氣相色譜法測(cè)定食品中苯甲酸、山梨酸和脫氫乙酸含量

摘 要：目的：建立氣相色譜法測(cè)定食品中苯甲酸、山梨酸和脫氫乙酸含量的方法。方法：樣品經(jīng)酸化處理后，使用乙醚進(jìn)行提取，氣相色譜儀分離和定量分析。結(jié)果：苯甲酸、山梨酸和脫氫乙酸在各自線性范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，精密度相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在2.04%～4.23%，平均回收率在98.77%～100.14%，檢出限分別為1.29 mg·kg-1、1.13 mg·kg-1和1.03 mg·kg-1，均符合相關(guān)要求。結(jié)論：本文建立的氣相色譜法具有高精密度、高準(zhǔn)確度和強(qiáng)選擇性的特點(diǎn)，適用于醬油、果汁和腐乳等食品中苯甲酸、山梨酸和脫氫乙酸的測(cè)定。

關(guān)鍵詞：食品；苯甲酸；山梨酸；脫氫乙酸；氣相色譜法

Abstract： Objective： To establish a gas chromatography method for the determination of benzoic acid， sorbic acid， and dehydroacetic acid in food. Method： The samples were treated with acidification， extracted with ether， and then separated and quantitatively analyzed by gas chromatography. Result： Benzoic acid， sorbic acid and dehydroacetic acid had good linear relationships in their respective linear ranges. The relative standard deviation obtained from precision experiments was between 2.04% and 4.23%， and the recovery rate of spiked samples was between 98.77% and 100.14%， the detection limits were 1.29 mg·kg-1， 1.13 mg·kg-1 and 1.03 mg·kg-1. Conclusion： The established gas chromatography method has high precision， accuracy， and strong selectivity， and is suitable for the determination of benzoic acid， sorbic acid and dehydroacetic acid in soy sauce， fruit juice and fermented bean curd.

Keywords： food; benzoic acid; sorbic acid; dehydroacetic acid; gas chromatography method

食品防腐劑的使用對(duì)于延長(zhǎng)食品保質(zhì)期和防止微生物污染至關(guān)重要。然而，防腐劑過(guò)量攝入可能對(duì)人體健康產(chǎn)生不良影響，如對(duì)消化系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)的潛在損害[1]。因此，食品中防腐劑含量的檢測(cè)成為保障食品安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)檢測(cè)方法如高效液相色譜法（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）盡管應(yīng)用廣泛，但在某些復(fù)雜食品基質(zhì)中的適用性有限，并且前處理過(guò)程煩瑣，檢測(cè)成本較高[2]。

食品工業(yè)中，防腐劑的使用是保障食品質(zhì)量和安全的重要手段。苯甲酸、山梨酸和脫氫乙酸是最常用的3種防腐劑，它們廣泛應(yīng)用于各種加工食品中，能夠有效抑制微生物的生長(zhǎng)，從而延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期，防止食品腐敗變質(zhì)。盡管它們?cè)谑称钒踩矫姘l(fā)揮著積極作用，但長(zhǎng)期攝入含有過(guò)量防腐劑的食品可能對(duì)人體健康產(chǎn)生潛在的危害。研究表明，過(guò)量攝入防腐劑可能導(dǎo)致消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)的紊亂，甚至對(duì)肝臟和腎臟功能造成損害。因此，必須對(duì)食品中的防腐劑含量進(jìn)行嚴(yán)格控制，以確保食品在延長(zhǎng)保質(zhì)期的同時(shí)不會(huì)對(duì)消費(fèi)者的健康造成危害。目前，食品安全檢測(cè)中廣泛采用的防腐劑含量檢測(cè)方法是高效液相色譜法。這種方法因其高效、準(zhǔn)確而被廣泛應(yīng)用，特別是在食品中多種防腐劑的檢測(cè)中占有重要地位。然而，HPLC在面對(duì)某些復(fù)雜食品基質(zhì)時(shí)，存在一定的局限性。例如，HPLC的前處理步驟較為復(fù)雜，通常需要多步驟的樣品提取和凈化，使得整個(gè)檢測(cè)過(guò)程費(fèi)時(shí)費(fèi)力，增加了操作的難度；面對(duì)某些復(fù)雜樣品時(shí)，靈敏度仍有待進(jìn)一步提升；檢測(cè)多種防腐劑時(shí)，通常需要分別測(cè)定，因此需要消耗大量的試劑和耗材，導(dǎo)致檢測(cè)成本較高，難以滿足大規(guī)模食品檢測(cè)的需求?；谏鲜鰡?wèn)題，提升防腐劑檢測(cè)方法的效率和經(jīng)濟(jì)性顯得尤為重要，研究和開發(fā)一種能夠簡(jiǎn)化操作流程、降低檢測(cè)成本，同時(shí)保持高精度和高靈敏度的分析方法是解決這些問(wèn)題的關(guān)鍵[3-4]。

本文提出并建立了一種能夠同時(shí)測(cè)定食品中苯甲酸、山梨酸和脫氫乙酸含量的氣相色譜分析方法。相比于傳統(tǒng)的檢測(cè)方法，該方法能夠有效提高檢測(cè)效率，通過(guò)同時(shí)測(cè)定3種常見防腐劑，縮短了檢測(cè)時(shí)間，且其操作步驟簡(jiǎn)單，避免了傳統(tǒng)方法中多次提取、凈化等步驟，從而使整個(gè)檢測(cè)過(guò)程更加簡(jiǎn)便、快捷。這些改進(jìn)使得該方法在當(dāng)前食品安全檢測(cè)需求中具有更廣泛的應(yīng)用前景，不僅能夠滿足日常檢測(cè)工作的高效性要求，還能夠?yàn)榇笠?guī)模食品檢測(cè)提供可靠的技術(shù)保障，推動(dòng)食品檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

醬油、果汁、腐乳，市售。

乙醚（不含過(guò)氧化物）；石油醚（沸點(diǎn)為30～60 ℃）；無(wú)水硫酸鈉（分析純）；鹽酸溶液（6 mol·L-1）；氯化鈉溶液（40 g·L-1，加入少量3 mol·L-1的鹽酸溶液進(jìn)行酸化處理）。

GC-2010型氣相色譜儀；氫火焰離子化檢測(cè)器；電子天平（精確度為萬(wàn)分之一）；K-D濃縮器。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品處理

取2 mL樣品置于25 mL的帶塞量筒內(nèi)，加入0.5 mL鹽酸溶液（6 mol·L-1）進(jìn)行酸化。用乙醚提取2次，每次振蕩2 min，并將所得乙醚層轉(zhuǎn)移至另一個(gè)25 mL帶塞量筒中。使用3 mL酸性氯化鈉溶液對(duì)乙醚層進(jìn)行2次清洗，靜置5 min后，分離出乙醚層，并通過(guò)無(wú)水硫酸鈉過(guò)濾至濃縮瓶。在40 ℃水浴中將溶劑蒸干。然后，用2 mL乙醚和石油醚（1∶3，V/V）混合溶劑溶解殘留物，待上機(jī)測(cè)定[5-6]。

1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

準(zhǔn)確稱量3種防腐劑標(biāo)準(zhǔn)品各0.1 g（精確至0.1 mg），并將其分別轉(zhuǎn)移到100 mL容量瓶中。使用乙醚和石油醚的混合溶劑（1∶3，V/V）對(duì)標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行稀釋，定容，配制成濃度為1 mg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。使用乙醚和石油醚混合溶劑對(duì)標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液進(jìn)行進(jìn)一步稀釋，配制成20 μg·mL-1、50 μg·mL-1、100 μg·mL-1、200 μg·mL-1和300 μg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液[7]。

1.2.3 色譜條件

使用GC-2010氣相色譜儀并配備氫火焰離子化檢測(cè)器（Flame Ionization Detector，F(xiàn)ID），Rtx-5色譜柱（30 m×0.32 mm，0.25 μm）；起始溫度設(shè)定為90 ℃，保持2 min，然后以50 ℃·min-1的速率升溫至150 ℃；進(jìn)樣口和檢測(cè)器溫度均為230 ℃；載氣為氫氣，流量為30 mL·min-1；輔助氣流量為300 mL·min-1；尾吹氣流量為30 mL·min-1；分流比為1∶1[8]。

2 結(jié)果與分析

2.1 色譜柱的選擇

在進(jìn)行3種食品防腐劑的分離過(guò)程中，對(duì)比HP-1與Rtx-5兩種色譜柱的性能。經(jīng)過(guò)評(píng)估，發(fā)現(xiàn)Rtx-5柱（30 m×0.32 mm，0.25 μm）分離效率更高。因此，本文選擇Rtx-5色譜柱作進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

2.2 色譜柱溫的選擇

經(jīng)過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，確定了色譜柱的最佳升溫程序：起始溫度90 ℃，維持2 min，然后按照50 ℃·min-1的速度升溫至150 ℃。該條件下，山梨酸、苯甲酸和脫氫乙酸能夠有效分離，溶劑峰未受到影響，且各組分色譜峰的峰面積均達(dá)到峰值。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線

按1.2.2方法配制標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，以峰面積與濃度為縱橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果表明，山梨酸、苯甲酸和脫氫乙酸的標(biāo)準(zhǔn)曲線分別為y=480.65x+4 435.8，y=628.56x+5 599.4和y=856.09x+1 943.3，相關(guān)系數(shù)R2分別為0.999 2、0.999 1和0.999 8。3種防腐劑均在20～300 μg·mL-1保持良好的線性關(guān)系。

2.4 精密度

以瓦罐醬油為實(shí)驗(yàn)基質(zhì)，添加2 mL濃度為300 μg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)溶液，并在同一參數(shù)下重復(fù)測(cè)定8次。如表1所示，3種防腐劑峰面積的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（Relative Standard Deviation，RSD）分別為4.23%、2.38%和2.04%，表明其精密度良好。

2.5 準(zhǔn)確度

以瓦罐醬油為試樣，平行稱取2份樣品，分別加入50 μg·mL-1和300 μg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)溶液2 mL，進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見表2?？梢钥闯?，苯甲酸、山梨酸和脫氫乙酸的平均回收率分別為99.80%、98.77%和100.14%，表明該方法的回收效果非常理想，具有較高的準(zhǔn)確性。

2.6 檢出限

按照3倍信噪比計(jì)算檢出限，得出苯甲酸、山梨酸和脫氫乙酸3種防腐劑的檢出限分別為1.29 mg·kg-1、1.13 mg·kg-1和1.03 mg·kg-1。

2.7 實(shí)際樣品測(cè)定

市場(chǎng)上購(gòu)買醬油、果汁、腐乳類食品樣品26份，采用本方法進(jìn)行食品中苯甲酸、山梨酸、脫氫乙酸檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)所有檢出的防腐劑含量（苯甲酸0.09～0.15 g·kg-1、山梨酸0.08～1.07 g·kg-1、脫氫乙酸0.05～0.40 g·kg-1）均低于《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》（GB 2760—2014）限量值。詳細(xì)檢出結(jié)果見表3。

3 結(jié)論

本文建立了氣相色譜法檢測(cè)食品中苯甲酸、山梨酸和脫氫乙酸3種防腐劑的方法。3種防腐劑均在20～300 μg·mL-1保持良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)R2均大于0.999；精密度RSD在2.04%～4.23%，3種防腐劑的加標(biāo)回收率分別為98.77%、99.80%和100.14%，表明該方法精密度好、準(zhǔn)確度高，且具有操作簡(jiǎn)便、分離效果優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，可為食品安全檢測(cè)提供可靠的技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)

[1]趙小花.基于高效液相色譜法的即食食品中山梨酸含量測(cè)定[J].中國(guó)食品，2023（2）：130-132.

[2]葉美玲，孫軍華，胡瓊，等.烘焙食品中常用防腐劑的檢測(cè)及殘留量分析[J].精細(xì)化工中間體，2022，52（2）：69-73.

[3]鄧迎春，徐曉楠，郭旭光，等.高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定食品中安賽蜜、苯甲酸（鈉）、山梨酸（鉀）、脫氫乙酸（鈉）和糖精鈉[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2020，30（8）：918-921.

[4]張娜，任春香，吳英良，等.毛細(xì)管氣相色譜法同時(shí)測(cè)定果汁中山梨酸、苯甲酸、脫氫乙酸[J].食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào)，2020，11（9）：2744-2747.

[5]馮俊富，朱飛如，余開科，等.高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定飲料中的苯甲酸、山梨酸、脫氫乙酸和糖精鈉[J].現(xiàn)代食品，2021，27（18）：219-224.

[6]陳艷.高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定四川豆瓣中安賽蜜、苯甲酸、山梨酸、糖精鈉及脫氫乙酸[J].中國(guó)食品添加劑，2020，31（10）：109-116.

[7]譚朝勤，吳新.高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定面包糕點(diǎn)中苯甲酸（鈉）、山梨酸（鉀）、安賽蜜、糖精鈉和脫氫乙酸（鈉）的含量[J].廣東化工，2009，36（6）：166-168.

[8]孫中強(qiáng)，胡美華，江助林，等.鐵路站車肉制品中多種防腐劑含量檢測(cè)分析[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2023，33（6）：671-674.

作者簡(jiǎn)介：高小云（1993—），女，山東青島人，本科，助理工程師。研究方向：食品防腐劑檢測(cè)。