糕点中山梨酸和苯甲酸含量测定中气相色谱法的应用分析

◎ 余晓丽

（尤溪县产品质量检验检测中心检验科，福建 尤溪 365100）

食品防腐剂可以减少糕点中酵母菌与霉菌的数量，能够延长糕点的保质期，因此多数国家允许在食品中添加食品防腐剂。山梨酸与苯甲酸是我国常用的食品防腐剂，虽然适量的食品添加剂能够抑制糕点细菌的增长，但过量添加会危害人的身体健康，世界各国相继对食品添加剂的添加量做出了限制。以我国食品添加的相关标准为例，对于山梨酸与苯甲酸的含量，我国规定使用气相色谱法检测。由于糕点中的脂肪含量较少、含水量较高，样品检测过程较为简单。当前我国对糕点中的山梨酸、苯甲酸含量检测的资料较少。另外，因为液相色谱法检测成本较高，且普及度较低，在检测环境满足气相色谱法条件时，实验人员检测时应优先选择气相色谱法[1]。

1 材料与仪器

1.1 实验试剂与材料

月饼、石油醚、盐酸、乙醚、苯甲酸、山梨酸、无水硫酸钠以及邻苯二甲酸二乙酯。

试剂配制过程：①在40 g/mL质量浓度的氯化钠酸性溶液中加入一定比例的盐酸溶液，并进行酸化处理。②取100 mL的盐酸，加水稀释，使盐酸溶液的质量增加至200 mL。③称取0.2 g苯甲酸与0.2 g山梨酸，并将两者放入100 mL的容量瓶内，将石油醚-乙醚的混合溶剂倒入瓶中，溶解后稀释，使混合溶液中1 mL中含有2.0 mg的苯甲酸、山梨酸。④石油醚-乙醚试剂配成邻苯二甲酸二乙酯内标溶液，混合试剂中每1 mL含有0.25 mg的邻苯二甲酸二乙酯。②提取一定比例的苯甲酸与山梨酸试剂，将石油醚-乙醚溶液倒入瓶内对山梨酸以及苯甲酸溶液进行稀释，使混合溶液中每1 mL中含有150、50、250 μg的苯甲酸与山梨酸[2]。

1.2 设备仪器

搅拌器、电子天平、恒温水浴锅、安捷伦气相色谱仪（带氢火焰离子化检测器）、旋涡振荡器、匀浆机、离心机、氮吹仪。

2 试验过程

山梨酸、苯甲酸皆为弱酸，虽然山梨酸与苯甲酸均微溶于水，但两者在乙醚溶液中溶性较好。由于山梨酸与苯甲酸这类食品添加剂多为钾盐或钠盐的形式，在实验检测时，首先，酸化处理实验样品，使山梨酸与苯甲酸较大程度脱离糕点样品。其次，使用石油醚-乙醚混合溶液提取山梨酸与苯甲酸，采用毛细管柱色谱法检测后获取山梨酸与苯甲酸的色谱。值得注意的是，山梨酸与苯甲酸实验溶液的出峰时间应在山梨酸与苯甲酸的范围内，邻苯二甲酸二乙酯的溶液恰好满足此标准。实验过程如下。

①量取2.5 g质量均匀的样品，将其放入25 mL具塞试管内，之后倒入0.5 mL的盐酸溶液酸化处理，并取10 mL与15 mL的乙醚提取2次混合溶液，将提取的混合溶液放入漩涡震荡仪震荡1 min。②待混合溶液分层后，提取上层乙醚溶液并将其倒入25 mL的具塞试管内。乙醚提取液混合后加入3 mL 40 g/L氯化钠溶液清洗两次。③15 min后，借助无水硫酸钠，将乙醚层倒入25 mL容量瓶内。④倒入一定量的乙醚溶液，并将其搅拌均匀。⑤提取2份5 mL的乙醚溶液，将两者倒入不同的具塞试管内，且在具塞试管底部放置40 ℃的水浴锅，使乙醚充分挥发。⑥将2 mL的邻苯二甲酸二乙酯倒入一具塞试管内，其溶解残渣采用内标法检测。将2 mL的石油醚-乙醚溶液倒入另一试管,其溶解残渣采用外标法检测。

实验仪器基本要求：①40 L/min氢气。②检测器与进样口温度均为250 ℃。③进样量为2 μL，分流比为 10∶ 1。

3 气相色谱法分析

3.1 提取条件分析

高速匀浆、超声波、振荡是我国获取食品成分的主要方法，将苯甲酸与山梨酸添加至月饼样品中进行检测。①添加500mg/kg量浓度的苯甲酸与山梨酸至月饼样品中，并采用捣碎机将月饼样品均匀搅拌。②第二天检测时，倒入混合溶液后，分别超声波提取10 min、旋涡混合器提取5 min、高速匀浆1 min。通过上述步骤，根据：

（X为待检测分量；ρ为标准曲线中待检物的质量浓度；V为加入乙酸乙酯的溶液体积；m为试样质量）月饼样品采用3种不同方法提取的结果见表1。

表1 月饼样品3种提取方式结果比较表

根据3种方法的比较结果可知，提取糕点中的山梨酸以及苯甲酸应优先采用超声波提取方法，这种方法费用较少、可操作性强、提取过程较为简单、环保性好[3]。

3.2 检测过程与结果

内标法检测的主要内容有以下几点：①量取0.5 mL的苯甲酸溶液，且其质量浓度为2.0 mg/mL。将其放在40 ℃的水浴锅上挥干处理，将2 mL的邻苯二甲酸二乙酯内标溶液加入试管中，将溶解残渣放置以一旁。②使用微量注射器提取1μL的混合溶液，采用气相色谱法检测混合溶液样品。参考气象色谱图的苯甲酸与邻苯二甲酸二乙酯两者峰面积的比例，再对苯甲酸的相对校正因子进行计算[4]。③平行检测3次苯甲酸的相对校正因子，再根据相同的方法对山梨酸相对校正因子进行计算、检测。

外标法检测的主要内容如下：选取0.5 μL的各浓度标准使用液放于气相色谱仪内，对不同浓度的苯甲酸、山梨酸的峰面积进行检测，且纵坐标为峰面积，横坐标为质量浓度，进而对标准曲线进行分析。采用同种方法可测定样品的苯甲酸与山梨酸。

根据标准曲线可知，苯甲酸的回归方程为：

山梨酸的回归方程为：

由于气相色谱响应值标准是S/N大于或等于3，因此1 mg/kg苯甲酸与山梨酸为实验的检测上限。

将3种不同质量浓度的苯甲酸以及山梨酸添加到月饼中，经过上述试验程序后采用气象色谱仪检测月饼样品得出100 mg/L山梨酸、苯甲酸的气相色谱图（见图1），根据检测结果（见表2），苯甲酸与山梨酸相对标准偏差的范围是1.2%～7%，山梨酸、苯甲酸的回收率范围为85.5%～99.2%。

图1 100mg/L山梨酸、苯甲酸气相色谱图

表2 月饼中山梨酸与苯甲酸精密度、回收率检测结果表

4 结论

根据实验可知，采用内外法能够较好地检测糕点山梨酸、苯甲酸含量，实验测得山梨酸、苯甲酸的平均回收率皆在85%以上，此实验设计可被推广。同时，山梨酸、苯甲酸在一定条件下可完全分离，且检测时间较短。

[1]郑定钊.毛细管柱色谱法测定食品防腐剂山梨酸和苯甲酸的探讨[J].海峡科学，2012（6）：114-117.

[2]杨金玲，江 阳，薛 勇，等.超声分散液相微萃取-气相色谱法同时测定食品中11种防腐剂[J].济宁医学院学报，2015（1）：47-50.

[3]谢柏艳，冯 光，辜华胜.高效液相色谱法同时测定食品中的苯甲酸、山梨酸、脱氢乙酸及糖精钠[J].中国卫生检验杂志，2012（1）：49-50.

[4]陈杰锋，刘文丽.HPLC法测定肉制品中苯甲酸、山梨酸、脱氢乙酸[J].广东化工，2014，41（13）：269-270.