1、 1 毕业论文 文献综述 化学工程与工艺 果汁饮料中防腐剂苯甲酸含量的分析研究 一、前言部分 随着社会的日益发展，果汁饮料已经成为人们日常生活中不可缺少的生活必需品了，现在，果汁饮料的种类也越来越多，人们对果汁饮料的要求也越来越高了。果汁饮料是以水果为原料经过物理方法如压榨、离心、萃取等得到的汁液产品，一般是指纯果汁或 100果汁。果汁按形态分为澄清果汁和混浊果汁。但众所周知，绝大多数的饮料都是要添加防腐剂的。防腐剂是指天然或合成的化学成分，用于加入食品、药品、颜料、生物标本等，以延迟微生物生长或化学变化引起的腐败 。随着人们愈来愈重视食品的健康安全，对果汁饮料中防腐剂的安全性研究也越来越多，
2、本文主要是对果汁饮料中防腐剂苯甲酸含量进行的分析研究。 二、主题部分 历史背景 防腐剂是一类化学试剂，常用于防止食品、饮料和化妆品中的细菌生长。苯甲酸类防腐剂（对羟基苯甲酸酯类）的应用最为广泛。 19 世纪 30 年代人们研发了这类防腐剂用来保持奶油的稳定。由于能够同时作为化妆品和食品防腐剂，而且价格便宜，由苯甲酸衍生而来的合成的苯甲酸甲酯、乙酯和丙酯被公认为有效和经济的防腐剂。估计 99% 的化妆品和身体护理类产品中含有某种苯甲酸类防 腐剂。苯甲酸甲酯和丙酯被公认为安全物质 (GRAS)。然而，最近由于在肿瘤组织尤其是胸腔组织中发现了这一物质，这一防腐剂体系开始出现了问题。药物科学杂志 (J
3、ournal of Pharmaceutical Science) 的一项研究揭示， 6 名婴儿在接受含有苯甲酸防腐剂的多剂量庆大霉素制剂后，尿样中的苯甲酸含量最高可达 82.6%。 英国的布鲁内尔大学 (Brunel University) 生物和生物化学系的研究人员发现，对于苯甲酸类，最值得关注的是其对实验动物的类雌激素作用。另外，在一些疫苗中也用作防腐剂的 2-苯氧乙醇 (2PX)，有时也与苯甲酸类联合使用。苯甲酸类混合物具有广谱抑菌的优点，可以降低库存量水平，节约成本。处理一份足够量的液体比几份少量的粉末或液体更为方便。英国 Clariant Ltd 公司有一种产品 Phenonip，
4、是苯甲酸混合物的 2PX溶液。该产品可能是最2 有名的苯甲酸混合物，经常被仿制。食品和化妆品中存在哪些种类的苯甲酸类防腐剂，以及如何在痕量水平下进行分析，这是很有意义的。 HPLC就是一种分离和分析这类物质的理想方法 1 发展现状 苯甲酰是食品行业通用的防腐剂，据科学报道，目前影响我们食品 安全的最大问题是食品腐败和微生物的繁殖，正是由于食品中使用了防腐剂，而使我们避免了更多食品中的不安全因素。面粉中添加了增白剂最终转化成的苯甲酸不超过 60ppm，我国 GB2760 1996食品添加剂卫生使用标准中规定，苯甲酸在酱油、醋中的最大使用量为 1000ppm，葡萄酒中为 800ppm，碳酸饮料中为
5、 200ppm。关于过氧化苯甲酰对人体造成致癌的一些传说，不知源于何处，是没有充分的科学依据的。 发展方向 近年来，尽管食品工业在结构调整、开发新产品方面有了一定进展，但目前仍是国民经济中的薄弱环节 。行业技术水平低，产品竞争力差，手工操作仍占很大比重。功能性、营养性食品少，保鲜能力低，货架期短。造成上述问题的原因很多，其中很关键的一条就是食品添加剂工业满足不了需要。因此大力发展食品添加剂，以满足食品工业现代化的要求，已是当务之急。 防腐剂的世界市场 1992年为 2亿美元，年增长率为 4.1%， 1997年达 2.4亿美元， 2002年将达 3亿美元。美国 1991年共消费 318万吨，价值
6、 1185亿美元，人均使用量达 200g/a。 中国年产量约 1万余吨，人均使用量不足 10g/a。就美国情况看，其用途大致为，饮料占 30%，乳品占 25%，方便食品占 20%，其他占 25%。 我国食品添加剂主要是苯甲酸及其盐，总生产能力约 1万余吨。山梨酸防腐剂的生产和使用历史均不长，由于生产成本高和受传统使用苯甲酸的习惯影响，产量仅为 3000吨； 我 国批准使用的对羟基苯甲酸酯类防腐剂有乙酯和丙酯两个品种在食品中使用，但数量不多。目前我国品防腐剂产品结构不尽合理，在多种食品防腐剂中，我国生产能力比较大的是苯甲酸和山梨酸两个品种。苯酸毒性比较大，而山梨酸由于价格较为昂贵，国内使用量很少
7、，出口量也有限，生产能力不能充分发挥。因此，调整我国食品防腐 剂的产品结构是摆在我国食腐剂生产商面前的重要课题。 苯甲酸的测定比较方法 高效液相色谱法 (HPLC)具有很高的灵敏度和很强的分辨能力，能使已存在于液相或可溶3 于液相的组分经适当处理得到很好的分离、定量。但在食品理化检验国家标准方法中只规定了酱油、水果汁、果酱等食品中苯甲酸、山梨酸的高效液相色谱测定方法 ，以及汽水、果汁类、配制酒类糖精钠高效液相色谱测定方法 。超声萃取、震荡提取及加热是液相色谱处理样品的常用手段，为了比较三者在测定果冻中苯甲酸、山梨酸和糖精钠的效能，做了一系列的回收试验果冻是一种用海藻胶为原料 制成的胶冻休闲食品
8、，它秀色动人、清凉可口，深受小朋友的喜爱。一些生产厂商为了降低成本，延长保质期，常在其中加入苯甲酸和山梨酸作为防腐剂，加入糖精钠作为甜味剂。而这些添加剂对人体有一定的毒害作用，国家卫生标准中对这些物质的加入量有严格的规定。准确而快速地测定果冻中这些添加剂的含量是打击市场上劣质产品的重要前提。但在食品理化检验国家标准方法中只规定了酱油、水果汁、果酱等食品中苯甲酸、山梨酸的高效液相色谱测定方法，以及汽水、果汁类、配制酒类糖精钠高效液相色谱测定方法。通过实验比较，发现在 70 水浴提取样品具有操 作简单快速，回收率高的优点。究其原因，果冻一般是由含 0.5 左右的琼脂凝固成的半固体，这种半固体用振荡
9、和超声的方法是很难将其中的内含物完全提取出来，造成回收率偏低；而琼脂在 70 时能完全溶解，经 l0倍稀释后即琼脂浓度在 0.05 时不会再形成半固体状，利于制成适合液相的样本。实验数据告诉我们， 70 20 rain是理想的提取方法 2。 HPLC测定含乳饮料中的山梨酸和苯甲酸含量 .3 目前市场上各类舍乳饮料越来越多的得到人们的青睐，由于其含有丰富的蛋白质、糖类及多种维生素，已成为小朋友的首选饮品 一 般这类产品中都要添加一些山梨酸、苯甲酸 (防腐剂 )来延长产品的保质期，在国家标准中对其添加量有严格的规定。通常我们采用气相色谱而不是液相色谱测定其含量。主要原因是液相色谱分析要求样品通过
10、0.45tm的膜净化处理，而蛋白类饮料中蛋白分子大，加之此类产品添加各类稳定剂、增稠剂，直接通过 0.45 m的膜阻力大、很难操作，且仍有部分较大分子进入色谱柱造成柱压升高等不可逆的柱损伤。本研究采用有机试剂萃取浓缩使样品纯化后进样测定 4，可解决采用 HPLC测定含乳饿料中山梨酸、苯甲酸时所存在的上述问题本方法适用于难于直接 过滤测定的含乳饮料中山梨酸、苯甲酸含量的测定，本方法可同时测定糖精钠含量 5。 HPLC测定腌熏腊肉中苯甲酸、山梨酸及前处理方法比较。食品的营养丰富，极易受微生物污染而腐败变质。为了保藏食品，防腐剂便成为重要的食品添加剂之一，在食品工业中广泛使用，但各国对防腐剂的使用有
11、一定的用量限制。我国 GB T5009 29 2003中主要是针对汽水、果汁、配制酒等液体样品的测定进行了阐述， SB T10389 2004中只对肉与肉制品中山梨酸的测定进行了阐述，均未对肉与肉制品中的苯甲酸和山梨酸的同时测定做具体的规4 定。据 文献 7报道，对肉制品中的苯甲酸和山梨酸的测定常采用直接加水加蛋白沉淀剂定容提取的前处理方法，笔者比较了氧化铝层析及直接加水加蛋白沉淀剂定容提取测定腌熏腊肉制品中苯甲酸和山梨酸的 2种前处理方法，并采用二极管阵列检测器对其进行 HPLC测定。 6 含乳饮料中糖精钠、苯甲酸、山梨酸含量的 HPLC法研究。含乳饮料含有丰富的蛋白质、糖类及多种维生素，为
12、了延长保存期和改善口味，一般在产品中添加一些防腐剂 (山梨酸、苯甲酸 )和甜味剂 (糖精钠 )。但是，国标 GB T 5009 28 29中只规定了果汁、配置酒、汽水中苯甲酸 、山梨酸和糖精钠的 HPLC测定，而对含乳饮料没有做出规定。张群，潘兆平在这篇关于苯甲酸研究的文章中采用 HPLC测定含乳饮料中的苯甲酸、山梨酸和糖精钠。首先在前处理中加入蛋白质沉淀剂沉淀蛋白质并用过滤膜过滤，然后将滤液进行 HPLC测定 (色谱条件：v甲醇 ： v乙酸安 =3： 97，固定相 ODS-C18，柱子 4,6 m 150 mm，流速 l mL min，检测波长 230nm验结果准确可靠，最后得出结论含乳饮料
13、中蛋白质含量丰富，加入亚铁氰化钾、乙酸锌沉淀蛋白质后，可用 HPLC法测定含乳饮料中的苯甲酸、山梨酸和糖精钠。该 方法适合大批量的含乳样品的检测 三、总结部分 苯甲酸 (即安息香酸 )及其盐 (通常使用钠盐 )作为防腐剂 ,在国际食品行业中被广泛使用。我国食品行业对苯甲酸类防腐剂的使用也十分普遍。食品添加剂的应用大大加快了食品工业现代化的进程。食品中添加防腐剂 ,可以改善食品保存周期 ,为人们生活带来方便。防腐剂的正确使用是安全的，果汁作为现在日常生活中的重要饮料，其苯甲酸的含量研究是必要和刻不容缓的。 上面列举了很多对苯甲酸含量测定的研究方法，对我进行下一步的研究提供了很多理论基础。 四、参
14、考文献 1 E. Marengo, M.C. Gennaro, and V. Gianotti, (2001) J. Chromatogr. Sci.; 39(8), 339-344. 2 1004-8685(2005)07-0885 戎江瑞 3 种不同前处理方法在 HPLC 测定果冻中苯甲酸、山梨酸和糖精钠的实验比较 J 中国卫生检验杂志 2005， 15（ 7）： 885 3 李明元 高 效液 相色谱法及其在食品分析中的应用北京：北京大学出版杜 1998(9)： 97 4 GB/T 5009 29-1996 食品中山梨酸、苯甲酸的测定方法 5 部建仙功能性食品中 国轻工业出版杜， 1997 197 6 殷茂荣，张存玲 王勤高效液相色谱法测定某些食品中糖精钠、苯甲酸、山梨酸等预5 处理方法的探讨叨卫生研究， 2002， (1)： 26-27 7 李雪琴，苗笑亮，郝莉花，等 HPLC测定肉制品中山梨酸方法的改进 J食品科技，2006， (7)： 225-229
