小麦及小麦粉中苯甲酸的天然本底水平研究.doc

1、小麦及小麦粉中苯甲酸的天然本底水平研究摘要：小麦及小麦粉中存在微量天然产生的苯甲酸，本文分析了小麦及小麦粉中苯甲酸天然产生的来源及水平，为有效控制产品的安全质量提供参考。 关键词：小麦粉 小麦 苯甲酸 过氧化苯甲酰 小麦是三大粮食作物之一，在我国粮食生产中占有重要地位。在当前中国的粮食消费结构中，小麦消费量占粮食总消费量的 23%左右。我国小麦的主要消费形式是将小麦磨成小麦粉，用于制作我国传统主食品蒸煮类食品， 如馒头、面条、饺子、各种包点等1。各地的面粉厂面为了迎合国人认为面粉越白、越细，质量就越好的传统观念，在小麦粉中添加过氧化苯甲酰（简称 BPO） ，偶氮甲酰胺等面粉改良剂和增白剂，不断

2、改善面粉色泽，提高小麦粉的加工精度。 质监总局在 2011 年 3 月 9 号发布关于食品添加剂稀释过氧化苯甲酰和过氧化钙监管工作的公告 （总局 2011 年第 28 号公告）中指出公告指出，我国粮食主管部门经过调查研究提出，我国小麦品种改良和面粉加工工艺水平的提高，现有的加工工艺能够满足面粉白度的需要面粉加工业已无使用过氧化苯甲酰作为面粉增白剂的必要性，同时我国消费者普遍要求小麦粉保持其原有的色、香、味和营养成分，追求自然健康，尽量减少化学物质的摄入2。质监总局决定自 2011 年 5 月 1 日起，禁止在面粉生产中添加过氧化苯甲酰。 过氧化苯甲酰是一种弱氧化剂，加到小麦粉中后会迅速氧化小麦

3、的胡萝卜素等黄色素， 自身转化成苯甲酸。目前包括 GB/T22325-2008小麦粉中过氧化苯甲酰的测定 高效液相色谱法3、GB/T18415-2001小麦粉中过氧化苯甲酰的测定方法4在内的过氧化苯甲酰的检测方法只能通过检测小麦粉中苯甲酸的含量，再折算成过氧化苯甲酰的含量。深圳市计量质量检测研究院抽检深圳市售小麦粉，结果发现大多数小麦粉中存在微量苯甲酸，依据 GB/T22325-2008 等国标进行换算，上述小麦粉按检出过氧化苯甲酰处理，不符合总局 2011 年第 28 号公告的要求。这在小麦粉生产企业间引起较大的争议，究其原因是食品中的苯甲酸可能是人为添加，也可能是植物在次级代谢过程中产生。

4、本文采用固相萃取-液相色谱法对小麦及小麦粉中苯甲酸的含量进行检测，探究其来源的可能性，为食安全品监管提供技术依据。 1 材料与方法 1.1 主要仪器与试剂： 高效液相色谱仪（1260，agilent 公司）带 DAD 检测器； 控温摇床（KS4000icontrol，IKA 公司） ； SPE COLUMN Mcx 固相萃取柱（500mg，3mL） ； 固相萃取装置（VISIPREP 24TM DL，SUPELCO 公司） ； 氮吹仪（EVA50A，普立泰科） ； 标准物质：苯甲酸（1000mg/mL，由国家标准物质研究中心提供，安瓿分装） ； 甲醇（色谱纯，MerckKgaA 公司） ； 甲

5、酸（色谱纯，MerckKgaA 公司） ； 乙酸铵（分析纯，CNW 公司） ； 氢氧化钠（分析纯，广州化学试剂厂） 标准储备液：准确苯甲酸标样（1000mg/mL）1 mL 于 100 mL 容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，得 10 mg/mL 的标准储备液。 1.2 分析方法： 1.2.1 前处理方法： 称取 5g 样品于 50 mL 离心管中，加入约 25 mL 去离子水，加入 1 mL0.5mol/L 氢氧化钠，于控温摇床上混合提取 3h，用去离子水定容至刻度，离心，然后用滤纸过滤，取滤液 20 mL， 以 1 .0 mL/min 流速过Mcx 固相萃取柱（事先经 3 mL 甲醇和 3

6、m L 水进行活化） ，然后用 5 mL的水、1mL 的甲醇淋洗萃取柱；再用 8mL2%的甲酸甲醇进行洗脱，收集洗脱液，在 40氮气吹干后用 1mL 甲醇：水=1：1 定容，溶液过 0.4m 微孔滤膜，待上机。 1.2.2 仪器条件 柱温：35 流动相：甲醇：20mmol/L 乙酸铵溶液=7：935 流速：1 mL/min 进样量：10L 检测波长：224nm 1.2.3 方法适用性 现行国标方法关于苯甲酸的检出限为 1.8 mg/kg6， 难以满足探究食品中苯甲酸天然本底含量的要求，本法采用固相萃取浓缩净化后高效液相测定，检出限可达 0.05 mg/kg，方法回收率为 63.2%73.6%，

7、相对标准偏差（RSD）为 0.46%0.79%，适用于小麦粉样品本体苯甲酸的痕量测定。 2 结果与分析 2.1 小麦粉中苯甲酸含量： 此次研究共检测了 29 批次的小麦粉，结果都含有微量苯甲酸，苯甲酸含量最低为 0.4mg/kg，最高为 2.2mg/kg。 （所检小麦粉均从深圳市生产企业抽取。 ） 小麦原粉苯甲酸含量范围在 0.5 mg/kg1.0mg/kg 之间，小麦原粉由蛇口南顺面粉有限公司提供，生产日期为 2011.5.62011.5.8。 （检测结果统计表见表 1） 。 2.2 小麦中苯甲酸含量： 为了进一步探讨小麦中存在苯甲酸天然本底，本研究对小麦粒进行了检测。深圳蛇口南顺面粉有限公

8、司提供的不同产地、不同类型小麦粒原料共 18 批次，这些小麦粒中均含有微量的苯甲酸，其含量范围在0.35mg/kg2.1mg/kg（具体检测结果统计表见表 2） 。 2.3 小麦粉中苯甲酸来源可能性分析 小麦粉中苯甲酸可能来源于人为添加的食品防腐剂苯甲酸、面粉改良剂过氧化苯甲酰（BPO）以及小麦生长过程中由苯丙氨酸、马尿酸产生的次级代谢产物7。 2.3.1 食品防腐剂苯甲酸 苯甲酸是一种常见的防腐剂，广泛应用于食品工业，抑制酵母、霉菌、细菌的生长，延长食品的货架期。苯甲酸在 pH 2.3.2 面粉改良剂过氧化苯甲酰（BPO） BPO 可以改善面粉的色泽和出粉率，加快面粉的后熟。BPO 具有强氧

9、化作用，加入到面粉中后，在空气和酶的作用下，与面粉中的水反应释放出活性氧和苯甲酸，活性氧可以和胡萝卜素、叶黄素和半胱氨酸反应，使面粉增白及加快后熟，反应产物苯甲酸则残留在面粉中10。 面粉中过氧化苯甲酰的最佳添加量为 60-100mg/kg，在这一范围内，白度值可以增加 2-5 度，效果比较明显，而且能够获得较好的经济效益。而要使面粉的白度值至少上升 1 度，最低需添加 30mg/kg 过氧化苯甲酰11。按照上述化学方程式，BPO 和苯甲酸接近等质量进行转化，在小麦粉中添加 0.4-2.2mg/kg 的 BPO 难以起到工艺作用。 2.3.3 天然产生 国内外多篇报道表明1213，苯甲酸可天然

10、存在于多种植物及发酵食物中，如马铃薯、谷物、成熟的红莓、肉桂、丁香、黄豆等植物，发酵乳制品、奶酪等发酵食品，Harborne 报道被真菌感染的苹果也会自然产生苯甲酸。目前对食品中苯甲酸天然产生的机理相关研究表明，食物中的天然苯甲酸主要来源于植物生长过程中次级代谢产物和微生物的发酵产物。植物中的苯甲酸主要有两种合成途径，一是经苯丙氨酸次级代谢生成，二是由?草酸/分支酸转化生成14。微生物代谢产生的苯甲酸常存在于发酵食品及乳制品中，主要由马尿酸、苯丙氨酸经和苯甲醛在微生物的发酵作用下生成苯甲酸15。 在 2000 年，世界卫生组织（WHO）在其发布的“简明国际化学品评估文件 26”（Concise

11、 International Chemical Assessment Documents 26）中也指出：“自然界中许多动植物本身存在苯甲酸，因此可以认为苯甲酸是食品（包括牛奶）中的一种天然成分” ，同时文中给出了部分代表性食物中苯甲酸的天然含量16。 由世界卫生组织提供的数据来看，谷物及其他植物性食物中苯甲酸天然本底水平痕量-14mg/kg，此次研究由深圳蛇口南顺面粉有限公司提供的小麦原粒苯甲酸含量为 0.35 mg/kg2.1 mg/kg，处于植物性食品天然本底的含量范围。而此次研究 29 批次小麦粉中苯甲酸含量范围（0.4 mg/kg2.2mg/kg）与小麦原粒基本一致，由上述情况来看，

12、小麦粉中的微量苯甲酸主要是由小麦原粒中天然产生的苯甲酸带入，人为添加可能性不大。 3 结束语 小麦粉中含有微量天然产生的苯甲酸，检测机构在检测小麦粉中的苯甲酸及 BPO 时，不能简单地把“不得添加”和“不得检出”划等号，对部分检出微量苯甲酸的小麦粉应结合苯甲酸的天然本底值作谨慎判定。本文研究小麦粉中苯甲酸的天然本底水平，希望能为食品添加剂的检测工作提供参考，为相关部门在制定食品添加剂限量标准提供技术支持。 参考文献： 1 王玉庭.中国小麦消费现状及趋势分析. 中国食物与营养， 2010 年第 05 期，47-50. 2 狄友清.过氧化苯甲酰取消后对我国面粉产业带来的思考现代面粉工业，2011

13、年第 3 期，15-17. 3 GB/T22325-2008， 小麦粉中过氧化苯甲酰的测定 高效液相色谱法S. 4 GB/T18415-2001， 小麦粉中过氧化苯甲酰的测定方法S. 5 吴玉娟. 固相萃取一液相色谱法测定糕点中脱氢乙酸、苯甲酸、山梨酸的方法研究J. 福建分析测试，2007，16（4）：33-36. 6 GB/T23495-2009.食品中苯甲酸、山梨酸和糖精钠的测定高效液相色谱法s 7 唐文强，刘长海. 天然苯甲酸生物合成机制的研究进展J.中国调味品，2011，36：12-15. 8 王思文，巩江等.防腐剂苯甲酸钠的药理及毒理学研究.安徽农业科学， 2010，38（30）：1

14、6724，16746. 9 屠洁，刘冠卉，程曦.壳聚糖的抑菌效果研究及其与苯甲酸钠的比较.食品工业科技，Vol. 29， N o. 05， 2008：83-85. 10 白小华，张建斌，查飞.面粉中过氧化苯甲酰及其代谢产物的研究进展.广东化工，2011 年 11 期：60-61. 11 宋悦，侯彩云.过氧化苯甲酰对面粉品质的影响研究.食品工业科技，2005 年第 10 期：82-83. 12 NAGAYAMAT， NISHIJIMAM， YASUDAK，et al. Benzoic Acid in Agricultural Food Products and Processed Foods J

15、. Journal Food Hygienic Society of Japan，27：316- 325. 13 R.Sieber， J.O.Bosset，et al. Benzoic Acid as a nature compoud in cultured dariy products and cheeseJ. Int. Dariy Journal 1995，5：227-246. 14 唐文强，刘长海，天然苯甲酸生物合成机制的研究进展.中国调味品，2011 年第 8 期：12-15. 15 唐文强，刘长海.豆豉中天然苯甲酸的生成途径研究.广东农业科学，2011 年第 17 期：79-80. 16 CONCISE INTERNATIONAL CHEMICAL ASSESSMENT DOCUMENT NO. 26： BENZOIC ACID AND SODIUM BENZOATE.WHO，2000.