氣相色譜法測(cè)定汽水中苯甲酸鈉的含量

郭 靖

（1.衡水學(xué)院化工學(xué)院,河北 衡水 053000；2.韓國(guó)又石大學(xué)，韓國(guó) 全羅北道 全州）

苯甲酸又叫安息香酸，不易溶于水，易溶于乙醚、乙酸乙酯等有機(jī)溶劑，酸性條件下對(duì)細(xì)菌、霉菌、酵母菌等多種微生物有明顯的抑制作用，是飲料中常用的防腐劑之一。因其難溶解，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中大都使用其鈉鹽，食品中的苯甲酸鈉鹽溶解后轉(zhuǎn)化為苯甲酸產(chǎn)生抑菌作用[1]。目前苯甲酸在許多國(guó)家允許作為食品防腐劑使用，但在使用上因存在中毒現(xiàn)象而使人們議論紛紛，當(dāng)前我國(guó)在其使用方面因其價(jià)格低廉，仍作為防腐劑被廣泛應(yīng)用于液體飲料的加工生產(chǎn)中。因此，對(duì)飲料中苯甲酸含量的測(cè)定也顯得尤為重要。目前苯甲酸的含量測(cè)定方法有多種，如高效液相色譜法[2]、紫外光分光光度法[3]、氣相色譜法[4]等，其中氣相色譜法簡(jiǎn)單、快速，結(jié)果相對(duì)準(zhǔn)確。本文采用氣相色譜法測(cè)定飲料中的苯甲酸含量。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器和試劑

儀器：氣相色譜儀（SP-6890），配有氫火焰離子化檢測(cè)器和氮、氫空氣發(fā)生器；色譜柱為AgilentHP-30毛細(xì)管柱 （30m×0.25mm×0.25um）；FA2004N電子天平。

試劑：苯甲酸標(biāo)準(zhǔn)品（購(gòu)自Dr.Ehrenstorfer公司）、乙醚（分析純）、無(wú)水硫酸鈉、鹽酸、市售七喜冰爽檸檬味汽水。

1.2 色譜條件

色譜柱為Agilent HP-30毛細(xì)管柱（30m×0.25mm×0.25um）；載氣為氮?dú)?，流?mL/min。檢測(cè)器溫度250℃，氫氣流速40mL/min，空氣流速400mL/min。進(jìn)樣口溫度250℃，分流進(jìn)樣，進(jìn)樣量1μL，分流比10∶1。柱溫200℃。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

苯甲酸標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液 (1.005g/L)：

精密稱(chēng)取苯甲酸標(biāo)準(zhǔn)品 (純度≥99.0%)0.1005g，置于100mL容量瓶中，用丙酮溶解并稀釋至刻度，搖勻，即得苯甲酸標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.3.2 樣品溶液配制

精密量取25mL的七喜飲料于燒杯中，加熱濃縮至體積約為5mL，加鹽酸（1∶1） 1mL后，20mL乙醚提取兩次，每次振搖2min后靜置，合并兩次乙醚提取液，加入適量無(wú)水硫酸鈉，振搖1min，乙醚提取液于40℃旋蒸濃縮至近干，20mL丙酮溶解定容，0.45μm濾膜濾過(guò)后備用。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 色譜條件的優(yōu)化

2.1.1 最佳柱溫的選擇

在氣相色譜法中，對(duì)于進(jìn)樣口溫度的設(shè)定，原則上高于被測(cè)物質(zhì)沸點(diǎn)溫度，確保樣品中所有物質(zhì)完全氣化；檢測(cè)器溫度一般不低于柱溫，柱溫變化會(huì)影響出峰效果及峰型。故依據(jù)國(guó)標(biāo)法中對(duì)溫度的設(shè)定，進(jìn)樣口溫度與檢測(cè)器溫度均為250℃，設(shè)置不同的柱溫，檢測(cè)苯甲酸鈉的保留時(shí)間及峰型。在170℃、180℃時(shí)，不出峰；溫度為190℃時(shí)，保留時(shí)間過(guò)短，峰較寬；溫度為200℃時(shí)，保留時(shí)間適宜，峰型對(duì)稱(chēng)，故柱溫設(shè)定為200℃。

2.1.2 最佳柱頭壓的選擇

柱頭壓又稱(chēng)柱前壓，柱頭壓大表明流速大，流速的大小直接影響色譜柱的分離效果。進(jìn)樣口溫度為250℃，檢測(cè)器溫度為250℃，柱溫為200℃的條件下，調(diào)節(jié)不同的柱頭壓力，觀察峰型及保留時(shí)間。柱頭壓在0.15MPa時(shí)峰型良好，保留時(shí)間適宜，因此將柱頭壓設(shè)定為0.15MPa。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)

取6只潔凈的10mL比色皿，分別加入苯甲酸標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液 0.00mL、0.50mL、1.00mL、1.50mL、2.00mL和2.50mL，丙酮定容至刻度，得到質(zhì)量濃度分別為 0.00μg/mL、50.25μg/mL、100.50μg/mL、 150.75μg/mL、 201.00μg/mL、251.25μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)系列工作液。依次進(jìn)樣，按“1.2”項(xiàng)下所述色譜條件，進(jìn)樣測(cè)定。

以苯甲酸峰面積A為縱坐標(biāo)，苯甲酸質(zhì)量濃度C為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，得回歸方程為A=25.014C-147.2，線(xiàn)性相關(guān)系數(shù)為r=0.9993。結(jié)果表明，苯甲酸質(zhì)量濃度在0.00～251.25μg/mL的范圍內(nèi)與峰面積具有良好的線(xiàn)性關(guān)系，如圖1所示。

2.3 樣品測(cè)定

圖1 苯甲酸標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)

取“1.3.2”項(xiàng)下樣品溶液，按照“1.2”項(xiàng)下所述色譜條件，進(jìn)樣，測(cè)定苯甲酸的峰面積。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)計(jì)算苯甲酸的濃度。平行測(cè)定5次，計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。結(jié)果表明，市售汽水中苯甲酸含量為105.33μg/mL，符合苯甲酸作為飲料防腐劑的國(guó)家限定標(biāo)準(zhǔn)。相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.53%，表明儀器的精密度良好。

2.4 加標(biāo)回收率試驗(yàn)

本文采用空白加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)。根據(jù)被測(cè)樣品中苯甲酸的濃度，選擇加標(biāo)量約為其含量的0.5倍、1倍和2倍做測(cè)定，每組平行做三次。結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 碳酸飲料中苯甲酸的回收率測(cè)定

結(jié)果表明，該方法的回收率在90.89%～99.68%，平均回收率為95.62%，其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.76%，表明該方法結(jié)果準(zhǔn)確可靠，重現(xiàn)性良好。

3 結(jié)論

本研究采用Agilent HP-30毛細(xì)管柱，通過(guò)氣相色譜-氫火焰法來(lái)測(cè)定市售飲料中苯甲酸鈉的含量，從精密度實(shí)驗(yàn)和加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，本法精密度、回收率良好，符合分析要求。同時(shí)該分析方法簡(jiǎn)便、快速，試劑耗材少，結(jié)果準(zhǔn)確、可靠，分析效率高，能滿(mǎn)足各企業(yè)與檢測(cè)機(jī)構(gòu)的實(shí)際檢測(cè)工作需求。