同步测定饮料中糖精钠和苯甲酸钠含量的方法研究*

艾光湧，韦炳富，韦晓煦，黄郁杰，蓝丽红

(广西民族大学 a.化学化工学院;b.广西高校化学与生物转化过程新技术重点实验室，广西 南宁　530006)



同步测定饮料中糖精钠和苯甲酸钠含量的方法研究*

艾光湧，韦炳富，韦晓煦，黄郁杰，蓝丽红

(广西民族大学 a.化学化工学院;b.广西高校化学与生物转化过程新技术重点实验室，广西 南宁530006)

糖精钠和苯甲酸钠分别是饮料中常用甜味剂和防腐剂，添加剂超标直接会危害人体的健康.文章采用紫外可见分光光度法和凝胶液相色谱法同时检测出六种常见饮料中苯甲酸钠和糖精钠的含量.结果表明：被检测的饮料中，除个别散装的饮料外，两种添加剂的含量是符合国标要求的.两种方法均切实可行，测定的结果相差不大.该研究能为多种添加剂的同步检测提供良好借鉴.

苯甲酸钠 ；糖精钠；紫外分光光度法；凝胶液相色谱法；同步测定

食品添加剂在日常生活中扮演着重要的角色，只要接触生产的食品，都含有添加剂.糖精钠和苯甲酸钠就是食品添加剂的一种，分别是饮料中常用甜味剂和防腐剂[1-2].添加剂超标会直接危害人体的健康，美国及其联盟国家曾明文规定对于出售添加有糖精钠的食品必须准确标注出来.同时，中国也存在糖精钠添加剂不能适用于婴儿健康食品中这样的规定.近些年，糖精钠在食物中大量滥用的报道屡见不鲜,一些不法厂家在巨额利益的诱惑下，甚至将其使用在儿童食物中.因为食用糖精对人体健康有害,在一些西方的发达国家在使用糖精钠方面都严格控制,控制标准一般不超过5%的总消费的糖.特别是一些消费者不知糖精钠的伤害后果严重,在短时间内吃大量糖精钠,会导致急性出血引起的血小板减少等症,多器官损伤等等,引发恶性中毒[3].而苯甲酸钠是用于内服液体药剂的防腐剂，有防止变质发酸、延长保质期的效果，用量过多会对人体肝脏产生危害，甚至致癌[4]，根据GB2760—1996国家卫生标准规定，在水作品加工中不得使用苯甲酸钠.综上所述，如果检测这两种添加剂的在食品中的含量备受人们的关注[5-8]，研究如何快速准确地测出饮料中苯甲酸钠和糖精钠含量具有重要的应用价值和现实意义.本文研究紫外分光光度法和凝胶液相色谱法同步检测出饮料中苯甲酸钠和糖精钠的含量，旨在获得一种准确方便快捷同步测量饮料中苯甲酸钠和糖精钠的含量的方法.

1　实验部分

1.1主要材料及仪器

主要用的化学试剂有苯甲酸钠，糖精钠，甲醇，硫酸铵(均为分析纯和色谱纯)；主要的饮料品种:雪碧、芬达，七喜，王老吉，可乐等5种均为瓶装，购于超市，红茶饮料(购于路边,散包装).

主要用到的仪器有：TU-1810PC型紫外的可见光分光光度计，凝胶液相谱(LC-20AD,日本岛津)，实验室常用玻璃仪器.

1.2紫外分光光度测试方法

1.2.1苯甲酸钠和糖精钠紫外特征吸收峰测定及标准曲线的测定

称取经过40 ℃烘干12 h的0.2500 g苯甲酸钠，用蒸馏水定容于250 ml容量瓶中(1 mg/ml)，再从标准溶液中移取10 ml定容在50 ml容量瓶中，摇匀，以蒸馏水为参比，在波长190～900 nm的范围内进行光谱扫描，测试苯甲酸钠的特征吸收峰(最大吸收波长)[9]；糖精钠标准溶液的配制为1 mg/ml，吸取糖精钠标准溶液2 ml用水定容于50 ml，以20 g/L碳酸钠溶液为参比测其特征吸收峰[10].

移取10 ml苯甲酸钠标准溶液于100 ml容量瓶中，用水定容至刻度，分别吸取0.0、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0 ml于50 ml容量瓶中用蒸馏水定容，以蒸馏水做参比，在其特征吸收峰处测吸光度.并以吸光度对浓度作图得一条直线.

分别精确地移取0.0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0 ml糖精钠标准溶液定容于25 ml容量瓶中，在其特征吸收峰处测相应吸光度值.并以吸光度对浓度作图得一条直线.

1.2.2碳酸饮料样品中糖精纳和苯甲酸钠测定

吸取10 ml样品，用超声去除CO2，加入活性炭吸收悬浮颗粒，过滤，用超纯水溶液定容于50 ml容量瓶中，分别用蒸馏水和20 g/L碳酸钠溶液做参比液，在糖精纳和苯甲酸钠的特征波长外测定相应的吸光度，平行3次.

1.3凝胶液相色谱法测糖精纳和苯甲酸钠方法

1.3.1饮料样品预处理及测量

取样品10 ml，经过0.45 um过滤膜过滤，用色谱专用注射器打入1 ml塑料离心管2，然后超声脱气半小时，进样待用.

1.3.2混合标准溶液配制

准确称取0.1 g色谱纯糖精钠，同时称取苯甲酸钠0.1 g，放置于10 ml，用双重水定容于100 ml容量瓶中待用[11].此混合溶液的质量浓度为1.0 mg/ml.

1.3.3色谱条件

1)流动相：甲醇和0.02 mol/L乙酸铵溶液，两者体积比为15∶85.

2)色谱柱：安捷伦Agilent，EclitseXTB-C18 尺寸为4.6×250 mm.

3)体积流量：1 ml/min.

将混合标样经过0.45 um膜过滤三次，打入离心管，超声半小时脱气.流动相经过0.45 um膜过滤，超声脱气半小时.

用无菌注射器分别取0.01 mg/ml、0.04 mg/ml、0.10 mg/ml、0.15 mg/ml、0.20 mg/ml、0.30 mg/ml混合标样，在240 μm处分别测出不同浓度下两种添加剂的峰面积[12].

2　结果与讨论

2.1紫外分光光度法时苯甲酸钠和糖精钠的标准

曲线

在波长190～900 nm的范围内进行光谱扫描发现，苯甲酸钠和糖精钠的特征吸收峰分别为224 nm和268 nm,配制不同浓度的溶液分别在它们的特征吸收峰下测试相应的吸光度值，经过多次重复测定，拟合得较好的标准曲线如图1和图2所示.两种物质的线性相关系数均达到3个9以上，符合标准曲线的精度要求.

图1　苯甲酸钠的标准曲线

图2　糖精钠的标准曲线

2.2碳酸饮料样品中糖精钠和苯甲酸钠测试结果

以蒸馏水做参比，对各种饮料中苯甲酸钠和糖精钠的含量进行测试，每个样品平行测定六次取平均值，结果列于表1和表2中.根据我国GB 2760-2014《食品安全国家标准》查得，碳酸类饮料中允许添加的最大苯甲酸钠值为0.2 g/kg(以苯甲酸记)，糖精钠允许的最大值为0.15 g/kg.由表1和表2的数据可知，各种饮料中苯甲酸钠的含量没有超出国家标准要求，而糖精钠含量，除路边摊点购买散装的红茶中含量为0.44 g/L超标之外，其余饮料中糖精钠含量均合格，其中七喜、芬达、雪碧和可乐中几乎检测不到糖精钠的存在.

表1　不同饮料中苯甲酸钠含量

表2　不同饮料中糖精钠的含量

2.3凝胶液相色谱法苯甲酸钠和糖精钠的标准曲线

配制不同浓度的混合溶液在240 um处测出相应的峰面积，经过多次重复测定，拟合得较好的标准曲线如图3和图4所示.两种物质的线性相关系数均达到三个九以上，符合标准曲线的精度要求.

2.4两种方法测出饮料中的苯甲酸钠和糖精钠含量的对比

把液相色谱法与分光光度法测试的结果一起列于表3中进行比较，由表3可以看出，液相获得结果精确度和灵敏度更高，但步骤烦琐，而紫外光谱虽然较前者的步骤简单，但检测结果精确度低，有一些检测不出来.凝胶液相色谱法能在10分钟内分离出两种添加剂，很大程度上提高工作效率.结果和国标检测方法误差在允许值规定范围之内，没有用到大型仪器就可快捷检测碳酸饮料中的添加剂，适合在中小企业、偏远无大型精密测量仪器推广，用到的试剂仪器都比较容易购买.

图3　凝胶液相色谱法苯甲酸钠标准曲线

图4　凝胶液相色谱法糖精钠标准曲线

饮料名称七喜王老吉雪碧芬达可乐红茶苯甲酸液相色谱法0.2000.0030.1800.2000.0010.0025钠含量/mg/L分光光度法平均值0.170.080.130.140.020.13糖精钠液相色谱法0.0040.00220.00440.00380.0110.221的含量/mg/L分光光度法平均值0.000.040.000.000.000.44

3　结论

1)采用紫外分光光度法可以同时测定饮料中的苯甲酸钠和糖精钠的含量，苯甲酸钠用蒸馏水做参比物，而糖精钠需要用20 g/L碳酸钠溶液做参比液.该法设备投资少，实验步骤简单易操作，节约时间，可以为广大基层的食品检测提供参考.采用该法测定饮料的苯甲酸钠和糖精钠的含量，结果表明：除了路边摊红茶含量不符合国标之外，其余的7种饮料中苯甲酸钠和糖精钠的含量均符合国标要求.

2)采用凝胶液相色谱法测定市面上7种常见的液体饮料的苯甲酸钠和糖精钠的含量，结果表明：除了路边摊红茶含量不符合国标之外，其余的5种饮料中苯甲酸钠和糖精钠的含量均符合国标要求.

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[责任编辑黄招扬]

[责任校对黄祖宾]

Study on the Method of Simultaneous Determination of Saccharin Sodium and Sodium Benzoate in Beverage

AI Guang-yong,WKEI Bing-fu,WEI Xiao-xu,HUANG Yu-jie,LAN Li-hong

(a.SchoolofChemistryandChemicalEngineeringofGuangxiUniversityforNationalities,b.KeyLaboratoryofChemicalandBiologicalTransformationProcessofGuangxiHigherEducationInstitutes,GuangxiUniversityforNationalities，Nanning530006,China)

Saccharin sodium and sodium benzoate are used in beverage sweeteners and preservatives, excessive additives will directly harm the health of the human body. In this paper, the content of sodium benzoate and sodium saccharin in six kinds of common drinks were measured synchronously by using the ultraviolet visible spectrophotometry and gel liquid chromatography.The results showed that: the content of the two additives in five kinds beverage are in line with the requirements of the national standard, but the content of sodium saccharin black tea in bulk is not in the national standard. Both of the two methods are feasible and the results of the measurement are not quite different. This study can provide a good reference for the simultaneous detection of multiple additives.

sodium benzoate; saccharin sodium; ultraviolet spectrophotometry; gel liquid chromatography?; Simultaneous determination

2016-03-24.

广西科学研究与技术开发——科技创新能力与条件建设计划项目(桂科能14123006-29);广西教育厅2014年自治区级大学生创新创业训练计划项目(201410608045).

蓝丽红(1972-)，女(瑶族)，广西宜州人，广西民族大学化学化工学院教授，博士.

TS207.3

A

1673-8462(2016)02-0092-04