高效液相色譜法測定多種形態食品中防腐類添加劑

◎ 王 蘭，李宗坪，馬清書,宋長遠，王 研

（國家飲用水產品質量監督檢驗中心，吉林 白山 134300）

苯甲酸、山梨酸和糖精鈉是食品中常常添加的防腐劑[1-3]，其能有效殺菌和抑制細菌生長，從而延長產品的貨架存放期，提高企業的經濟效益。但該類物質在食品中的添加量關系到人體健康和環境安全，已有研究表明過量的苯甲酸暴露會嚴重刺激眼睛，過量攝入山梨醇會引起人體的腸道問題，長期過量服用糖精鈉會引發膀胱癌，還可能引發子宮癌、卵巢癌和皮膚癌等[4-5]。因此，開發對該類防腐劑進行快速、有效的檢測方法，具有重要的意義[6-7]。現如今市場上的產品形態各異，液態、固態及半固態產品層出不窮，不同形態的產品有著不同的檢測方法,已有一些研究可以有效檢測醬油等液態產品中的防腐劑，該方法對于苯甲酸、山梨酸和糖精鈉的檢出限分別為0.25 mg·kg-1、0.15 mg·kg-1和0.22 mg·kg-1[8]，另外一項對于烘培食品（固態）中的防腐劑檢測研究中，苯甲酸、山梨酸和糖精鈉的檢出限分別為6 mg·kg-1、5 mg·kg-1和1.25 mg·kg-1[9]。但各種研究之間條件各異，無法統一，不能滿足多形態、高密度的檢測需求，因此，提高檢測方法的適用性和統一性對于食品質量的監管至關重要[10-12]，能夠有效減低檢測難度，提高檢測效率。另外，不同的實驗室環境對于方法的適用性也有一定影響，對于不同的檢測目標及試驗條件進行方法驗證能夠有效減少試驗人員、儀器設備、環境等原因造成的不準確度[13]。

綜上所述，本研究針對苯甲酸、山梨酸和糖精鈉這3種食品添加劑，對液態、固態、半固態3種不同形態的產品（黃豆醬油、白樺樹汁飲料、薄荷糖、月餅及牛肉醬），進行了高效液相色譜法的方法驗證，考察了該試驗條件下標準曲線的線性、方法檢出限、精密度和準確度等指標，相關試驗環境進行了改進與優化，大大提高了檢測質量與效率，可以為相關行業提供檢測參考。

1 材料與方法

1.1 試劑

甲醇（HPLC級）賽默飛世爾科技公司；苯甲酸、山梨酸、糖精鈉的標準品濃度均為1 000 mg·L-1,中國計量科學研究院；乙酸鋅和乙酸銨，分析純,國藥集團；亞鐵氰化鉀，分析純，沈陽市華東試劑廠；該試驗用水均為去離子水。

1.2 儀器

本試驗采用高效液相色譜儀（島津LC-20AD，SB626）；50 mL離心管；25.00 mL容量瓶；10 mL、50 mL具塞比色管；0.45 μm水系濾膜。

1.3 儀器條件

采用紫外檢測器，檢測波長為230 nm，色譜柱為C18柱（250 mm×4.6 mm；粒 徑 為5 μm；柱 溫為30 ℃），流動相為5%的甲醇和95%的乙酸銨（0.02 mol·L-1），流速設定為1.0 mL·min-1，進樣量設定為10 μL。

1.4 試驗樣品處理

該試驗的樣品選取黃豆醬油、白樺樹汁飲料、薄荷糖、五仁月餅和牛肉醬，準確稱取均質后樣品2 g于具塞比色管中，加入約25 mL純水，混勻。在60 ℃的水浴條件下超聲30 min,放置至室溫，加水定容至50.0 mL，混勻后過0.45 μm水系濾膜后上機測定。如樣品中含有蛋白，需加入2.0 mL的亞鐵氰化鉀（92 g·L-1），2.0 mL的乙酸鋅（183 g·L-1），混勻后加純水定容至50.0 mL,在4 000 r·min-1的條件下，離心5 min，取上層清夜過0.45 μm的水系濾膜后上機測定。

2 結果與分析

2.1 苯甲酸、山梨酸和糖精鈉的標準曲線

為了準確確定樣品中目標化學品的濃度，本試驗首先進行了標準序列的測定，進而擬合回歸方程、相關系數。在稀釋過程中，準確吸取各標準物質5.00 mL于25.00 mL容量瓶中，純水定容至刻度線，混勻。配成濃度為200 μg·mL-1的標準使用液（4 ℃冰箱冷藏，有效期3個月）。準確吸取標準使用液0.05 mL、0.25 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.50 mL和5.00 mL于6個10.00 mL容量瓶中，純水定容至刻度線，混勻。配成濃度系列1 μg·mL-1、5 μg·mL-1、10 μg·mL-1、20 μg·mL-1、50 μg·mL-1和100 μg·mL-1，運用液相色譜儀進行測定，以目標化合物濃度為橫坐標，相應的峰面積為縱坐標，在1.00～200.00 mg·L-1的線性范圍內擬合線性回歸方程，結果如表1所示。

表1 線性回歸方程及相關系數表

2.2 檢出限和測定下限

根據《食品安全國家標準 食品中苯甲酸、山梨酸和糖精鈉的測定》（GB 5009.28—2016）標準，取樣量2 g，定容體積50 mL時，檢出限均為0.005 g·kg-1,預估樣液中各組分濃度為0.2 mg·L-1，取1倍預估值作為檢出限，苯甲酸、山梨酸和糖精鈉含量的按式（1）計算。經過相關計算，3種食品添加劑的檢出限和測定下限結果見表2。

表2 檢出限和測定下限結果表

式中：X—試樣中待測組分含量，g·kg-1；

C—由標準曲線得出的樣液中待測物的質量濃度，mg·L-1；V—試樣的定容體積，mL；m—樣品質量，g；1 000—換算系數。

2.3 精密度試驗

根據1.4的方法，對1 mg·L-1、40 mg·L-1、200 mg·L-1不同濃度的標準物質進行定量測定，平行測定6次，以驗證該方法的準確性。同時，對市面上可采購到的某品牌黃豆醬油進行定量測定，通過統計計算得到精密度數據，結果見表3。由表3可知，在該試驗條件下，標準物質的相對標準偏差（RSD）的范圍為0.040%～0.527%，試樣的（RSD）范圍為0.094%～0.109%，證明該方法精密可靠。

表3 精密度試驗結果表

2.4 加標回收試驗

本試驗對某品牌白樺樹汁飲料、薄荷糖和月餅3個樣品進行了加標試驗，稱取適量樣品，加入定量的標準物質后，按照1.4所述方法進行處理并測定，計算回收率，結果如表4所示。由表4可知，該方法的樣品加標回收率為94.3%～103%。

表4 加標回收試驗結果表

3 結論

按照《環境監測分析方法標準制修訂技術導則》（HJ 168—2020）方法，對檢測方法的檢出限、測定下限、精密度與準確度進行驗證，結果表明，在1.00～200.00 mg·L-1的線性范圍內，測得的苯甲酸、山梨酸和糖精鈉的相關系數均達到0.999 9，表明檢測方法線性良好，其相對應的檢出限分別為0.1 mg·kg-1、0.1 mg·kg-1和0.3 mg·kg-1,低于國標方法及相關同行提供的最低檢出限，相對標準偏差為0.040%～0.527%，加標回收率為94.3%～103%，說明該方法穩定精確。該方法快速、便捷、各性能指標均能達到標準檢測方法的要求。對黃豆醬油、白樺樹汁飲料、薄荷糖、月餅及牛肉醬等產品的檢測發現該方法適用于液體、固體及半固體等形態的食品質量檢測，同時該方法的驗證也能大大減少人員能力、試驗設備、試驗環境等原因造成的試驗結果不準確性，具有廣泛的應用性。