山梨酸鉀的作用機(jī)理、毒性與檢測方法綜述

劉天意　陳曉峰　姜睿祺

摘 要：山梨酸鉀作為常用的防腐劑，廣泛地用于食品行業(yè)與制藥行業(yè)中，具有良好的防腐效果的同時(shí)，對(duì)人體的毒理作用較小。本文對(duì)山梨酸鉀進(jìn)行探討，說明其作用機(jī)理、毒理作用以及國內(nèi)常用的山梨酸鉀檢測方法。

關(guān)鍵詞：山梨酸鉀;食品添加劑;檢測方法

Abstract：Currently， potassium sorbate， as a commonly used preservative， is widely used in the food industry and the pharmaceutical industry. While it has a good antiseptic effect， it has less toxicological effects on the human body. This article discusses potassium sorbate， explaining its mechanism of action， toxicological effects， and common domestic potassium sorbate detection methods.

Key words：Potassium sorbate; Food additives; Testing methods

中圖分類號(hào)：TS202.3

山梨酸鉀作為常用的食品添加劑[1]，適量使用可以起到較好的防腐、保鮮效果，但是過量使用山梨酸鉀，會(huì)降低機(jī)體對(duì)維生素與鈣元素的吸收效果，同時(shí)導(dǎo)致肝臟損害、患癌率升高等不良作用[2]。因此，在充分了解山梨酸鉀的防腐機(jī)理、毒理作用后，比較目前山梨酸鉀檢測方法優(yōu)缺點(diǎn)、闡明各類檢測方法研究情況具有重要意義。本文對(duì)現(xiàn)用的各種檢測方法進(jìn)行對(duì)比，開展對(duì)于檢測方法的探討，為山梨酸鉀檢測提供參考。

1 山梨酸鉀的防腐機(jī)制

山梨酸鉀通過抑制微生物脫氫酶的活性，同時(shí)與酶系統(tǒng)中的巰基結(jié)合，破壞多個(gè)主要的酶系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)防腐功效[3]。山梨酸鉀對(duì)于酵母菌以及好氧性微生物具有明顯的抑制作用[4]。與苯甲酸相比，山梨酸鉀的抑菌效果是苯甲酸的6～10倍，毒性約為苯甲酸的1/5[5-6]，且對(duì)食品無其他不良影響。目前，為達(dá)到更好的防腐效果，常將山梨酸鉀與苯甲酸鈉混合使用。

2 山梨酸鉀的毒理作用

山梨酸鉀在被人體攝入后，在多個(gè)器官中均有分布，代謝方式和其他單不飽和脂肪酸一樣，主要通過CO2的形式排出到體外?，F(xiàn)階段研究表明，山梨酸及其鉀鹽的微核試驗(yàn)、體內(nèi)外染色體畸變試驗(yàn)等遺傳毒性檢測結(jié)果多為陰性。短期或亞慢性毒性試驗(yàn)也以陰性結(jié)果為主，尚未觀察到有意義的生物學(xué)改變[7]。

3 山梨酸鉀的檢測方法

目前，國內(nèi)外常用的對(duì)山梨酸鉀的檢測方法主要有：高效液相色譜法、超高效液相色譜法、氣相色譜法，氣-質(zhì)聯(lián)用法、液-質(zhì)聯(lián)用法、三維熒光光譜法、電化學(xué)法與紫外-可見分光光度法、拉曼光譜法。其中，高效液相色譜法與超高效液相色譜法的靈敏度相對(duì)較高，成本相對(duì)較低，是目前使用較多的檢測方法。現(xiàn)行的我國食品安全標(biāo)準(zhǔn)GB 2760-2014中規(guī)定，飲料中山梨酸鉀的最大使用量為0.5 g·kg-1，糕點(diǎn)中山梨酸鉀的最大使用量為1.0 g·kg-1，實(shí)際檢測時(shí)以此為標(biāo)準(zhǔn)。

3.1 高效液相色譜法

高效液相色譜法是最常用的測定山梨酸鉀的方法，目前，經(jīng)過改進(jìn)的高效液相色譜法在測定山梨酸鉀的同時(shí)，還可以同時(shí)檢測安賽蜜、苯甲酸鈉以及糖精鈉，具有耗時(shí)較短、結(jié)果準(zhǔn)確、成本較低等一系列優(yōu)點(diǎn)。鄧迎春等[8]建立了一種可以同時(shí)測定食品中多種成分的高效液相色譜法，進(jìn)行樣品前處理時(shí)選用ZnSO4與NaOH作為共同的沉淀劑，將山梨酸等物質(zhì)轉(zhuǎn)化為水溶性的鈉鹽，再進(jìn)行樣品結(jié)果測定，得到光譜圖后進(jìn)行準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)，得到測定結(jié)果。吳昌林[9]利用常規(guī)的高效液相色譜法對(duì)乳飲料中的山梨酸鉀進(jìn)行檢測，取樣品制備溶液后，分別在紫外光區(qū)進(jìn)行光譜掃描，制作標(biāo)準(zhǔn)曲線方程，再取同類樣品，進(jìn)樣后記錄峰面積，根據(jù)峰面積加標(biāo)回收結(jié)果。最后進(jìn)行重復(fù)性試驗(yàn)，完成檢測。張小舟等[10]利用高效液相色譜法對(duì)市售辣條中含有的山梨酸進(jìn)行測定，樣品經(jīng)過前處理以后，通過亞鐵氰化鉀溶液和乙酸鋅溶液進(jìn)行提取，使用YMC-PACK ODS AQ色譜柱，同時(shí)以乙酸銨為流動(dòng)相進(jìn)行測定。這一方法具有較高的精確度和重現(xiàn)性，適用于測定辣條等食品中山梨酸鉀的含量。

3.2 超高效液相色譜法

超高相液相色譜法也是常用的測定食品中山梨酸鉀含量的方法，通常采用二極管陣列檢測器進(jìn)行檢測，分析時(shí)間短，操作簡便迅速。陳丹萍等[11]使用超高相液相色譜法測定飲料中的山梨酸含量，對(duì)樣品進(jìn)行測定后，使用ZORBAX ECLIPSE XDB-C18色譜柱進(jìn)行分離，以甲醇和乙酸銨為流動(dòng)相進(jìn)行洗脫，再使用二極管陣列檢測器進(jìn)行檢測，在2 min內(nèi)完成分析，實(shí)現(xiàn)了對(duì)山梨酸鉀含量的測定。此方法不僅具有高效液相色譜法簡便、快捷的優(yōu)點(diǎn)，還具有回收率高、適合大批樣品同時(shí)測定的優(yōu)點(diǎn)。陳麗娟等[12]使用超高效液相色譜-高分辨質(zhì)譜法對(duì)蜂蜜中山梨酸鉀的含量進(jìn)行了測定，采用甲醇-水溶液提取樣品，使用Diamonsil Plus C18色譜柱來進(jìn)行色譜分離，再用0.5 mmol·L-1乙酸銨溶液和甲醇作為流動(dòng)相梯度進(jìn)行洗脫，之后用高分辨負(fù)離子掃描模式進(jìn)行定性，使用外標(biāo)法進(jìn)行定量。測定結(jié)果的相對(duì)偏差小，抗干擾能力強(qiáng)，為品質(zhì)監(jiān)管工作提供了重要參考。

3.3 三維熒光光譜法

三維熒光光譜法具有精確度高、操作簡便的優(yōu)點(diǎn)[13]，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)痕量級(jí)別的檢測。王書濤等[14]采用了三維熒光光譜法對(duì)山梨酸鉀進(jìn)行了分析，制作山梨酸鉀三維熒光光譜圖和等高線圖，在最佳激發(fā)波長為375 nm的情況下，分別繪制每組溶液的發(fā)光光譜圖，并且繪制最大熒光強(qiáng)度隨山梨酸鉀濃度的變化曲線，以達(dá)到檢測山梨酸鉀的目的。

3.4 紫外分光光度法

由于山梨酸鉀在紫外區(qū)處有最大吸收峰，同時(shí)在較大范圍內(nèi)有良好的線性關(guān)系，紫外分光光度法也同樣具有操作簡易、條件設(shè)備簡單等優(yōu)點(diǎn)，所以也可以使用紫外分光光度法進(jìn)行山梨酸鉀的測定。閆家偉[15]使用紫外分光光度法對(duì)飲料中的山梨酸鉀含量進(jìn)行測定?？紤]到維生素C在紫外區(qū)同樣也有吸收，所以將山梨酸鉀轉(zhuǎn)化為山梨酸，氯仿萃取后再用Na2CO3進(jìn)行反萃取，得到良好的測定結(jié)果。桑宏慶等[16]使用紫外分光光度法同時(shí)測定飲料中的山梨酸鉀和苯甲酸鈉，在山梨酸鉀和苯甲酸鈉共存時(shí)，這一方法不必經(jīng)過水蒸氣蒸餾和組分分離操作，在酸化后直接用乙醚提取測定，有效地縮短了測定時(shí)間。

3.5 拉曼光譜法

拉曼光譜法是利用拉曼散射效應(yīng)對(duì)與入射光頻率不同的散射光譜進(jìn)行分析的方法，具有無損耗、快速等優(yōu)點(diǎn)，易于實(shí)現(xiàn)儀器的小型化和現(xiàn)場化[17-19]。然而拉曼散射卻難以用于直接檢測微量成分，因?yàn)槠鋸?qiáng)度很弱，一般只有10-10～10-4，分析靈敏度低。近些年科研人員發(fā)現(xiàn)表面增強(qiáng)拉曼光譜相比普通拉曼光譜可以實(shí)現(xiàn)數(shù)個(gè)數(shù)量級(jí)的信號(hào)增強(qiáng)且具有不需要對(duì)樣品進(jìn)行前處理、操作簡單方便、測定迅速、高靈敏度、高分辨率、水干擾小等特點(diǎn)，非常適合用于現(xiàn)場的快速檢測[20-21]。常敏等[22]使用納米銀膠體作為增強(qiáng)基底，對(duì)碳酸飲料中山梨酸鉀的含量進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)以檸檬酸三鈉還原硝酸銀制備的銀溶膠作為拉曼基底，極大增強(qiáng)了拉曼強(qiáng)度，提高了其分析靈敏度，且可以實(shí)現(xiàn)對(duì)山梨酸鉀的現(xiàn)場快速定量檢測。

4 結(jié)論

測定食品添加劑山梨酸鉀是一項(xiàng)十分重要的檢測工作，檢測方法的不斷進(jìn)步、檢測儀器的不斷更新使測定更加迅速、更加準(zhǔn)確。此外，近年來不斷完善的監(jiān)管體系與不斷加大的科研投入為更好地檢測山梨酸鉀提供了持續(xù)發(fā)展的保障。希望通過本文的介紹有助于科研工作者與技術(shù)人員深入、全面地了解目前常用的山梨酸鉀測定方法，深入開展相關(guān)科研、檢測工作，建立一套完善、經(jīng)濟(jì)、高效的山梨酸鉀檢測體系。

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