高效液相色譜法測(cè)定多種形態(tài)食品中防腐類添加劑

◎ 王 蘭，李宗坪，馬清書,宋長(zhǎng)遠(yuǎn)，王 研

（國(guó)家飲用水產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)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(xì)菌生長(zhǎng)，從而延長(zhǎng)產(chǎn)品的貨架存放期，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。但該類物質(zhì)在食品中的添加量關(guān)系到人體健康和環(huán)境安全，已有研究表明過量的苯甲酸暴露會(huì)嚴(yán)重刺激眼睛，過量攝入山梨醇會(huì)引起人體的腸道問題，長(zhǎng)期過量服用糖精鈉會(huì)引發(fā)膀胱癌，還可能引發(fā)子宮癌、卵巢癌和皮膚癌等[4-5]。因此，開發(fā)對(duì)該類防腐劑進(jìn)行快速、有效的檢測(cè)方法，具有重要的意義[6-7]?，F(xiàn)如今市場(chǎng)上的產(chǎn)品形態(tài)各異，液態(tài)、固態(tài)及半固態(tài)產(chǎn)品層出不窮，不同形態(tài)的產(chǎn)品有著不同的檢測(cè)方法,已有一些研究可以有效檢測(cè)醬油等液態(tài)產(chǎn)品中的防腐劑，該方法對(duì)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(xiàng)對(duì)于烘培食品（固態(tài)）中的防腐劑檢測(cè)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(tǒng)一，不能滿足多形態(tài)、高密度的檢測(cè)需求，因此，提高檢測(cè)方法的適用性和統(tǒng)一性對(duì)于食品質(zhì)量的監(jiān)管至關(guān)重要[10-12]，能夠有效減低檢測(cè)難度，提高檢測(cè)效率。另外，不同的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境對(duì)于方法的適用性也有一定影響，對(duì)于不同的檢測(cè)目標(biāo)及試驗(yàn)條件進(jìn)行方法驗(yàn)證能夠有效減少試驗(yàn)人員、儀器設(shè)備、環(huán)境等原因造成的不準(zhǔn)確度[13]。

綜上所述，本研究針對(duì)苯甲酸、山梨酸和糖精鈉這3種食品添加劑，對(duì)液態(tài)、固態(tài)、半固態(tài)3種不同形態(tài)的產(chǎn)品（黃豆醬油、白樺樹汁飲料、薄荷糖、月餅及牛肉醬），進(jìn)行了高效液相色譜法的方法驗(yàn)證，考察了該試驗(yàn)條件下標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性、方法檢出限、精密度和準(zhǔn)確度等指標(biāo)，相關(guān)試驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行了改進(jìn)與優(yōu)化，大大提高了檢測(cè)質(zhì)量與效率，可以為相關(guān)行業(yè)提供檢測(cè)參考。

1 材料與方法

1.1 試劑

甲醇（HPLC級(jí)）賽默飛世爾科技公司；苯甲酸、山梨酸、糖精鈉的標(biāo)準(zhǔn)品濃度均為1 000 mg·L-1,中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院；乙酸鋅和乙酸銨，分析純,國(guó)藥集團(tuán)；亞鐵氰化鉀，分析純，沈陽(yáng)市華東試劑廠；該試驗(yàn)用水均為去離子水。

1.2 儀器

本試驗(yàn)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(cè)器，檢測(cè)波長(zhǎng)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(dòng)相為5%的甲醇和95%的乙酸銨（0.02 mol·L-1），流速設(shè)定為1.0 mL·min-1，進(jìn)樣量設(shè)定為10 μL。

1.4 試驗(yàn)樣品處理

該試驗(yàn)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(zhǔn)確稱取均質(zhì)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(jī)測(cè)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(jī)測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 苯甲酸、山梨酸和糖精鈉的標(biāo)準(zhǔn)曲線

為了準(zhǔn)確確定樣品中目標(biāo)化學(xué)品的濃度，本試驗(yàn)首先進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)序列的測(cè)定，進(jìn)而擬合回歸方程、相關(guān)系數(shù)。在稀釋過程中，準(zhǔn)確吸取各標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)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(biāo)準(zhǔn)使用液（4 ℃冰箱冷藏，有效期3個(gè)月）。準(zhǔn)確吸取標(biāo)準(zhǔn)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(gè)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(yùn)用液相色譜儀進(jìn)行測(cè)定，以目標(biāo)化合物濃度為橫坐標(biāo)，相應(yīng)的峰面積為縱坐標(biāo)，在1.00～200.00 mg·L-1的線性范圍內(nèi)擬合線性回歸方程，結(jié)果如表1所示。

表1 線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)表

2.2 檢出限和測(cè)定下限

根據(jù)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中苯甲酸、山梨酸和糖精鈉的測(cè)定》（GB 5009.28—2016）標(biāo)準(zhǔn)，取樣量2 g，定容體積50 mL時(shí)，檢出限均為0.005 g·kg-1,預(yù)估樣液中各組分濃度為0.2 mg·L-1，取1倍預(yù)估值作為檢出限，苯甲酸、山梨酸和糖精鈉含量的按式（1）計(jì)算。經(jīng)過相關(guān)計(jì)算，3種食品添加劑的檢出限和測(cè)定下限結(jié)果見表2。

表2 檢出限和測(cè)定下限結(jié)果表

式中：X—試樣中待測(cè)組分含量，g·kg-1；

C—由標(biāo)準(zhǔn)曲線得出的樣液中待測(cè)物的質(zhì)量濃度，mg·L-1；V—試樣的定容體積，mL；m—樣品質(zhì)量，g；1 000—換算系數(shù)。

2.3 精密度試驗(yàn)

根據(jù)1.4的方法，對(duì)1 mg·L-1、40 mg·L-1、200 mg·L-1不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行定量測(cè)定，平行測(cè)定6次，以驗(yàn)證該方法的準(zhǔn)確性。同時(shí)，對(duì)市面上可采購(gòu)到的某品牌黃豆醬油進(jìn)行定量測(cè)定，通過統(tǒng)計(jì)計(jì)算得到精密度數(shù)據(jù)，結(jié)果見表3。由表3可知，在該試驗(yàn)條件下，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)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(yàn)結(jié)果表

2.4 加標(biāo)回收試驗(yàn)

本試驗(yàn)對(duì)某品牌白樺樹汁飲料、薄荷糖和月餅3個(gè)樣品進(jìn)行了加標(biāo)試驗(yàn)，稱取適量樣品，加入定量的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)后，按照1.4所述方法進(jìn)行處理并測(cè)定，計(jì)算回收率，結(jié)果如表4所示。由表4可知，該方法的樣品加標(biāo)回收率為94.3%～103%。

表4 加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果表

3 結(jié)論

按照《環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則》（HJ 168—2020）方法，對(duì)檢測(cè)方法的檢出限、測(cè)定下限、精密度與準(zhǔn)確度進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果表明，在1.00～200.00 mg·L-1的線性范圍內(nèi)，測(cè)得的苯甲酸、山梨酸和糖精鈉的相關(guān)系數(shù)均達(dá)到0.999 9，表明檢測(cè)方法線性良好，其相對(duì)應(yīng)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(guó)標(biāo)方法及相關(guān)同行提供的最低檢出限，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.040%～0.527%，加標(biāo)回收率為94.3%～103%，說明該方法穩(wěn)定精確。該方法快速、便捷、各性能指標(biāo)均能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法的要求。對(duì)黃豆醬油、白樺樹汁飲料、薄荷糖、月餅及牛肉醬等產(chǎn)品的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)該方法適用于液體、固體及半固體等形態(tài)的食品質(zhì)量檢測(cè)，同時(shí)該方法的驗(yàn)證也能大大減少人員能力、試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)環(huán)境等原因造成的試驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確性，具有廣泛的應(yīng)用性。