陜西紅棗中天然苯甲酸的測定及研究

李曉，李媛，安瑜，吳坤

(陜西省產品質量監督檢驗研究院，陜西 西安，710048)

紅棗是我國第一大干果資源，原產我國黃河流域，距今已有4 000多年栽種歷史[1]。紅棗營養豐富，是傳統的滋補保健佳品。近年來，我國棗樹面積和紅棗產量呈持續增長趨勢，陜西作為紅棗生產大省，年產量在70萬t以上，占全國紅棗產量的20.27%[2]。紅棗已成為陜西省基地縣農村經濟的核心和支柱，是農民增收致富的主要經濟來源[3]。

苯甲酸，也稱安息香酸，屬芳香族酸，未離解的苯甲酸具有抗菌活性[4]。苯甲酸作為防腐劑被廣泛用于食品保鮮。目前，苯甲酸及其鈉鹽的檢測方法主要有高效液相色譜法、氣相色譜法、毛細管電泳法、紫外分光光度法、薄層層析法等[5]。高效液相色譜法和氣相色譜法被列入GB 5009.28—2016[6]，其中液相色譜法適用于各種不同食品中苯甲酸的測定，氣相色譜法僅適用于醬油、水果汁、果醬中苯甲酸的測定。

GB 2760—2014《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》[7]明確規定了各類食品中苯甲酸及其鈉鹽的最大添加量，紅棗中不允許添加苯甲酸。但實際工作中，紅棗檢出低含量苯甲酸的案例常有發生。然而食品中苯甲酸的來源除了人為添加外，還天然產生于一些食物中[8]。為本文對陜西112批紅棗樣品進行檢驗檢測，并對其天然苯甲酸含量進行研究。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

材料：2018～2019年采集陜西神木、清澗、延川、佳縣、綏德、大荔地區的112批次紅棗樣品，其中鮮棗84批次、干棗28批次，主要包括木棗、橋棗、狗頭棗、團棗、條棗、冬棗、芽棗7個紅棗品種，鮮棗每批次至少采集2 kg樣品，干棗每批次至少采集0.5 kg樣品。

試劑：甲醇(色譜純)，德國默克公司；乙酸銨(色譜純)、乙酸鋅(優級純)天津市科密歐化學試劑有限公司；亞鐵氰化鉀(優級純)，上海麥克林生化科技有限公司；超純水；標品：苯甲酸，中國計量科學研究院。

1.2 儀器與設備

Agilent 1260高效液相色譜儀(配二極管檢測器)，美國安捷倫公司；超純水機，西安優普儀器設備有限公司；渦旋混勻儀，美國Scientific Industries公司；超聲儀，昆山市超聲儀器有限公司；離心機，湖南湘儀實驗室儀器開發有限公司。

1.3 實驗方法

苯甲酸按照GB 5009.28—2016《食品安全國家標準 食品中苯甲酸、山梨酸和糖精鈉的測定》第一法——液相色譜法檢測；色譜柱：Agilent Eclipse XDB-C18(4.6 mm×250 mm，5 μm)；流動相：V(甲醇)∶V(0.02 mol/L乙酸銨)=5∶95；流速1 mL/min；檢測波長230 nm；進樣量20 μL。

2 結果與分析

2.1 天然苯甲酸含量的分布

基于紅棗樣品中苯甲酸的測定配制了多點標準曲線，進行平行、空白和加標實驗，線性范圍為：1.0～50.0 mg/L，相關系數R為0.999 9，在0.005、0.010 和0.100 g/kg 三個水平下的回收率范圍為85%～99%，檢出限為0.005 g/kg。

圖1為10 mg/L標準溶液和紅棗樣品的苯甲酸液相色譜圖。紅棗中檢出苯甲酸的樣品譜圖和標準溶液譜圖的保留時間一致，證明樣品中含有苯甲酸。

統計得出，112批次紅棗樣品中，有25批次樣品未檢出苯甲酸，其中鮮棗20批、干棗5批，其余87批次樣品均檢出苯甲酸，包括鮮棗64批、干棗23批。紅棗樣品檢出苯甲酸的數量占總采樣批次量的75%以上，鮮棗樣品和干棗樣品的苯甲酸檢出率也均不小于75%。

圖2為112批次紅棗樣品的苯甲酸含量圖，可以看出，紅棗的苯甲酸含量通常在0.050 g/kg以下，極少超過0.100 g/kg。

而食品中的苯甲酸除了人為添加外，還天然產生于一些食物中。天然苯甲酸可分為植物來源和微生物來源兩大類，植物中的苯甲酸主要存在于一些漿果、香料及核果中，是植物生長過程中次級代謝的產物[9]。目前認為生成天然苯甲酸有2種途徑，一種途徑是由苯丙氨酸經一系列酶催化生成，另一種途徑是直接經莽草酸轉化成苯甲酸及其衍生物[10]。

本實驗結果顯示大多數紅棗中均含有苯甲酸，而實驗中采集的紅棗樣品在生長過程和生產過程中均未人為添加苯甲酸，可以推斷檢出的苯甲酸是在紅棗生長的過程中自行產生的，即紅棗中含有天然苯甲酸。為進一步研究陜西紅棗中天然苯甲酸的含量，本文從成熟度、產地、品種、貯存時間、加工方式5個方面對實驗結果進行分析。

2.2 成熟度對天然苯甲酸含量的影響

a-標準溶液;b-木棗;c-狗頭棗;d-團棗;e-橋棗;f-芽棗;g-條棗;h-冬棗圖1 苯甲酸液相色譜圖Fig.1 Benzoic acid liquid chromatogram

圖2 紅棗樣品的苯甲酸含量Fig.2 Benzoic acid content of jujube

將采集的紅棗樣品按照成熟度分為青棗(果面全青和果面1/4紅)、半熟棗(1/2青1/2紅)、成熟紅棗(果面全紅和果面3/4紅)和干棗4個生長時期，每個品種紅棗苯甲酸的含量為不同生長時期的平均值，其含量變化隨生長發育呈現較好的規律性，如圖3所示。

由圖3可知，青棗時期7個品種均未檢出苯甲酸。半熟棗時期多數品種未檢出苯甲酸，只有木棗、狗頭棗和團棗檢出微量苯甲酸，含量均在0.01 g/kg以下。成熟紅棗除冬棗外都檢出苯甲酸，含量在0.009～0.038 g/kg。隨著紅棗逐漸成熟和失水，干棗時期苯甲酸含量迅速上升，條棗含量最高為0.058 g/kg，進一步證明紅棗中含有天然苯甲酸，且苯甲酸是在棗逐漸變紅成熟的過程中產生，隨著紅棗成熟其天然苯甲酸含量逐漸增加。

圖3 紅棗在不同成熟度時期苯甲酸含量的變化Fig.3 Changes of benzoic acid content in Jujube at different maturity

2.3 產地對天然苯甲酸含量的影響

不同生長時期紅棗水分具有明顯差異，為去掉樣品受水分的影響，苯甲酸的含量以干基計。水分按照GB 5009.3—2016 《食品安全國家標準 食品中水分的測定》[11]第一法測定。

將紅棗樣品按照6個不同產地進行分類，計算每個品種的苯甲酸平均含量(以干基計)，結果如圖4所示。以市場占有率最多的木棗為例，神木、清澗、佳縣、綏德產出木棗的苯甲酸含量分別為0.038、0.036、0.037、0.028 g/kg，數據分布相對集中。以延川一地為例，產出的條棗、團棗、橋棗、狗頭棗的苯甲酸含量分別為0.077、0.056、0.050、0.032 g/kg，數據波動范圍較大。可以得出，紅棗中天然苯甲酸的含量受產地影響不大，受品種影響較大。

圖4 不同產地紅棗的苯甲酸含量(以干基計)Fig.4 Benzoic acid content of jujube from different place of origin (dry basis)

2.4 品種對天然苯甲酸含量的影響

按照7個紅棗品種對樣品進行分類，結果如圖5所示，除冬棗未檢出苯甲酸外，其余幾個品種苯甲酸含量均分布在0.020～0.080 g/kg。其中，條棗苯甲酸含量最高為0.077 g/kg，芽棗略低為0.054 g/kg，團棗、木棗、狗頭棗分別為0.044、0.037、0.032 g/kg，橋棗含量最低為0.024 g/kg。說明紅棗中天然苯甲酸的含量受品種影響顯著。

圖5 不同紅棗品種的苯甲酸含量(以干基計)Fig.5 Benzoic acid content of different jujube varieties (dry basis)

2.5 貯存時間對天然苯甲酸含量的影響

成熟紅棗經采收、低溫冷藏運輸后，放置于陰涼通風干燥處常溫保存。為研究成熟紅棗中天然苯甲酸含量隨時間的變化情況，7個品種各取1批次樣品，每隔1個月測定1次苯甲酸含量，共測定4 次，結果如圖6所示。

圖6 不同貯存期紅棗的苯甲酸含量變化(以干基計)Fig.6 Changes of benzoic acid content in Jujube during different storage periods (dry basis)

可以看出，成熟紅棗的天然苯甲酸含量比較穩定，隨貯存時間變化不明顯。從理論上來說，貯存過程相當于常溫干燥過程，當紅棗水分減少到一定程度，果實的呼吸作用減慢，苯甲酸含量不會有太大變化。

2.6 加工方式對天然苯甲酸含量的影響

成熟紅棗分級篩選后需要干燥，目前主要的干燥方式有自然風干、曬干、熱風烘干和水煮再烘干4種。不同的加工方式，紅棗的天然苯甲酸含量也不同。如圖7所示，以木棗為例，自然風干紅棗的苯甲酸含量較低，通常在0.020 g/kg以下。曬干紅棗的苯甲酸含量比風干的多出1～2倍，熱風烘干紅棗的苯甲酸含量比自然風干紅棗普遍增加2倍以上。水煮再烘干制成的紫晶棗苯甲酸含量最低，大多數未檢出，其檢出值均在0.010 g/kg以下。

圖7 不同加工方式下木棗的苯甲酸含量(以干基計)Fig.7 Benzoic acid content of Mu jujube in different processing methods (dry basis)

3 結論與討論

本文對采集的112批次陜西紅棗中苯甲酸的含量進行了分析研究，證明紅棗中確實存在天然苯甲酸，其含量普遍在0.050 g/kg以下，極少超過0.100 g/kg。紅棗中天然苯甲酸的含量隨成熟度增加而逐漸增大，其受產地影響不大，受品種影響顯著。當紅棗成熟后，天然苯甲酸含量隨貯存時間變化不明顯，受加工方式影響顯著。

苯甲酸不會在體內蓄積，人體通過食物攝入之后，大約只需要半天時間就能排出體外[12]。聯合國糧農組織和世界衛生組織規定苯甲酸每日允許攝入量(acceptable daily intake,ADI)為5 mg/kg bw，即體質量60 kg的成年人每天攝入苯甲酸在300 mg以內，是不會對健康產生任何危害。由于絕大部分紅棗的苯甲酸含量不足0.100 g/kg，按照這個含量來計算，即使成年人每天都吃1 kg紅棗，苯甲酸的攝入量也才100 mg，遠低于300 mg。因此，紅棗雖然可能含有一定量的天然苯甲酸，但其含量水平在安全范圍以內，不會危及消費者的健康。

本文研究結果為紅棗中苯甲酸本底值的限定提供了參考依據，消除了因紅棗檢出苯甲酸引起的恐慌，而紅棗中天然苯甲酸的成分和生成機制，有待進一步研究。