气相色谱法测定汽水中苯甲酸钠的含量

郭 靖

（1.衡水学院化工学院,河北 衡水 053000；2.韩国又石大学，韩国 全罗北道 全州）

苯甲酸又叫安息香酸，不易溶于水，易溶于乙醚、乙酸乙酯等有机溶剂，酸性条件下对细菌、霉菌、酵母菌等多种微生物有明显的抑制作用，是饮料中常用的防腐剂之一。因其难溶解，在实际生产过程中大都使用其钠盐，食品中的苯甲酸钠盐溶解后转化为苯甲酸产生抑菌作用[1]。目前苯甲酸在许多国家允许作为食品防腐剂使用，但在使用上因存在中毒现象而使人们议论纷纷，当前我国在其使用方面因其价格低廉，仍作为防腐剂被广泛应用于液体饮料的加工生产中。因此，对饮料中苯甲酸含量的测定也显得尤为重要。目前苯甲酸的含量测定方法有多种，如高效液相色谱法[2]、紫外光分光光度法[3]、气相色谱法[4]等，其中气相色谱法简单、快速，结果相对准确。本文采用气相色谱法测定饮料中的苯甲酸含量。

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

仪器：气相色谱仪（SP-6890），配有氢火焰离子化检测器和氮、氢空气发生器；色谱柱为AgilentHP-30毛细管柱 （30m×0.25mm×0.25um）；FA2004N电子天平。

试剂：苯甲酸标准品（购自Dr.Ehrenstorfer公司）、乙醚（分析纯）、无水硫酸钠、盐酸、市售七喜冰爽柠檬味汽水。

1.2 色谱条件

色谱柱为Agilent HP-30毛细管柱（30m×0.25mm×0.25um）；载气为氮气，流速3mL/min。检测器温度250℃，氢气流速40mL/min，空气流速400mL/min。进样口温度250℃，分流进样，进样量1μL，分流比10∶1。柱温200℃。

1.3 实验方法

1.3.1 标准溶液配制

苯甲酸标准储备溶液 (1.005g/L)：

精密称取苯甲酸标准品 (纯度≥99.0%)0.1005g，置于100mL容量瓶中，用丙酮溶解并稀释至刻度，摇匀，即得苯甲酸标准溶液。

1.3.2 样品溶液配制

精密量取25mL的七喜饮料于烧杯中，加热浓缩至体积约为5mL，加盐酸（1∶1） 1mL后，20mL乙醚提取两次，每次振摇2min后静置，合并两次乙醚提取液，加入适量无水硫酸钠，振摇1min，乙醚提取液于40℃旋蒸浓缩至近干，20mL丙酮溶解定容，0.45μm滤膜滤过后备用。

2 实验结果与分析

2.1 色谱条件的优化

2.1.1 最佳柱温的选择

在气相色谱法中，对于进样口温度的设定，原则上高于被测物质沸点温度，确保样品中所有物质完全气化；检测器温度一般不低于柱温，柱温变化会影响出峰效果及峰型。故依据国标法中对温度的设定，进样口温度与检测器温度均为250℃，设置不同的柱温，检测苯甲酸钠的保留时间及峰型。在170℃、180℃时，不出峰；温度为190℃时，保留时间过短，峰较宽；温度为200℃时，保留时间适宜，峰型对称，故柱温设定为200℃。

2.1.2 最佳柱头压的选择

柱头压又称柱前压，柱头压大表明流速大，流速的大小直接影响色谱柱的分离效果。进样口温度为250℃，检测器温度为250℃，柱温为200℃的条件下，调节不同的柱头压力，观察峰型及保留时间。柱头压在0.15MPa时峰型良好，保留时间适宜，因此将柱头压设定为0.15MPa。

2.2 标准曲线

取6只洁净的10mL比色皿，分别加入苯甲酸标准储备液 0.00mL、0.50mL、1.00mL、1.50mL、2.00mL和2.50mL，丙酮定容至刻度，得到质量浓度分别为 0.00μg/mL、50.25μg/mL、100.50μg/mL、 150.75μg/mL、 201.00μg/mL、251.25μg/mL的标准系列工作液。依次进样，按“1.2”项下所述色谱条件，进样测定。

以苯甲酸峰面积A为纵坐标，苯甲酸质量浓度C为横坐标，绘制标准曲线，得回归方程为A=25.014C-147.2，线性相关系数为r=0.9993。结果表明，苯甲酸质量浓度在0.00～251.25μg/mL的范围内与峰面积具有良好的线性关系，如图1所示。

2.3 样品测定

图1 苯甲酸标准曲线

取“1.3.2”项下样品溶液，按照“1.2”项下所述色谱条件，进样，测定苯甲酸的峰面积。根据标准曲线计算苯甲酸的浓度。平行测定5次，计算相对标准偏差。结果表明，市售汽水中苯甲酸含量为105.33μg/mL，符合苯甲酸作为饮料防腐剂的国家限定标准。相对标准偏差为2.53%，表明仪器的精密度良好。

2.4 加标回收率试验

本文采用空白加标回收率实验。根据被测样品中苯甲酸的浓度，选择加标量约为其含量的0.5倍、1倍和2倍做测定，每组平行做三次。结果见表1。

表1 碳酸饮料中苯甲酸的回收率测定

结果表明，该方法的回收率在90.89%～99.68%，平均回收率为95.62%，其相对标准偏差为3.76%，表明该方法结果准确可靠，重现性良好。

3 结论

本研究采用Agilent HP-30毛细管柱，通过气相色谱-氢火焰法来测定市售饮料中苯甲酸钠的含量，从精密度实验和加标回收率实验结果来看，本法精密度、回收率良好，符合分析要求。同时该分析方法简便、快速，试剂耗材少，结果准确、可靠，分析效率高，能满足各企业与检测机构的实际检测工作需求。