不同產區紅棗天然苯甲酸含量調查與分析

周曉明，蘇 敏，湯永東，鞏志國，宋 姣，樊丁宇，朱靖蓉，伍新宇

(1.新疆農業科學院園藝作物研究所，烏魯木齊 830091；2.新疆出入境檢驗檢疫局，烏魯木齊 830063；3.天山紅林果業農民專業合作社，新疆溫宿 843100；4.新疆農業科學院農業質量標準與檢測技術研究所，烏魯木齊 830091)

不同產區紅棗天然苯甲酸含量調查與分析

周曉明1，蘇 敏2，湯永東3，鞏志國2，宋 姣2，樊丁宇1，朱靖蓉4，伍新宇1

(1.新疆農業科學院園藝作物研究所，烏魯木齊 830091；2.新疆出入境檢驗檢疫局，烏魯木齊 830063；3.天山紅林果業農民專業合作社，新疆溫宿 843100；4.新疆農業科學院農業質量標準與檢測技術研究所，烏魯木齊 830091)

目的研究紅棗中天然苯甲酸的含量分布及來源。方法采用高效液相色譜法，對全國三個主產區共122批干制紅棗采收成熟樣品的苯甲酸進行檢測分析，同時對紅棗果實發育期及貯藏期苯甲酸的變化進行研究。結果以干基計算的紅棗果實苯甲酸含量普遍低于150 mg/kg，整體在40～50 mg/kg的范圍分布較為集中。品種間苯甲酸含量差異較大，駿棗及贊皇大棗明顯高于其他品種。駿棗果實成熟過程苯甲酸持續積累，在完熟期達到頂峰。紅棗貯藏過程苯甲酸的變化因初始含量的不同有所差異，初始含量較高的貯藏過程變化較大。結論初步闡明了紅棗果實中天然苯甲酸含量的分布范圍，為制訂或修訂紅棗苯甲酸含量的相關標準提供了重要依據。

紅棗；苯甲酸；品種；分布

0 引 言

【研究意義】苯甲酸，又名安息香酸，其與苯甲酸鹽是很常用的食品防腐劑[1]。研究表明苯甲酸鹽類防腐劑可以與VC反應生成具有致癌性的苯，在果脯等富VC食品中使用苯甲酸鈉是有害的[2]。GB2760-2014《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》對不同食品中苯甲酸及其鈉鹽的添加量有嚴格的限定[3]，干制紅棗并未列入其中，說明不允許在其中添加苯甲酸。但實際生產中，紅棗等果品含有天然苯甲酸[4]，相關加工產品中苯甲酸的檢出被誤認為有外源添加。因此，摸清紅棗中天然苯甲酸的來源與分布，才能進一步鑒定與區分紅棗產品中外源苯甲酸的添加，為國家標準的修改制定提供科學依據，促進紅棗產業的持續健康發展。【前人的研究進展】苯甲酸是植物次級代謝產物，其天然存在于多種植物及發酵食物中，如成熟的藍莓、蔓越莓、梅干、肉桂、丁香等植物，豆豉、發酵乳制品、奶酪等食品中均檢測出一定含量的苯甲酸[5,6]。紅棗中的苯甲酸采用高效液相色譜法可以準確測出[7,8]。近幾年對新疆[9]、山東[10]、陜西[11]等地不同品種紅棗苯甲酸的分析檢測，證明了天然苯甲酸的存在，其含量與品種及成熟度有很大關系。【本研究切入點】聯合國糧農組織/世界衛生組織(FAO/WHO)確定苯甲酸每日允許攝入量[12]為5 mg/(kg/bw·d)。對紅棗中苯甲酸的慢性膳食攝入風險進行的初步評估[13]，表明紅棗苯甲酸慢性攝入風險可以接受，不會危及消費者健康。采用高效液相色譜的方法，對我國的三個主要紅棗產區的9個主栽制干紅棗品種果實采收成熟期的苯甲酸含量進行檢測分析，同時對新疆主要棗品種果實發育期及貯藏期的苯甲酸含量變化進行分析研究。【擬解決的關鍵問題】研究我國三個主要紅棗產區不同品種紅棗果實內源性苯甲酸含量的分布和變化規律，為針對新疆紅棗的食品安全檢測及標準修訂提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

1.1.1 國內主栽產區采樣

對我國紅棗主產區新疆、山東、河北等地2015年產干制大紅棗和干制小紅棗進行采樣。以當地產量較高的9個品種為主，即灰棗、駿棗、哈密大棗、新疆小圓棗、金絲小棗、無核小棗、圓紅棗、阜平棗、贊皇大棗，共采集樣品122份，采樣過程盡可能覆蓋某一品種的從特級至三級的多個等級，確保不含任何添加物。

1.1.2 果實成熟過程采集樣品

2016年9月20～23日，從墨玉縣、溫宿縣、阿圖什市、哈密市的紅棗樹上采樣，品種有駿棗、灰棗、哈密大棗、小圓棗。按其自然成熟度分5級：果面全青、果面1/4紅、果面1/2紅、果面3/4紅及果面全紅。2016年10月20～23日，同樣從上述地區的紅棗樹上采樣，品種同上。按其自然成熟度分3級：果面開始失水皺縮、果面失水中等皺縮及果面失水半干。2次采樣均從固定選取的樹上隨機采樣，共獲得8種不同成熟狀態的紅棗進行檢測分析。

1.1.3 果實貯藏期樣品

2016年10月分別在喀什、阿克蘇、哈密三地采集不同的紅棗樣品，共6批不同產地品種的成熟半干紅棗。

采樣方法參考GB/T 5835-2009《干制紅棗》。

1.2 方 法

參照GB/T 23495-2009《食品中苯甲酸、山梨酸和糖精鈉的測定 高效液相色譜法》中的色譜條件來測定紅棗中苯甲酸含量[14]。稱取10.0 g樣品，加水浸泡30 min，用水定容至50 mL，超聲提取30 min，微孔膜過濾后測定。

檢測儀器采用Waters2695高效液相色譜儀(配二極管陣列檢測器)。色譜柱為Xtimate-C18(4.6×250 mm, 5 μm)。

為避免水分含量對結果的影響，實驗中的苯甲酸含量均扣除水分后以干基表示。水分測定方法采用減壓干燥法。

研究方法檢出限為10 mg/kg，小于方法檢出限的數據不計入統計。

2 結果與分析

2.1三個主栽產區不同品種紅棗果實苯甲酸含量

以每10 mg/kg為一個區間，繪制總體數據分布。在122份干制紅棗樣品中，天然苯甲酸含量(以干基計)最高值為154 mg/kg，有75份樣品天然苯甲酸含量在11～60 g/kg，占61.5%，并涵蓋所有采樣品種；有6份樣品含量≤10 g/kg，占4.9%，主要為新疆若羌灰棗；有10份樣品含量>120 mg/kg，占8.2%，主要為新疆駿棗和贊皇大棗。可以看出幾個主要產區不同紅棗品種天然苯甲酸的大致本底值范圍。圖1

研究表明,9個品種灰棗、駿棗、哈密大棗、小圓棗、金絲小棗、無核小棗、圓紅棗、阜平棗和贊皇大棗,其紅棗苯甲酸含量的均值分別為25、100、49、27、45、45、42、15和93 mg/kg。9個品種灰棗、駿棗、哈密大棗、小圓棗、金絲小棗、無核小棗、圓紅棗、阜平棗和贊皇大棗，其紅棗苯甲酸含量的中位數分別為25、102、46、27.5、46、41、34、15和89 mg/kg。從均值和中位數看，駿棗和贊皇大棗的苯甲酸含量明顯高于其他品種。從上下四分位數看，駿棗為75.5～126.5 mg/kg，灰棗為77～111 mg/kg，數據波動范圍很大，說明這兩個品種的苯甲酸含量群體間差異較大。分析其他7個紅棗品種的苯甲酸含量，中位數基本分布在20～50 mg/kg，這7個紅棗品種苯甲酸含量在這一范圍內分布較為集中。哈密大棗、圓紅棗、阜平棗除個別離散數據，上下四分位數分別為43～52、31～37和12～19 mg/kg，數據分布相對集中，說明品種內苯甲酸含量差異相對較小。圖2

研究表明，三個地區的中位數位在40～50 mg/kg，這一范圍應該是紅棗苯甲酸的主要分布區域，這也與圖1中的數據相吻合。新疆產區與河北產區的數據波動范圍均較大，而山東產區的數據波動較小。由于這一分析中沒有區分品種，這種情況也可能與這兩個產區取樣品種多有關。而品種內差異較大的駿棗與贊皇大棗均出自這兩個產區。圖3

圖1 122批紅棗完熟期果實苯甲酸含量分布
Fig.1 Distribution of benzoic acid in fruit of 122 batch of jujube during ripening

圖2 不同紅棗品種苯甲酸含量分布
Fig.2 Distribution of benzoic acid in different jujube cultivars

圖3 不同地區苯甲酸含量分布
Fig.3 Distribution of benzoic acid in different areas

2.2不同成熟階段駿棗果實苯甲酸含量分布及變化

研究表明，紅棗在青果期(果面全青和果面1/4紅)幾乎不含有苯甲酸。果面1/2紅時哈密市駿棗中最先檢出苯甲酸，含量約為31 mg/kg。果面全紅時四種駿棗中都有檢出苯甲酸，含量為18～47 mg/kg。待紅棗進一步成熟和失水，苯甲酸含量迅速上升，果面失水半干時，果實苯甲酸最高值達到100 mg/kg，進一步驗證了紅棗中含有內源性苯甲酸，在其生育期就開始形成，隨著果實成熟而逐漸增加。圖4

圖4 紅棗果實發育期及采收期苯甲酸含量變化
Fig.4 Changes of benzoic on jujube fruit from development of fruit to the time of harvest

2.3 不同品種紅棗果貯藏期苯甲酸變化規律

紅棗樣品放置于室溫、陰涼、通風處，每隔15 d測定一次苯甲酸含量，共測定6次。

研究表明，成熟期后采收的半干紅棗果實，在2個多月的常溫通風貯藏過程中，不同地區不同品種的苯甲酸含量變化有所差異。采收時果實苯甲酸含量較高的，其在貯藏過程中變化幅度也相應較大。阿克蘇駿棗，其采收時就具有相對較高的苯甲酸含量，在貯藏過程中苯甲酸含量變化較大，最大變化達82 mg/kg。變化最小的是阿克蘇灰棗，最大變化為10 mg/kg。灰棗在貯藏過程中苯甲酸含量變化小于駿棗。喀什小圓棗、哈密大棗、哈密灰棗、哈密駿棗與阿克蘇灰棗在整個貯藏過程中苯甲酸含量整體變化不大。

該貯藏過程，相當于紅棗的常溫干燥過程，在貯藏期間果實水分含量不斷減少。理論上說，細胞水分減少到一定程度，果實的呼吸作用大幅度減緩，苯甲酸含量不會有太大變化。圖5

圖5 紅棗果實貯藏期間苯甲酸含量變化
Fig.5 Changes of benzoic acid on jujube fruit during storage

3 討 論

我國食品安全標準GB2760-2014《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》里明確規定作為防腐劑的苯甲酸添加量及使用范圍，如濃縮果蔬汁的最大使用量為2.0 g/kg，而碳酸飲料的最大使用量為0.2 g/kg。這其中并不包含紅棗及其干制品，這表明我國不允許將苯甲酸作為防腐劑用于紅棗加工產品。植物果實中存在天然苯甲酸及其衍生物，是植物生長過程中的次級代謝產物[15]。主要有兩種合成途徑，一是由苯丙氨酸(Phenylalnine)經一系列酶催化生成，另一種途徑是直接經莽草酸(Shikimate)轉化成苯甲酸及其衍生物。研究在不同產區、不同品種、不同果實發育階段都檢測出棗果中含有天然苯甲酸，說明我國食品安全標準的認定范圍亟需修改或完善。相同的情況在稍早幾年已發生在乳制品中，相關的研究也證明了植物飼料中天然苯甲酸向生鮮乳中的遷移[16]。

雖然研究結果表明紅棗苯甲酸在40～50 mg/kg的范圍內有較集中的分布，但不同地域、不同品種的苯甲酸含量差異性較大。同品種在不同地域本甲酸含量的差異，說明不同栽培環境、栽培技術等對果實中苯甲酸的積累有不同程度的影響。不同品種在同一地域甲酸含量的較大差異，表明品種可能是決定紅棗果實苯甲酸含量的主要因素，標準修訂應充分考慮不同品種苯甲酸含量的差異情況，進行區別對待。

紅棗果實發育期及采收期，隨著時間延長，苯甲酸含量呈現逐漸增高趨勢。甚至在完熟期以后，果實苯甲酸含量仍未達頂峰。這一結果也與李勇等[17]的研究結果一致。而在果實采收后的貯藏期間，多數紅棗品種的苯甲酸含量變化范圍不大。這說明在紅棗果實完全成熟期間，通過選取不同的采收期，可以達到降低果實苯甲酸含量的目的。

4 結 論

4.1 122批主產區干制紅棗中天然苯甲酸的含量普遍小于150 mg/kg，在40～50 mg/kg分布較為集中。品種間苯甲酸含量差異較大，駿棗及贊皇大棗明顯高于其他品種。

4.2 果實成熟過程苯甲酸持續積累，駿棗在青果期前后普遍<10 mg/kg，在完熟期達到頂峰，最高可達100 mg/kg。

4.3 紅棗貯藏過程苯甲酸含量的變化因初始含量的不同有所差異，初始含量較高的貯藏過程變化較大。變化最大的阿克蘇駿棗達到82 mg/kg，變化最小的阿克蘇灰棗僅為10 mg/kg。

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Abstract：【Objective】 In order to find out the distribution and source of natural benzoic acid in jujube.【Method】High performance liquid chromatography (HPLC) was used to detect and analyze benzoic acid in 122 batches of dry red dates harvested from three major producing areas of China and at the same time, the change of benzoic acid during the fruit development and storage period was studied.【Result】The content of benzoic acid in jujube fruit calculated by dry basis is generally lower than 150 mg/kg, and the overall distribution in the range of 40-50 mg/kg is more concentrated. The contents of benzoic acid in different varieties were different, and the jujube and Zanhuang jujube were significantly higher than other varieties. Jun-jujube fruit ripening process continued accumulation of benzoic acid, reaching its peak in the end stage. The content of benzoic acid in the storage process varied with the initial content, and the storage process with higher initial content varied greatly.【Conclusion】The distribution range of natural benzoic acid in jujube fruit was preliminarily elucidated. The results have provided an important basis for the formulation or revision of the standard of benzoic acid content in jujube.

Keywords: jujube; benzoic acid; varieties; distribution

InvestigationandAnalysisofNaturalBenzoicAcidContentofJujubeinDifferentProductionAreas

ZHOU Xiao-ming1, SU Min2, TANG Yong-dong3, GONG Zhi-guo2, SONG Jiao2,FAN Ding-yu1, ZHU Jing-rong4, WU Xin-yu1

(1.InstituteofHorticulturalCrops,XinjiangAcademyofAgriculturalSciences,Urumqi830091,China;2.XinjiangEntry-ExitInspectionandQuarantineBureau,Urumqi830063,China; 3.TianshanHongforestryandfruitindustryfarmersprofessionalcooperatives,WensuXinjiang843100,China;4.InstituteofQualityStandards&TestingTechnologyforAgro-Products,XinjiangAcademyofAgriculturalSciences,Urumqi830091,China)

10.6048/j.issn.1001-4330.2017.09.017

S665.1

A

1001-4330(2017)09-1707-06

2017-07-17

國家質量監督檢驗檢疫總局科技計劃項目 “紅棗中天然苯甲酸的溯源分析及本底調查”(2015IK288)；自治區科研機構創新發展專項資金“新疆紅棗營養、功能特征評價與品質分級標準研究”(2016D04016)

周曉明(1983-)，男，新疆哈密人，副研究員，碩士，研究方向為新疆特色果品加工與品質分析，(E-mail)zxm8393@sina.com

伍新宇(1970-)，男，四川人，高級農藝師，碩士，研究方向為新疆特色果樹栽培與加工，(E-mail)454691627@qq.com 朱靖蓉(1972-)，女，浙江人，高級實驗師，碩士，研究方向為農產品質量安全與檢測技術，(E-mail)zhujr2030@163.com

Supported by: cience and Technology Plan Program of General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People's Republic of China "Tracing Analysis and Background Investigation of Natural Benzoic Acid in Jujube"(2015IK288); Special Funds for Innovation and Development Program of Xinjiang Uygur Autonomous Region Scientific Research Institutions "Nutrition, Functional Characteristics and Evaluation of Research Quality Grading Standards of Jujube in Xinjiang" (2016D04016)

Corresponding author：WU Xin-yu (1970-), male, native place: Sichuan, advanced agronomist, master, research field: Cultivation and processing of distinctive fruit trees in Xinjiang. (E-mail) 454691627@qq.com Zhu Jing-rong (1972- ), female, native place: Zhejiang. senior engineer, master, research field: Quality and safety of agricultural products and detection technology. (E-mail) zhujr2030@163.com