陜西紅棗中天然苯甲酸的測定及研究

李曉，李媛，安瑜，吳坤

(陜西省產(chǎn)品質量監(jiān)督檢驗研究院，陜西 西安，710048)

紅棗是我國第一大干果資源，原產(chǎn)我國黃河流域，距今已有4 000多年栽種歷史[1]。紅棗營養(yǎng)豐富，是傳統(tǒng)的滋補保健佳品。近年來，我國棗樹面積和紅棗產(chǎn)量呈持續(xù)增長趨勢，陜西作為紅棗生產(chǎn)大省，年產(chǎn)量在70萬t以上，占全國紅棗產(chǎn)量的20.27%[2]。紅棗已成為陜西省基地縣農(nóng)村經(jīng)濟的核心和支柱，是農(nóng)民增收致富的主要經(jīng)濟來源[3]。

苯甲酸，也稱安息香酸，屬芳香族酸，未離解的苯甲酸具有抗菌活性[4]。苯甲酸作為防腐劑被廣泛用于食品保鮮。目前，苯甲酸及其鈉鹽的檢測方法主要有高效液相色譜法、氣相色譜法、毛細管電泳法、紫外分光光度法、薄層層析法等[5]。高效液相色譜法和氣相色譜法被列入GB 5009.28—2016[6]，其中液相色譜法適用于各種不同食品中苯甲酸的測定，氣相色譜法僅適用于醬油、水果汁、果醬中苯甲酸的測定。

GB 2760—2014《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》[7]明確規(guī)定了各類食品中苯甲酸及其鈉鹽的最大添加量，紅棗中不允許添加苯甲酸。但實際工作中，紅棗檢出低含量苯甲酸的案例常有發(fā)生。然而食品中苯甲酸的來源除了人為添加外，還天然產(chǎn)生于一些食物中[8]。為本文對陜西112批紅棗樣品進行檢驗檢測，并對其天然苯甲酸含量進行研究。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

材料：2018～2019年采集陜西神木、清澗、延川、佳縣、綏德、大荔地區(qū)的112批次紅棗樣品，其中鮮棗84批次、干棗28批次，主要包括木棗、橋棗、狗頭棗、團棗、條棗、冬棗、芽棗7個紅棗品種，鮮棗每批次至少采集2 kg樣品，干棗每批次至少采集0.5 kg樣品。

試劑：甲醇(色譜純)，德國默克公司；乙酸銨(色譜純)、乙酸鋅(優(yōu)級純)天津市科密歐化學試劑有限公司；亞鐵氰化鉀(優(yōu)級純)，上海麥克林生化科技有限公司；超純水；標品：苯甲酸，中國計量科學研究院。

1.2 儀器與設備

Agilent 1260高效液相色譜儀(配二極管檢測器)，美國安捷倫公司；超純水機，西安優(yōu)普儀器設備有限公司；渦旋混勻儀，美國Scientific Industries公司；超聲儀，昆山市超聲儀器有限公司；離心機，湖南湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司。

1.3 實驗方法

苯甲酸按照GB 5009.28—2016《食品安全國家標準 食品中苯甲酸、山梨酸和糖精鈉的測定》第一法——液相色譜法檢測；色譜柱：Agilent Eclipse XDB-C18(4.6 mm×250 mm，5 μm)；流動相：V(甲醇)∶V(0.02 mol/L乙酸銨)=5∶95；流速1 mL/min；檢測波長230 nm；進樣量20 μL。

2 結果與分析

2.1 天然苯甲酸含量的分布

基于紅棗樣品中苯甲酸的測定配制了多點標準曲線，進行平行、空白和加標實驗，線性范圍為：1.0～50.0 mg/L，相關系數(shù)R為0.999 9，在0.005、0.010 和0.100 g/kg 三個水平下的回收率范圍為85%～99%，檢出限為0.005 g/kg。

圖1為10 mg/L標準溶液和紅棗樣品的苯甲酸液相色譜圖。紅棗中檢出苯甲酸的樣品譜圖和標準溶液譜圖的保留時間一致，證明樣品中含有苯甲酸。

統(tǒng)計得出，112批次紅棗樣品中，有25批次樣品未檢出苯甲酸，其中鮮棗20批、干棗5批，其余87批次樣品均檢出苯甲酸，包括鮮棗64批、干棗23批。紅棗樣品檢出苯甲酸的數(shù)量占總采樣批次量的75%以上，鮮棗樣品和干棗樣品的苯甲酸檢出率也均不小于75%。

圖2為112批次紅棗樣品的苯甲酸含量圖，可以看出，紅棗的苯甲酸含量通常在0.050 g/kg以下，極少超過0.100 g/kg。

而食品中的苯甲酸除了人為添加外，還天然產(chǎn)生于一些食物中。天然苯甲酸可分為植物來源和微生物來源兩大類，植物中的苯甲酸主要存在于一些漿果、香料及核果中，是植物生長過程中次級代謝的產(chǎn)物[9]。目前認為生成天然苯甲酸有2種途徑，一種途徑是由苯丙氨酸經(jīng)一系列酶催化生成，另一種途徑是直接經(jīng)莽草酸轉化成苯甲酸及其衍生物[10]。

本實驗結果顯示大多數(shù)紅棗中均含有苯甲酸，而實驗中采集的紅棗樣品在生長過程和生產(chǎn)過程中均未人為添加苯甲酸，可以推斷檢出的苯甲酸是在紅棗生長的過程中自行產(chǎn)生的，即紅棗中含有天然苯甲酸。為進一步研究陜西紅棗中天然苯甲酸的含量，本文從成熟度、產(chǎn)地、品種、貯存時間、加工方式5個方面對實驗結果進行分析。

2.2 成熟度對天然苯甲酸含量的影響

a-標準溶液;b-木棗;c-狗頭棗;d-團棗;e-橋棗;f-芽棗;g-條棗;h-冬棗圖1 苯甲酸液相色譜圖Fig.1 Benzoic acid liquid chromatogram

圖2 紅棗樣品的苯甲酸含量Fig.2 Benzoic acid content of jujube

將采集的紅棗樣品按照成熟度分為青棗(果面全青和果面1/4紅)、半熟棗(1/2青1/2紅)、成熟紅棗(果面全紅和果面3/4紅)和干棗4個生長時期，每個品種紅棗苯甲酸的含量為不同生長時期的平均值，其含量變化隨生長發(fā)育呈現(xiàn)較好的規(guī)律性，如圖3所示。

由圖3可知，青棗時期7個品種均未檢出苯甲酸。半熟棗時期多數(shù)品種未檢出苯甲酸，只有木棗、狗頭棗和團棗檢出微量苯甲酸，含量均在0.01 g/kg以下。成熟紅棗除冬棗外都檢出苯甲酸，含量在0.009～0.038 g/kg。隨著紅棗逐漸成熟和失水，干棗時期苯甲酸含量迅速上升，條棗含量最高為0.058 g/kg，進一步證明紅棗中含有天然苯甲酸，且苯甲酸是在棗逐漸變紅成熟的過程中產(chǎn)生，隨著紅棗成熟其天然苯甲酸含量逐漸增加。

圖3 紅棗在不同成熟度時期苯甲酸含量的變化Fig.3 Changes of benzoic acid content in Jujube at different maturity

2.3 產(chǎn)地對天然苯甲酸含量的影響

不同生長時期紅棗水分具有明顯差異，為去掉樣品受水分的影響，苯甲酸的含量以干基計。水分按照GB 5009.3—2016 《食品安全國家標準 食品中水分的測定》[11]第一法測定。

將紅棗樣品按照6個不同產(chǎn)地進行分類，計算每個品種的苯甲酸平均含量(以干基計)，結果如圖4所示。以市場占有率最多的木棗為例，神木、清澗、佳縣、綏德產(chǎn)出木棗的苯甲酸含量分別為0.038、0.036、0.037、0.028 g/kg，數(shù)據(jù)分布相對集中。以延川一地為例，產(chǎn)出的條棗、團棗、橋棗、狗頭棗的苯甲酸含量分別為0.077、0.056、0.050、0.032 g/kg，數(shù)據(jù)波動范圍較大?？梢缘贸觯t棗中天然苯甲酸的含量受產(chǎn)地影響不大，受品種影響較大。

圖4 不同產(chǎn)地紅棗的苯甲酸含量(以干基計)Fig.4 Benzoic acid content of jujube from different place of origin (dry basis)

2.4 品種對天然苯甲酸含量的影響

按照7個紅棗品種對樣品進行分類，結果如圖5所示，除冬棗未檢出苯甲酸外，其余幾個品種苯甲酸含量均分布在0.020～0.080 g/kg。其中，條棗苯甲酸含量最高為0.077 g/kg，芽棗略低為0.054 g/kg，團棗、木棗、狗頭棗分別為0.044、0.037、0.032 g/kg，橋棗含量最低為0.024 g/kg。說明紅棗中天然苯甲酸的含量受品種影響顯著。

圖5 不同紅棗品種的苯甲酸含量(以干基計)Fig.5 Benzoic acid content of different jujube varieties (dry basis)

2.5 貯存時間對天然苯甲酸含量的影響

成熟紅棗經(jīng)采收、低溫冷藏運輸后，放置于陰涼通風干燥處常溫保存。為研究成熟紅棗中天然苯甲酸含量隨時間的變化情況，7個品種各取1批次樣品，每隔1個月測定1次苯甲酸含量，共測定4 次，結果如圖6所示。

圖6 不同貯存期紅棗的苯甲酸含量變化(以干基計)Fig.6 Changes of benzoic acid content in Jujube during different storage periods (dry basis)

可以看出，成熟紅棗的天然苯甲酸含量比較穩(wěn)定，隨貯存時間變化不明顯。從理論上來說，貯存過程相當于常溫干燥過程，當紅棗水分減少到一定程度，果實的呼吸作用減慢，苯甲酸含量不會有太大變化。

2.6 加工方式對天然苯甲酸含量的影響

成熟紅棗分級篩選后需要干燥，目前主要的干燥方式有自然風干、曬干、熱風烘干和水煮再烘干4種。不同的加工方式，紅棗的天然苯甲酸含量也不同。如圖7所示，以木棗為例，自然風干紅棗的苯甲酸含量較低，通常在0.020 g/kg以下。曬干紅棗的苯甲酸含量比風干的多出1～2倍，熱風烘干紅棗的苯甲酸含量比自然風干紅棗普遍增加2倍以上。水煮再烘干制成的紫晶棗苯甲酸含量最低，大多數(shù)未檢出，其檢出值均在0.010 g/kg以下。

圖7 不同加工方式下木棗的苯甲酸含量(以干基計)Fig.7 Benzoic acid content of Mu jujube in different processing methods (dry basis)

3 結論與討論

本文對采集的112批次陜西紅棗中苯甲酸的含量進行了分析研究，證明紅棗中確實存在天然苯甲酸，其含量普遍在0.050 g/kg以下，極少超過0.100 g/kg。紅棗中天然苯甲酸的含量隨成熟度增加而逐漸增大，其受產(chǎn)地影響不大，受品種影響顯著。當紅棗成熟后，天然苯甲酸含量隨貯存時間變化不明顯，受加工方式影響顯著。

苯甲酸不會在體內(nèi)蓄積，人體通過食物攝入之后，大約只需要半天時間就能排出體外[12]。聯(lián)合國糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織規(guī)定苯甲酸每日允許攝入量(acceptable daily intake,ADI)為5 mg/kg bw，即體質量60 kg的成年人每天攝入苯甲酸在300 mg以內(nèi)，是不會對健康產(chǎn)生任何危害。由于絕大部分紅棗的苯甲酸含量不足0.100 g/kg，按照這個含量來計算，即使成年人每天都吃1 kg紅棗，苯甲酸的攝入量也才100 mg，遠低于300 mg。因此，紅棗雖然可能含有一定量的天然苯甲酸，但其含量水平在安全范圍以內(nèi)，不會危及消費者的健康。

本文研究結果為紅棗中苯甲酸本底值的限定提供了參考依據(jù)，消除了因紅棗檢出苯甲酸引起的恐慌，而紅棗中天然苯甲酸的成分和生成機制，有待進一步研究。