HPLC法测定4种市售碳酸饮料中苯甲酸、山梨酸和糖精钠的含量
2016-07-20郑晓楠连文绮山西农业大学信息学院山西国新天然气利用有限公司
□ 郑晓楠 白 洁 张 丹 连文绮 山西农业大学信息学院 赵 贺 山西国新天然气利用有限公司
HPLC法测定4种市售碳酸饮料中苯甲酸、山梨酸和糖精钠的含量
□ 郑晓楠 白 洁 张 丹 连文绮 山西农业大学信息学院 赵 贺 山西国新天然气利用有限公司
摘 要：本研究采用高效液相色谱法（HPLC法）检测了4种市售碳酸饮料中苯甲酸、山梨酸和糖精钠的含量。结果表明：碳酸饮料中苯甲酸、山梨酸和糖精钠含量分别在20～320 μg/mL范围内，线性关系（r＞0.999 9），平均回收率为99.57%～101.25%，RSD为0.56%～2.54%。用该方法测定的4种市售饮料中的苯甲酸含量分别为0.13、0.13、0.14 μg/ mL，山梨酸和糖精钠未检出，均未超过最大添加量。该方法精密度、重复性和准确度均良好，可用于碳酸饮料中苯甲酸、山梨酸和糖精钠含量的测定。
关键词：HPLC；碳酸饮料；苯甲酸；山梨酸；糖精钠
食品添加剂具有改善食品品质、防止食品发生腐败变质等特性，近年来在食品加工工艺中大量使用。同时，违法及过量使用食品添加剂的报道屡见不鲜，也越来越受到消费者的重视。《食品添加剂使用标准》（GB2760- 201 4）中明确规定了各类添加剂在食品中的最大添加量，其中苯甲酸、山梨酸和糖精钠作为典型的防腐剂和甜味剂常添加在饮料中，最大添加量分别为0.2 g/kg、0.5 g/kg、0.15 g/kg。
目前，食品中苯甲酸、山梨酸和糖精钠的检测方法主要是气相色谱法、高效液相色谱法和紫外分光光度法等。本研究利用高效液相色谱法对4种市售碳酸饮料中苯甲酸、山梨酸和糖精钠的含量进行了测定。该方法步骤简单、成本低、回收率高，适合所有碳酸饮料的测定。
1 仪器与试剂
1.1 仪器
U3000高效液相色谱仪（配有紫外检测器）：戴安中国有限公司；2xZ- 2旋片式真空泵：临海市谭氏真空设备有限公司 KQ5200B型超声波清洗器：昆山市超声仪器有限公司；0.45 μ m有机系微孔滤膜和0.45 μ m水系微孔滤膜：美国Ameritech公司；AUW120D天平：日本SHIMADZU公司；HeaL Force EASy 10超纯水机：力新仪器（上海）有限公司
1.2 试剂
甲醇（色谱纯）：Fisher Scientific公司；氨水（分析纯）：西陇化工股份有限公司；乙酸铵（分析纯）：西亚试剂；苯甲酸标准品：中国计量科学研究院；山梨酸标准品：中国计量科学研究院；糖精钠标准品：中国计量科学研究院；碳酸饮料样品：维尔康、芬达、雪碧和可乐，均购于当地超市。
2 方法
2.1 流动相与标准液的配制
2.1.1 乙酸铵溶液配制
准确称取3.08 g固体乙酸铵，溶解后定容至2 000 mL，并用0.45 μm水膜抽滤。
2.1.2 标准储备液的配制
糖精钠标准溶液：准确称取固体糖精钠0.1 04 8 g，蒸馏水溶解并定容至100 mL，其糖精钠含量为1.00 mg/mL。
苯甲酸标准储备液：在天平上准确称取0.100 1g固体苯甲酸钠，蒸馏水溶解并定容至100 mL，其苯甲酸含量为1.00 mg/mL。
山梨酸标准储备液：准确称取0.1 05 5 g山梨酸钾，溶解并定容至100 mL，其山梨酸含量为1.00 mg/mL。
2.1.3 混合标准使用液
分别准确吸取不同体积糖精钠，苯甲酸和山梨酸标准储备溶液，将其稀释成苯甲酸，山梨酸和糖精钠含量分别为0、20、40、80、160、320 μg/ mL的混合标准使用液，作为标准系列溶液。
2.2 样品前处理
准确称取市售的4种碳酸饮料10 g（精确至0.001 g）于烧杯，置于超声除气30 s。用氨水（1+1）调节pH值至中性，倒至25 mL比色管，用超纯水定容至刻度，针筒抽取适量样品，经0.45 μ m微孔滤膜过滤，滤液等待上机分析。
精密量取上述过滤溶液10 μl注入液相色谱仪，记录色谱图，按标准曲线法以峰面积计算，即得被测碳酸饮料中各添加剂的含量。
2.3 色谱条件
色谱柱：Capcell Pak C18色谱柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）；流动相：甲醇-乙酸铵（体积比为5∶95）；流速：1.0 mL/min；柱温：35℃；检测波长230 nm；进样量：10 μ L；实验用保留时间定性，外标法定量。
3 结果与分析
3.1 系统适用性实验
在2.3的色谱条件下，糖精钠、苯甲酸和山梨酸标准混合溶液的色谱图如图1所示。由色谱图可知，4种供试品中糖精钠、苯甲酸、山梨酸与其他成分分离完全，理论塔板数不少于3 000。
3.2 线性范围与检测限
精密量取由2.1.2方法制备的标准样品储备液，将其稀释成20、40、80、160、320μg/mL，各10 μl注入液相色谱仪，记录色谱峰面积。并以各3种标准品浓度x（μg/mL）为横坐标，峰面积y为纵坐标进行线性回归，得苯甲酸、山梨酸、糖精钠的回归方程及相关系数见表1。由表2可知，苯甲酸、山梨酸和糖精钠在20～320μg/ mL范围内线性关系良好。同时，用相应系列浓度的标准品进行分析，通过考察图谱的噪音，以信噪比RSN=3和RSN=10时各标准样品量分别作为检测限和定量限，结果见表1。
3.3 加样回收率和精密度实验
取一定量的碳酸饮料，加入由2.1. 2方法制备的标准样品储备液中，将其稀释成20、160、320 μg/mL相应浓度，各10 μ l注入液相色谱仪，进行精密度和回收率试验，进行6次重复测定，平均回收率为99.57%～101.25%，相对偏差为0.56%～2.54%，且基体效应较弱，说明该方法能可有效降低基体效应带来的干扰，结果见表2。
3.4 样品测定
取市售4种碳酸饮料样品按照2.2的试验方法和2.3的色谱条件进行进样分析，得到了4种样品的色谱谱图，记录峰面积，并计算样品中苯甲酸、山梨酸和糖精钠含量，实验结果见表3。
图1 糖精钠、苯甲酸和山梨酸标准溶液的色谱图
表1 苯甲酸、山梨酸和糖精钠的回归方程
表2 碳酸饮料样品中加样回收率和精密度试验结果
表3 市售4种碳酸饮料样品中苯甲酸、山梨酸和糖精钠的含量
4 结论
通过实验研究发现，实验中被检的4种市售碳酸饮料中的苯甲酸、山梨酸和糖精钠含量均未超出国家标准。实验中利用的HPLC法操作简单、结果准确，具有较好的线性范围和稳定性，可满足日常对以上3种添加剂的检测需要。
