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食品防腐剂的分析研究进展许丽君（重庆科技学院化学与生物工程学院商品质量检测技术2003级）摘要：综述了近几年来国内外有关食品防腐剂的分析研究状况，分析方法包括高效液相色谱法、气相色普法、分光光度法、薄层色谱法、荧光光谱分析等。关键词：分析方法，食品防腐剂，综述。中图分类号：文献标示码：防腐剂是食品在物理、生物化学和有害微生物等因素的作用下，会失去其固有的色、香、味、形而腐烂变质，而有害微生物的作用是导致食品腐败变质的主要因素；它也是一类以保护食品原有性质和营养价值为目的的食品添加剂[1]。目前食品防腐剂的种类很多，主要分为合成和天然防腐剂；常用的合成防腐剂以山梨酸及其盐、苯甲酸及其盐和尼泊金酯类等为代表，它门的特性特点我简单的介绍一下：（1）山梨酸类有山梨酸、山梨酸钾和山梨酸钙三类品种。山梨酸除不溶于水外，使用时须先将其溶于乙醇或硫酸氢钾中，使用时不方便且有刺激性，故一般不常用；山梨酸钙FAO/WHO规定其使用范围小，所以也不常使用；山梨酸钾则没有它们的缺点，易溶于水、使用范围广，我们经常可以在一些饮料、果脯、罐头等食品看到它的身影；在这里我重点介绍一下山梨酸钾：它为不饱和六碳酸；一般市场上出售的山梨酸钾呈白色或浅黄色颗粒，含量在98%--102%；无臭味、或微有臭味，易吸潮、易氧化而变褐色，对光、热稳定，相对密度1.363，熔点在270℃分解，其1%溶液的PH：7—8。山梨酸钾为酸性防腐剂，具有较高的抗菌性能，抑制霉菌的生长繁殖；其主要是通过抑制微生物体内的脱氢酶系统，从而达到抑制微生物的生长和起防腐作用，对细菌、霉菌、酵母菌均有抑制作用；其效果随PH的升高而减弱，PH达到3时抑菌达到顶峰，PH达到6时仍有抑菌能力，但最底浓度（MIC）不能底于0.2%，实验证明PH：3.2比PH2.4的山梨酸钾溶液浸渍，未经杀菌处理的食品的保存期短2—4倍。山梨酸、山梨酸钾和山梨酸钙它们三种的作用机理相同，毒性比苯甲酸类和尼泊金酯要小，日允许量为25mg/Kg，苯甲酸5倍，尼泊金酯的2.5倍是一种相对安全的食品防腐剂；在我国可用于酱油、醋、面酱类、果酱类、酱菜类、罐头类和一些酒类等等食品。（2）苯甲酸类有苯甲酸和苯甲酸钠二类；苯甲酸又称为安息香酸，故苯甲酸钠又称安息香酸钠。苯甲酸在常温下难溶于水，在空气（特别是热空气）中微挥发，有吸湿性，大约常温下0.34g/100ml；但溶于热水；也溶于乙醇、氯仿和非挥发性油。而苯甲酸钠在都使用苯甲酸钠；苯甲酸和苯甲酸钠的性状和防腐性能都差不多。我简单介绍一下苯甲酸钠：苯甲酸钠大多为白色颗粒，无臭或微带安息香气味，味微甜，有收敛性；易溶于水（常温）53.0g/100ml左右，PH在8左右；苯甲酸钠也是酸性防腐剂，在碱性介质中无杀菌、抑菌作用；其防腐最佳PH是2.5-4.0，在PH5.0时5%的溶液杀菌效果也不是很好。苯甲酸钠亲油性较大，易穿透细胞膜进入细胞体内，干扰细胞膜的通透性，抑制细胞膜对氨基酸的吸收；进入细胞体内电离酸化细胞内的碱储，并抑制细胞的呼吸酶系的活性，阻止乙酰辅酶A缩合反应，从而起到食品防腐的目的。苯甲酸类在我国可以使用在面酱类、果酱类、酱菜类、罐头类和一些酒类等食品中，现在国家明确规定苯甲酸类不能使用在果冻类食品中；苯甲酸类毒性较大，国家限制了苯甲酸及其盐的使用范围，许多国家已用山梨酸钾取代。（3）尼泊金酯类（即对羟基苯甲酸酯类）有对羟基苯甲酸甲脂、对羟基苯甲酸乙脂、对羟基苯甲酸丙脂、对羟基苯甲酸丁脂等;其中对羟基苯甲酸丁脂防腐作用最好，我国主要使用对羟基苯甲酸乙脂和丙脂，在日本使用最多的是对羟基苯甲酸丁脂。尼泊金酯类最大的特点是系列产品多，抑菌谱广；防腐机理是破坏微生物的细胞膜，使细胞内的蛋白质变性，并能抑制细胞的呼吸酶系和电子传递酶系的活性。尼泊金酯的抗菌活性成分主要是分子态起作用，由于起分子内的羟基已被脂化，不在电离，而对位的酚基的电离常数很小，在溶液PH为8时，仍有60%以上呈分子状态存在，因此尼泊金酯类的抑菌作用在PH4—8较宽的范围内均有良好的效果。由于尼泊金酯类都难溶于水，所以通常是它们先溶于氢氧化钠、乙酸、乙醇中，然后使用。为更好发挥防腐作用，最好是将两种或两种以上的该脂类混合使用。对羟基苯甲酸乙脂一般用于酱油和醋中，而对羟基苯甲酸丙脂一般使用在一些水果饮料和果蔬保鲜。使用时可以添加、浸渍、涂布、喷雾使用，将其涂于表面或使其吸附在内部。有无芽孢子和孢子等情况对防腐剂的防腐效果都有很大的影响。在使用等量的防腐剂条件下，食品污染越严重，原始菌数越多，防腐效果越差。相关资料显示从微生物的增殖过程来看，开始是缓慢的诱导期，过了诱导期，就急聚进入对数期，增殖非常旺盛。由于食品添加剂的作用和用量世界各国都有限制，它通常只是抑制微生物，延长微生物增殖过程中的诱导期。因此防腐剂的使用为食品防腐提供了有效、简便、经济的方法。因此对食品中防腐剂的测定有重要意义。测定防腐剂的方法很多，如高效液相色谱法、气相色普法、分光光度法、薄层色谱法、两点电位滴定法直接测定法等，本文对食品中防腐剂的常用测定方法进行了评述。1高效液相色谱法1.1LHJ增溶剂法邢沛然等[2]用LHJ增溶剂溶解样品测定山梨酸含量为0．27g/kg，而用水溶解样品其含量仅0．08ug/ml，提高三倍。也就是说用水作溶剂不能将果冻中的山梨酸和苯甲酸完全溶解在水溶液中，其测定结果与真值相差甚远。样品精密度实验山梨酸为5．9％，苯甲酸为20％。该方法山梨酸和苯甲酸回收率分别为96．7％、90．7％；最低检出限浓度为0.00015mg/ml。以上各项指标均符合分析化学要求，并且用LHJ增溶剂能将液相色谱仪管道柱子粘浮的有机物或无机物溶解，缩短了冲洗柱子的时间。许辉等[3]采用三氯甲烷从样品中直接一次提取山梨酸．再以碳酸氢钠一次反萃取净化，在254nm处直接测定样品吸光度·并与标准进行比较定量·可快速得到测定结果，此法具有操作简单、快速、测定精密度高等特点。适用于水果汁、果酱、罐头、软饮料等食品中山梨酸及其钾盐的快速测定。1.2双检测器HPLC甜密索、苯甲酸、塘精和山梨酸是食品分析中的常规项目[4]。祁广建，沈国英等[5]采用双检测器HPLC同时测定甜密素，苯甲酸，糖精和山梨酸四种物质含量。本法具有操作简便，用洋量少．分析周期短。其最小值的浓度分别为：甜密素25ug／ml，苯甲酸2ug/ml，糖精和山梨酸各为1ug／ml可满足食品卫生监督检测的需要。李秀婷[6]建立HPLC测定糖浆剂、舍剂中防腐剂(苯甲酸、山梨酸、对羟基苯甲酸乙酯)的方法。方法在酸性条件下，用乙醚提取糖浆剂、合剂中的防腐剂，提取液浓缩后采用液相色谱法进行测定。结果线性关系良好，分别为r=0．9999、r=0．9998、r=0．9996；平均回收率分别为98．1％、95．4%、97．0%；RSD分别为：1.14%、2.31%、1.76%。结论测定方法简单，专属性强，结果准确，重现性良好。1.3高效液相色谱分离法山梨酸，苯甲酸广泛地用作各种食品的防腐剂，使用量一般在0．5～2g／kg。单独测定食品中的山梨酸、苯甲酸有多种方法[7]，但操作繁琐，分析时间长。许多文献报道了山梨酸、苯甲酸的气相色谱测定方法及苯甲酸、山梨酸的液相色谱测定方法，但因山梨酸、苯甲酸的极性较强，色谱峰易产生拖尾现象，且分离效果也受到影响。为此，周毅刚等[8]将样品用乙醚一石油醚萃取，在60℃水浴上蒸馏除去乙醚一石油醚，再在酸性介质中酯化，用高效液相色谱分离与测定。刘庆峰、张坤梅等[9]根据实际工作的需要，探讨高效液相色谱法同时测定食品中山梨酸钾、尼泊金乙酯和尼泊金丙酯的方法。张莉,张英宣[10]测定糕点类食品中的防腐剂、甜味剂。孙燕、张红宇[11]采用高效液相色谱法测定酱油中苯甲酸含量时利用两种前处理方法提取测定。结果表明直接稀释进样回收率为98．8～103．5，乙醚提取回收率为95．4～98．4，两种方法相对偏差小于1O。虽有一定差异，但均符合检验要求。黄方取[12]采用乙酸铅、草酸钾一磷酸氢二钾沉淀体系预处理样品，建立了同时测定复杂样品中4种添加剂的方法，获得满意的结果。黎其万等[13]使用乙腈／水混合溶剂萃取苯甲酸、山梨酸和糖精钠，用正己烷去酯，再结合固相萃取(SPE—C18)新技术，建立了一种操作简单，准确可靠的高油样品的处理方法。刘渭萍等[14]将酱油、醋样品定量稀释后，用针筒式水膜过滤器处理后，直接进样，进行液相色谱定量分析。用此方法进行了不同水平的加标回收率测试，证明方法快捷可靠，非常适用于大量样品的快速测定。顾蕴华等[15]研究将苯甲酸、山梨酸、咖啡因、糖精钠四种食品添加剂一次进样同时分析，节省了分析时间，省去了配制多种流动相的不便，同时提高了工作效率，经过对多种类型软饮料的测定，得到了令人满意的实验效果。张鹏、郑卫东等[16]研究采用高效液相色谱法同时测定面粉中过氧化苯甲酰和苯甲酸含量，直接用甲醇超声波提取面粉中过氧化苯甲酰和苯甲酸，过滤后即可直接进样同时分析，方法简便快速。戴维杰等[17]应用高效液相色谱法分离测定饮料、冷髓、蜜饯、糕点、酱菜等样品中糖精钠、苯甲酸钠、山梨酸钾3种添加剂的用量，这种方法具有分析速度快，分离效率高，测定结果准确等优点。林小葵[18]建立高效液相色谱同时测定酱油、醋、饮料中苯甲酸，山梨酸，对羟基苯甲酸酯类(乙酯和丙酯)的方法可供同行参考。用液相色谱法测定酱油、饮料、醋中苯甲酸，山梨酸，对羟基苯甲酸酯类等常用防腐剂，样品处理过程简单，分析方法的灵敏度高，精密度及回收率均可满足实际工作的要求，应用于酱油、醋、饮料等产品的卫生质量监测，效果满意。2气相色普法2.1毛细柱气相色谱法国际GB／T5009．29一l996规定测定饮料中防腐剂山梨酸、苯甲酸采用的第一法气相色谱法中使用的色谱柱是玻璃柱，但在实际工作中采用这种柱子进行分析检测时，色谱柱流失较大，并且溶剂峰拖尾也较严重，使得溶剂峰与山梨酸峰分离效果不好，从而造成最终定量结果不理想。高晓杉等[19]提出用OVl701毛细柱检测饮料中山梨酸、苯甲酸．使得溶剂峰与山梨酸、苯甲酸峰能够彻底分开，不但分离效果好，分析速度也快，而且重现性也好，灵敏度高，定量也准确。本法山梨酸、苯甲酸测定的检出限为0．1mg／kg，相对标准偏差小于3％，样品加标回收率为89％～99％。肖力,李关兵[20]用高效毛细管电泳法测定酱油中山梨酸的含量。殷德荣[21]研究的毛细管气相色谱法同时测定食品中山梨酸、苯甲酸、脱氢乙酸、尼泊金丙酯具有操作简便、分离效果好、检出限低、精密度高、结果准确的特点，能用于果汁、果酱、饮料、酱油、醋、酸奶等食品中防腐剂的测定。苯甲酸和山梨酸是常用于酱油中的食品添加剂，具有抑制或杀灭微生物的作用，我国食品卫生标准严格规定了苯甲酸和山梨酸的使用限量。目前测定食品中苯甲酸和山梨酸普遍使用的国标法是填充柱气相色谱法[22]，也有采用内标法测定苯甲酸和山梨酸的报道，这些方法都是采用低极性低沸点的乙醚一石油醚混合液作为溶解萃取物残渣和配制标准溶液的溶剂。也有文献报道了使用毛细管柱气相色谱法测定食品中山梨酸和苯甲酸。由于毛细管色谱柱管径小，为避免过载，一般都要进行分流。而分梳后大部分被测物流失，大大降低了方法的灵敏度。而王文芳、董春洲[23]采用的FFAP石英毛细管柱，无水乙醇作溶解提取物溶剂，采用先不分流后分流的进样模式，既避免了被测物的大量流失，也避免了色谱柱过载。经对溶剂进行优化，改用极性较大沸点较高的乙醇作为溶解萃取物残渣和配制标准溶液的溶剂。不仅使方法的灵敏度高，准确性好，也大大提高了方法的精密度。样品平行测定的相对标准偏差均4．38，加标回收率均87．5％。该方法可适用于酱油中苯甲酸和山梨酸的测定。赵笑虹等[24]采用毛细管气相色谱外标法测定酱油中防腐剂苯甲酸和山梨酸，样品回收率均在97．4％--103．1％之间，标准线性关系良好，样品测定的相对标准偏差小，本方法具有简便、快速、准确的特点。本实验还表明，采用气相色谱外标法在产品监测方面，准确度、精密度、回收率、线性范围均能满足实际需要，而且与内标法