高效液相色譜法測定果汁飲料中苯甲酸、山梨酸和糖精鈉含量

辛明彥

（浮山縣綜合檢驗檢測中心，山西臨汾 042600）

隨著我國社會經濟發展與食品工業水平的提升，人們對飲料類食品的消費需求日益增長，果汁類飲料以其口味佳、富含維生素與礦物質等優勢深受廣大消費者喜愛[1-3]。然而，部分生產廠家在果汁飲料生產過程中為改善口味、延長貨架期會添加甜味劑、防腐劑等食品添加劑，消費者過量攝入會對身體健康產生影響[4-8]。苯甲酸與山梨酸是國內食品企業最常用的防腐劑，糖精鈉是食品生產中最常用的甜味劑，《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》（GB 2760—2014）[9]中規定果蔬汁類飲料中苯甲酸最大使用量為1.0 g/kg，飲料類中山梨酸最大使用量為0.5 g/kg，糖精鈉不得使用，因此上述3種食品添加劑在果汁飲料中超范圍或超限量使用是違法的。本研究參照《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）[10]中液相色譜法，以果汁飲料為基體，建立了高效液相色譜-紫外檢測器測定果汁飲料中苯甲酸、山梨酸及糖精鈉含量的分析方法。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

果汁飲料購自某超市；苯甲酸標準溶液[編號GBW（E）100006，1.00 mg/mL]，山梨酸標準溶液[編號GBW（E）100007，1.00 mg/mL]，糖精鈉標準溶液[GBW（E）100008，1.00 mg/mL]，均由中國計量科學研究院提供；甲醇（色譜純，德國默克）；乙酸銨（色譜級，阿拉丁試劑）；乙酸鋅、亞鐵氰化鉀（分析純，天津市天力化學試劑有限公司）；實驗用水為一級超純水。

1.2 儀器與設備

ULTIMATE 3000高效液相色譜儀（配紫外檢測器，美國賽默飛世爾）；DV215電子天平（精度0.000 1 g，奧豪斯國際貿易有限公司）；VORTEX MS3旋渦混合儀（德國艾卡）；KQ5200DE 數控超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）；HC-3018離心機（安徽中科中佳科學儀器有限公司）；0.22 μm針式過濾器（博納艾杰爾公司）。

1.3 實驗方法

1.3.1 試樣前處理

準確稱取2 g飲料試樣于50 mL離心管中，加入25 mL純水，渦旋混勻，于50 ℃的超聲波清洗器中水浴超聲20 min，取出冷卻至室溫后，加入2 mL濃度為92 g/L的亞鐵氰化鉀溶液與2 mL濃度為183 g/L的乙酸鋅溶液，混勻后于8 000 r/min的離心機中離心5 min，將水相轉移至50 mL容量瓶中，再向離心管中的殘渣加入20 mL純水，渦旋混勻，超聲5 min，8 000 r/min離心5 min，將水相轉移入同一容量瓶中，用純水定容、混勻后，取上清液過0.22 μm針式過濾器，上機待測。

1.3.2 標準溶液配制

（1）混合標準溶液配制。準確吸取濃度為1.00 mg/mL的苯甲酸標準溶液、濃度為1.00 mg/mL的山梨酸標準溶液、濃度為1.00 mg/mL的糖精鈉標準溶液各2.0 mL于10 mL容量瓶中，用純水定容，混勻，配制成3種添加劑組分質量濃度均為200 mg/L的混合標準溶液。

（2）標準工作溶液配制。分別吸取3種添加劑混合標準溶液各0.05 mL、0.25 mL、0.50 mL、1.00 mL和2.50 mL于5個10 mL容量瓶中，用純水定容，混勻，配制成3種添加劑組分質量濃度均為1.00 mg/L、5.00 mg/L、10.00 mg/L、20.00 mg/L和50.00 mg/L的混合標準工作溶液。

1.3.3 儀器條件

色譜柱：AcclaimTM120 C18（150 mm×4.6 mm，5 μm）；柱溫：40 ℃；流動相：甲醇+乙酸銨溶液（5+95，V/V）；等度洗脫；流速為1 mL/min；檢測器：紫外檢測器，檢測波長為230 nm；進樣量：10 μL；定性方法：色譜峰保留時間；定量方法：峰面積外標法。

2 結果與分析

2.1 色譜的分離分析

在1.3.3色譜條件下，20 min內可以完成苯甲酸、山梨酸、糖精鈉3種添加劑的色譜分析，3種添加劑組分目標峰尖銳對稱，色譜分離效果較好，且飲料試樣中的雜質峰未對添加劑組分目標峰產生干擾，因此能夠準確地對飲料中的3種添加劑進行定性與定量分析。

2.2 線性關系與檢出限

將配制的苯甲酸、山梨酸與糖精鈉3種添加劑的混合標準工作溶液于1.3.3色譜條件下進行色譜分析，以標準工作溶液中3種添加劑組分的質量濃度（x）為橫坐標，以對應測得添加劑組分的色譜峰面積（y）為縱坐標，制作標準曲線。根據3倍信噪比（S/N=3）和10倍信噪比（S/N=10）分別計算取樣量為2 g、定容體積為50 mL時3種添加劑各自的檢出限與定量限。由表1可知，3種添加劑組分在1.00～50.00 mg/L線性良好，相關系數均大于0.999，方法檢出限均為0.005 g/kg，定量限均為0.015 g/kg。

表1 3種添加劑組分的標準方程、相關系數、檢出限及定量限

2.3 加標回收率與精密度

在空白飲料試樣中添加標準溶液進行方法的加標回收與精密度實驗。將準確稱取的18份2 g的陰性果汁飲料試樣分為3份，結合本研究中的方法定量限及GB 2760—2014規定飲料類食品中3種添加劑的最大使用量添加低、中、高3種濃度水平的標準溶液，按照1.3.1前處理操作、1.3.3色譜條件進行6水平平行測定，計算方法的回收率與精密度。由表2可知，果汁飲料中3種添加劑組分低、中、高3種濃度水平的回收率為91.7%～109.0%，RSD為1.29%～3.36%，符合《實驗室質量控制規范 食品理化檢測》（GB/T 27404—2008）[11]中的要求。

表2 3種添加劑組分的加標回收率及精密度實驗結果

2.4 方法穩定性測試

取苯甲酸、山梨酸、糖精鈉加標量均為0.300 g/kg的空白飲料加標溶液,在1 d內每隔4 h按照1.3.3色譜條件測試1次并記錄峰面積，計算得到相對標準偏差分別為苯甲酸1.98%、山梨酸2.32%、糖精鈉2.91%，表明該方法穩定性良好。

2.5 實際樣品的測定

采用該方法對浮山縣數家超級市場和便利店銷售的蘋果汁、梨汁、沙棘汁及復合果汁飲料等30批次果汁飲料進行檢測，其中苯甲酸、山梨酸、糖精鈉3種添加劑均符合GB 2760—2014中的限量規定，可以放心飲用。

3 結論

本研究參照GB 5009.28—2016中液相色譜法，建立了高效液相色譜-紫外檢測器測定果汁飲料中苯甲酸、山梨酸及糖精鈉3種食品添加劑的分析方法，前處理操作簡便、分析速度快、準確度高以及精密度好，通過對方法的線性關系、檢出限、加標回收率及精密度進行考察，均符合相關標準規定，可以為基層食品檢驗檢測機構開展飲料中苯甲酸、山梨酸及糖精鈉含量檢測提供參考，對基層市場監管部門加強飲料中食品添加劑含量的抽檢監測有一定意義。