饮料、酱油和乳制品中山梨酸、苯甲酸和糖精的含量检测方案(毛细管电泳仪)

食品科技■FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY分析测 毛细管区带电泳法测定食品中山梨酸、苯甲酸和糖精的含量 王咏梅，刘 恺，卢玉妹，霍莉(保定师范专科学校化学系，，保定071000) 摘要：采用毛细管区带电泳(CZE)，以10mmol/L硼砂和0.1%草酸(pH8.26)为缓冲液，分离电压20kV，检测波长230nm，压差进样时间10s，D以焦性没食子酸为内标，在7min内分离和测定了食品中山梨酸、苯甲酸和糖精的含量。线性范围：：L山梨酸4~640mg/L、苯甲酸4~640mg/L、糖精4~1000mg/L；样品加标回收率在95.0%~98.4%，相对标准偏差(RSD)均小于4%。方法简便、快速、准确。 关键词：毛细管电泳；；山梨酸；苯甲酸；糖精 中图分类号：TS207.3 文献标识码：A 文章编号：1005-9989(2007)06-0227-03 Determination of sorbic acid， benzoic acid， saccharin in food bycapillary electrophores is WANG Yong-mei， LIU Kai， LU Yu- mei， HUO Li (Department of Chemistry， Baoding Teachers College， Baoding 071000) Abstract： Capillary zone electrores is (CZE) was used to detect the quantity of food additives： benzonic acid andsaccharin. Under the optimum conditions， the analyses could be separated within 7 min at a separation voltageof 20kV in 10mmol/L borax and 0.1% oxalic acid(pH8.26). With 230nm of the detection wave length， us ing gallicacid as the internal standard， the linear ranges for sorbic acid， benzoic acid and saccharin were 4~640mg/L， 4~640mg/L， and 4~1000mg/L， respectively. The recovery of this method to the real samples was found to be bet-ter than 95% and the RSDs were below 4%. This is a good method for the quantification of additives in thefood. Key words： CZE； benzonic acid； sorbic acid； saccharin 毛细管区带电泳(CZE)是一种新型高效的分离技术，具有灵敏度高、检测限低、样品用量少等优点"，在复杂试样的分离分析中具有广阔的应用前景，现在已经广泛应用到食品、药品等各个领域。 山梨酸和苯甲酸作为食品添加剂具有延长食品保存期的作用，糖精作为甜味剂在食品工业中广泛使用。但是这些添加剂过量使用对人的健康不利， 所以我国食品卫生标准中严格规定了添加剂在各类食品中的使用限量。国内外已经开始研究采用毛细管电泳对部分食品中含有的添加剂进行检测④。本文采用毛细管区带电泳法分析了饮料、酱油和乳制品等食品中山梨酸、苯甲酸和糖精的含量。 ( 收稿日期：2006-12-20 ) ( 作者简介：王咏梅(1956-)，女，教授，主要从事食品分析研究和教学工作。 ) 1.1 仪器 CL2001高效毛细管电泳仪：：北京彩陆科学仪器有限公司；未涂层石英毛细管： 内径50um、总长52cm、有效长度48cm，河北永年光导纤维厂；DELTA-320pH计：梅特勒-托利多仪器有限公司；TU1901双光束紫外可见分光光度计：北京普析通用仪器有限责任公司。 1.2 试剂及材料 邻苯二甲酸氢钾标准缓冲溶液：：pH4.00；四硼酸钠标准缓冲溶液：ppH9.18；其他试剂均为分析纯；实验用水为二次重蒸馏水(二次水)。 1.3 毛细管清洗 进样前分别以甲醇、二次水、0.1mol/L盐酸、、二次水、0.1mol/L氢氧化钠、二次水、缓冲溶液加压冲洗毛细管3min，两次进样间用0.1mol/L氢氧化钠、二次水、缓冲溶液加压冲洗3min。 1.4 电泳条件 实验室温度为25℃，以10mmol/L硼砂和0.1%草酸(pH8.26)作运行缓冲液，压差进样时间10s，检测波长230nm.电压20kV恒压下进行电泳分离。 1.5 样品处理 饮料、果汁、汽水类样品置于40℃水浴上加热30min除去气体。然后加入焦性没食子酸作为内标，用选定缓冲液定容，溶液经0.45um滤膜过滤，备用。 酱油、果酱、乳制品等样品用硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液，沉淀蛋白质，过滤后滤液加盐酸酸化，用乙醚萃取3次。合并萃取液，40℃蒸馏除去萃取剂，加入选定内标，用选定缓冲液定容，经0.45um滤膜过滤，备用。 2 结果与讨论 2.1 缓冲溶液体系的选择 实验比较了20mmol/L磷酸氢二钠、硼砂-磷酸氢二钠体系、硼砂-十二烷基硫酸钠(SDS)以及硼砂-磷酸氢二钠-SDS体系后，出峰时间、峰形和分离效率 图1 保留时间与硼砂浓度的关系 均不理想。在20mmol/L硼砂溶液中分别加入磷酸、盐酸、醋酸、草酸调节pH，结果显示，20mmol/L硼砂-0.1%草酸的分离效果好于其他体系。在30mmol/L、20mmol/L、15mmol/L、10mmol/L、6mmol/L硼砂溶液中加入0.1%草酸，结果如图1所示，10mmol/L硼砂溶液适用于分离这3种添加剂。所以确定实验的缓冲溶液为10mmol/L硼砂-0.1%草酸(pH8.26)。 2.2 工作电压的选择 其他实验条件不变，i改变工作电压，研究电压对分离的影响。电场强度增大时，分析速度加快；但随电场强度增加，分离度下降，基线噪音加大，灵敏度相应降低，焦耳热大，引起缓冲溶液温度升高。有时还会由于高温，使毛细管中的缓冲溶液沸腾而产生气泡，造成断路。在保证分离度及维持良好峰形的前提下，以20kV时分离效果最佳，其电流为22uA，故运行电压选择20kV。 2.3 检测波长的选择 3种添加剂在紫外光区均有较大吸收，将各标准溶液进样后在全光谱范围内逐点光谱扫描，得出3种添加剂的最大吸收波长分别为糖精205nm、苯甲酸225nm、山梨酸255nm。综合考虑山梨酸、苯甲酸和糖精的吸收波长，经过在210nm、220nm、230nm、240nm和250nm处的实验结果，本实验选择了230mm作为检测波长。 2.4 内标物的选择 本实验分别选取苯酚、邻苯二酚、间苯二酚、对硝基酚、对硝基苯甲酸、乙酰水杨酸和焦性没食子酸(联苯三酚)作为内标，结果显示，焦性没食子酸在现有检测条件下，可以很好地与被测的3种组分分离，同时出峰位置在被测组分附近，)所以选取焦性没食子酸作为本检测方法的内标物。 2.5 标准曲线 用10mmol/L硼砂与0.1%草酸混合溶液分别配制2.000mg/mL的山梨酸钾、苯甲酸钠、糖精钠、焦性没食子酸溶液为标准品。将山梨酸、苯甲酸和糖精标准溶液分别稀释成1~1000mg/L且含有50mg/L焦性没食子酸的溶液，绘制工作曲线。结果见表1，优化的峰图见图2。 表1 山梨酸、苯甲酸和糖精的回归方程和线性范围 添加剂 线性回归方程 相关 线性范围 检测限 系数 (mg/L) (mg/L) 山梨酸Y=39.03X-1.164 0.9999 4~640 1 苯甲酸Y=42.13X-8.299 0.9992 4~640 0.5 糖精 Y=40.057X-3.5 0.9998 4~1000 1 注：X为添加剂的峰面积与内标物焦性没食子酸面积比值的平均值；Y为添加剂的浓度(mg/L)。 注：1.焦性没食子酸；2.山梨酸；3.苯甲酸；4.糖精。 图2 添加剂和内标物的标准图谱 2.6 样品的测定 取碳酸饮料、果汁、雪糕、酱油、酸牛奶、番茄酱，经过预处理，按照上述电泳条件，添加内标物，其浓度为50mg/mL。分离测定结果见表2。 表2 样品测定结果 添加剂 (mg/L) 碳酸 饮料 果汁 雪糕 酱油 酸牛奶番茄酱 山梨酸 41.3 65.3 苯甲酸 214.6 110.6 459.3 105.2 糖精 187.6 63.5 153.5 一 2.7 回收率试验 取不同处理的食品样品，分别加入一定量的添加剂纯品，测定回收率，结果见表3。样品的回收率都在95%以上。 表3 添加剂回收率实验结果 样品 添加剂 原有量量加入量 测得量 回收 回收率 (mg/L) (mgL) (mg/L) 率(%) RSD(%) 碳酸 苯甲酸 214.6 50 263.1 97.0 2.41 饮料 糖精 187.6 50 235.8 96.4 2.65 酱油 山梨酸 41.3 50 90.5 98.4 3.95 苯甲酸 459.3 50 506.8 95.0 3.87 结论 本文建立了CZE测定分析饮料、酱油和乳制品等食品中山梨酸、苯甲酸和糖精含量的方法，改进了毛细管区带电泳缓冲液，使用10mmol/L硼砂和0.1%草酸作为运行缓冲液，可以避免食品中草酸的干扰，改善电泳条件，使山梨酸、苯甲酸和糖精在7min内得以分离。并且用焦性没食子酸作为内标物，保证了检测结果的准确性。检测结果可信度高，线性范围宽，检测费用低。本次实验样品均采购自正规厂家，从结果看，所购食品样品中添加剂的含量没有超过国家标准，说明规模较大的厂家生产的产品是安全的，消费者可以放心购买。 ( 参考文献： ) ( [1] 傅若农.色谱分析概论[M.北京：化学工业出版社，2000： 45-122 ) ( [21 Monning CA， Kennedy RT . 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