical Methods，2012，4（2）：150～154．

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10 劉永樂，楊代明．分光光度法測定熟食中苯甲酸、山梨酸的研究［J］．糧油食品科技，2003，11（3）：37～40．

11 閆家偉．紫外分光光度法測定飲料中山梨酸鉀的含量［J］．南陽師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，6（6）：47～48．