气相色谱法测定食品中的山梨酸和苯甲酸

气相色谱法测定食品中的山梨酸、苯甲酸

邓燕

雅安职业技术学院

【摘要】本文介绍了采用氢火焰离子检测器及毛细管柱气相色谱测定食品中山梨酸、苯甲酸的快速检测方法。采用无水乙醚提取样品中的山梨酸、苯甲酸，反复振荡提取两次，经氯化钠酸性溶液盐析，无水硫酸钠脱水，旋转蒸发仪蒸干，丙酮定容后待测。用外标法定量，取1ul待测样，HP-FFAP石英毛细管柱内分离后进入FID检测器验证。结果表明100ug/ml浓度与峰面积有着良好的线性关系，相关系数大于0.999，山梨酸、苯甲酸的检出限为 1.0mg/kg，回收率为82.4%~92.0%，相对偏差为6.1%。此方法具有检出限低，检测快速，定量准确，操作性强，适用于山梨酸、苯甲酸的检测工作。

【关键词】气相色谱；山梨酸；苯甲酸；食品；测定

食品的保鲜和保存通常主要依赖于防腐剂，山梨酸又是被国际粮农组织和世界卫生组织重点推荐的，低毒、高效的防腐剂，主要用于儿童食品等新兴食品领域，而传统领域还在大量使用苯甲酸及其钠盐[1]。并且，每年山梨酸的需求量可达6500t,苯甲酸的需求也很可观[2]。并且，大量的毒理学试验表明：防腐剂成分用量过多会对人体肝脏产生危害，甚至致癌。因此，对山梨酸、苯甲酸的检测技术的研究已成为一种必然。目前，对其进行检测主要方法有气相色谱法、高效液相色谱法及毛细管电泳法等。[3]]本文选用气相色谱法测定食品中的山梨酸、苯甲酸，探求有效提取食品中的山梨酸、苯甲酸的有效方法，确定检测的最佳线性关系及最低检测限值。

1实验方法

1.1主要仪器和试剂

美国Agilent7890A气相色谱仪，配置有自动进样器，附有FID检测器，选配Agilent的HP-FFAP(30m×0.32mm×0.25um)毛细柱。瑞士旋转蒸发仪、50ml 的比色管。

丙酮（色谱纯）、无水乙醚（分析纯）、氯化钠（分析纯）、无水硫酸钠（分析纯）、浓盐酸、山梨酸、苯甲酸的标准品均购自德国Dr.Ehrenstorfer公司。

1.2 试剂配制及前期处理

6mol/ml的盐酸配制：用浓盐酸的浓度12mol/l，稀释至6mol/ml备用

5%氯化钠酸性溶液的配制：在5%的氯化钠溶液中，加入10ml的冰醋酸，使其呈酸性(PH=4.5)。

无水硫酸钠（分析纯）:在700摄氏度下烧灼4小时，密封瓶中备用。

1.3 GC条件

选配毛细柱HP-FFAP（30m×0.32mm×0.25um），载气为高纯氮气（纯度≧99.9%），进样方式：分流进样（分流比=10:1）。进样器温度：200℃检测器温度：250℃

柱温： 150℃→220℃（3min）,以30℃/min的速率升温

载气流速（氮气）：2.0ml/min

氢气流速：30ml/min

空气流速：400ml/min

1.4标准溶液的配制;

储备液的配制：

1.4.1山梨酸储备液的配制：称取0.050g的山梨酸的标准品，于50ml的容量

瓶中，用丙酮定容至50ml.浓度为1000ug/ml。

苯甲酸储备液的配制：称取0.050g的苯甲酸标准品，于50ml的容量瓶中，丙酮定容至50ml,浓度为：1000ug/ml。

1.4.2上机液的配制：

用移液管分别从山梨酸、苯甲酸的储备液中，各移取0.5ml，于10ml的容量瓶中，配制山梨酸、苯甲酸的混标，丙酮定容至10ml，浓度为100ug/ml。

上机液浓度100ug/ml，进样量为1.0ul,以标准液浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，将上机液浓度稀释成40ug/ml、60ug/ml、80ug/ml、100ug/ml绘制标准曲线。

1.5样品的前处理

称取(2.5～5.0)g的样品于50ml的比色管中，加入1ml的6mol/ml的盐酸，起酸化作用。

每次加入约25ml的无水乙醚两次。振摇提取两次（注意在提取中放气）。合并两次提取液于另一支备好的50ml的比色管中，加入5ml的氯化钠酸性溶液（盐析）分层，保留有机相，弃去水相，加入无水硫酸钠脱水，将液体移进250ml 的锥形瓶中，采用旋转蒸发仪蒸干，5ml丙酮定容。0.45um滤膜过滤后，采用气相色谱进行测定。

2结果与分析

2.1色谱图分析

在本实验中，GC-FID方法条件下，通过程序升温，使得山梨酸、苯甲酸的标样得到很好的分离（见图一）。

色谱峰的出峰时间，是一个定性指标，反映了被分析组分与色谱柱固定相发生的相互作用。由图可见，山梨酸出峰时间比苯甲酸的出峰时间更短，即说明

了，山梨酸在气相色谱中与固定相相互作用的时间更短，是定性的一个重要依据。

色谱峰峰面积的大小系定量分析指标，表示被测组分在样品中含量的高低。从图中可以看出，山梨酸的峰面积更大，也就是山梨酸的含量越高。

从色谱峰的宽窄而言，山梨酸和苯甲酸的标准色谱峰都很窄，即使用GC-FID法的7890A气相色谱仪的柱效很高。

图一 GC-FID法的山梨酸、苯甲酸的标样图谱

2.2线性关系测定结果

由上机液浓度100ug/ml，稀释成浓度为40ug/ml、60ug/ml、80ug/ml、100ug/ml,绘制标准曲线，有着良好的线性关系，并且可以得知标准曲线的回归方程(表一).根据检测限的计算公式可以算出，山梨酸、苯甲酸的检测限为1.0mg/kg,相关系数为0.999.

表一两种防腐剂的保留时间、线性方程和检出限

防腐剂保留时间线性方程相关系数检出限

(min) (mg/kg)

山梨酸 2.633 A=2.03C+1.38 0.9995 1.0

苯甲酸 3.742 A=3.61C+2.02 0.9992 1.0

2、3 加标回收实验

回收率即在没有被测物质的空白样品基质中，加入定量的标准物质，按样

品的处理步骤进行，所得的结果与理论值的比值。相对标准偏差（RSD）又称变

异系数(CV)，表示单次测定标准偏差对测定平均值相对偏差，用百分率表示。

在样品中加入0.05、0.1、0.2mg/kg浓度的山梨酸、苯甲酸的标准物质，

按事先的样品前处理步骤，GC-FID法得到的回收率及相对偏差，如表二

表二气相色谱法测定样品中的加标回收率及精密度

加标量平均回收率相对标准偏差

（mg/kg）（%）（%）

0.05 83.5 5.9 0.1 82.7 6.3

0.2 86.3 6.1

由表二可以看出，GC-FID法测定出的样品收回率都在82.4%～92%，相对

标准偏差6.1%，收回率高，方法可靠，适合实验室分析。

3 小结

随着人们生活水平的提高，人们更加提倡的是“回归自然，享受绿色与

健康”,化学合成品越来越受到排斥。苯甲酸，因其毒性较大，对人体伤害较大，

不宜继续发展。而山梨酸及其钠盐、钾盐能抑制细菌、霉菌、酵母菌的生长，且