APP下载

山梨酸钾的作用机理、毒性与检测方法综述

2020-11-06刘天意陈晓峰姜睿祺

现代食品·下 2020年9期
关键词:食品添加剂检测方法

刘天意 陈晓峰 姜睿祺

摘 要:山梨酸钾作为常用的防腐剂,广泛地用于食品行业与制药行业中,具有良好的防腐效果的同时,对人体的毒理作用较小。本文对山梨酸钾进行探讨,说明其作用机理、毒理作用以及国内常用的山梨酸钾检测方法。

关键词:山梨酸钾;食品添加剂;检测方法

Abstract:Currently, potassium sorbate, as a commonly used preservative, is widely used in the food industry and the pharmaceutical industry. While it has a good antiseptic effect, it has less toxicological effects on the human body. This article discusses potassium sorbate, explaining its mechanism of action, toxicological effects, and common domestic potassium sorbate detection methods.

Key words:Potassium sorbate; Food additives; Testing methods

中图分类号:TS202.3

山梨酸钾作为常用的食品添加剂[1],适量使用可以起到较好的防腐、保鲜效果,但是过量使用山梨酸钾,会降低机体对维生素与钙元素的吸收效果,同时导致肝脏损害、患癌率升高等不良作用[2]。因此,在充分了解山梨酸钾的防腐机理、毒理作用后,比較目前山梨酸钾检测方法优缺点、阐明各类检测方法研究情况具有重要意义。本文对现用的各种检测方法进行对比,开展对于检测方法的探讨,为山梨酸钾检测提供参考。

1 山梨酸钾的防腐机制

山梨酸钾通过抑制微生物脱氢酶的活性,同时与酶系统中的巯基结合,破坏多个主要的酶系统,实现防腐功效[3]。山梨酸钾对于酵母菌以及好氧性微生物具有明显的抑制作用[4]。与苯甲酸相比,山梨酸钾的抑菌效果是苯甲酸的6~10倍,毒性约为苯甲酸的1/5[5-6],且对食品无其他不良影响。目前,为达到更好的防腐效果,常将山梨酸钾与苯甲酸钠混合使用。

2 山梨酸钾的毒理作用

山梨酸钾在被人体摄入后,在多个器官中均有分布,代谢方式和其他单不饱和脂肪酸一样,主要通过CO2的形式排出到体外。现阶段研究表明,山梨酸及其钾盐的微核试验、体内外染色体畸变试验等遗传毒性检测结果多为阴性。短期或亚慢性毒性试验也以阴性结果为主,尚未观察到有意义的生物学改变[7]。

3 山梨酸钾的检测方法

目前,国内外常用的对山梨酸钾的检测方法主要有:高效液相色谱法、超高效液相色谱法、气相色谱法,气-质联用法、液-质联用法、三维荧光光谱法、电化学法与紫外-可见分光光度法、拉曼光谱法。其中,高效液相色谱法与超高效液相色谱法的灵敏度相对较高,成本相对较低,是目前使用较多的检测方法。现行的我国食品安全标准GB 2760-2014中规定,饮料中山梨酸钾的最大使用量为0.5 g·kg-1,糕点中山梨酸钾的最大使用量为1.0 g·kg-1,实际检测时以此为标准。

3.1 高效液相色谱法

高效液相色谱法是最常用的测定山梨酸钾的方法,目前,经过改进的高效液相色谱法在测定山梨酸钾的同时,还可以同时检测安赛蜜、苯甲酸钠以及糖精钠,具有耗时较短、结果准确、成本较低等一系列优点。邓迎春等[8]建立了一种可以同时测定食品中多种成分的高效液相色谱法,进行样品前处理时选用ZnSO4与NaOH作为共同的沉淀剂,将山梨酸等物质转化为水溶性的钠盐,再进行样品结果测定,得到光谱图后进行准确度实验,得到测定结果。吴昌林[9]利用常规的高效液相色谱法对乳饮料中的山梨酸钾进行检测,取样品制备溶液后,分别在紫外光区进行光谱扫描,制作标准曲线方程,再取同类样品,进样后记录峰面积,根据峰面积加标回收结果。最后进行重复性试验,完成检测。张小舟等[10]利用高效液相色谱法对市售辣条中含有的山梨酸进行测定,样品经过前处理以后,通过亚铁氰化钾溶液和乙酸锌溶液进行提取,使用YMC-PACK ODS AQ色谱柱,同时以乙酸铵为流动相进行测定。这一方法具有较高的精确度和重现性,适用于测定辣条等食品中山梨酸钾的含量。

3.2 超高效液相色谱法

超高相液相色谱法也是常用的测定食品中山梨酸钾含量的方法,通常采用二极管阵列检测器进行检测,分析时间短,操作简便迅速。陈丹萍等[11]使用超高相液相色谱法测定饮料中的山梨酸含量,对样品进行测定后,使用ZORBAX ECLIPSE XDB-C18色谱柱进行分离,以甲醇和乙酸铵为流动相进行洗脱,再使用二极管阵列检测器进行检测,在2 min内完成分析,实现了对山梨酸钾含量的测定。此方法不仅具有高效液相色谱法简便、快捷的优点,还具有回收率高、适合大批样品同时测定的优点。陈丽娟等[12]使用超高效液相色谱-高分辨质谱法对蜂蜜中山梨酸钾的含量进行了测定,采用甲醇-水溶液提取样品,使用Diamonsil Plus C18色谱柱来进行色谱分离,再用0.5 mmol·L-1乙酸铵溶液和甲醇作为流动相梯度进行洗脱,之后用高分辨负离子扫描模式进行定性,使用外标法进行定量。测定结果的相对偏差小,抗干扰能力强,为品质监管工作提供了重要参考。

3.3 三维荧光光谱法

三维荧光光谱法具有精确度高、操作简便的优点[13],同时还可以实现痕量级别的检测。王书涛等[14]采用了三维荧光光谱法对山梨酸钾进行了分析,制作山梨酸钾三维荧光光谱图和等高线图,在最佳激发波长为375 nm的情况下,分别绘制每组溶液的发光光谱图,并且绘制最大荧光强度随山梨酸钾浓度的变化曲线,以达到检测山梨酸钾的目的。

3.4 紫外分光光度法

由于山梨酸钾在紫外区处有最大吸收峰,同时在较大范围内有良好的线性关系,紫外分光光度法也同样具有操作简易、条件设备简单等优点,所以也可以使用紫外分光光度法进行山梨酸钾的测定。闫家伟[15]使用紫外分光光度法对饮料中的山梨酸钾含量进行测定。考虑到维生素C在紫外区同样也有吸收,所以将山梨酸钾转化为山梨酸,氯仿萃取后再用Na2CO3进行反萃取,得到良好的测定结果。桑宏庆等[16]使用紫外分光光度法同时测定饮料中的山梨酸钾和苯甲酸钠,在山梨酸钾和苯甲酸钠共存时,这一方法不必经过水蒸气蒸馏和组分分离操作,在酸化后直接用乙醚提取测定,有效地缩短了测定时间。

3.5 拉曼光谱法

拉曼光谱法是利用拉曼散射效应对与入射光频率不同的散射光谱进行分析的方法,具有无损耗、快速等优点,易于实现仪器的小型化和现场化[17-19]。然而拉曼散射却难以用于直接检测微量成分,因为其强度很弱,一般只有10-10~10-4,分析灵敏度低。近些年科研人员发现表面增强拉曼光谱相比普通拉曼光谱可以实现数个数量级的信号增强且具有不需要对样品进行前处理、操作简单方便、测定迅速、高灵敏度、高分辨率、水干扰小等特点,非常适合用于现场的快速检测[20-21]。常敏等[22]使用纳米银胶体作为增强基底,对碳酸饮料中山梨酸钾的含量进行检测,发现以柠檬酸三钠还原硝酸银制备的银溶胶作为拉曼基底,极大增强了拉曼强度,提高了其分析灵敏度,且可以实现对山梨酸钾的现场快速定量检测。

4 结论

测定食品添加剂山梨酸钾是一项十分重要的检测工作,检测方法的不断进步、检测仪器的不断更新使测定更加迅速、更加准确。此外,近年来不断完善的监管体系与不断加大的科研投入为更好地检测山梨酸钾提供了持续发展的保障。希望通过本文的介绍有助于科研工作者与技术人员深入、全面地了解目前常用的山梨酸钾测定方法,深入开展相关科研、检测工作,建立一套完善、经济、高效的山梨酸钾检测体系。

参考文献:

[1]孙美娜.RP-HPLC法检测饮料中常见的8种防腐剂和2种甜味剂[J].食品工业,2018,39(7):

323-326.

[2]黄文恺.采用超高效液相色谱法测定饮料中的苯甲酸和山梨酸的研究[J].食品安全导刊,2020(3):110.

[3]曾庆孝.食品加工与保藏原理[M].北京:化学工业出版社,2015.

[4]罗傲霜,淳泽,罗傲雪,等.食品防腐剂的概况与发展[J].中国食品添加剂,2005(4):55-58,76.

[5]裴堃.山梨酸及其盐的防腐作用[J].企业标准化,2008(Z4):37-38.

[6]肖燕清,白卫东,钱敏.我国食品防腐剂的发展现状及对策[J].中国调味品,2010,35(11):43-47,62.

[7]敬海明,何立伟,何雨欣,等.山梨酸及其钾盐的危害识别[C]//中国毒理学会第七次全国会员代表大会暨中国毒理学会第六次中青年学者科技論坛论文摘要,2018.

[8]邓迎春,徐晓楠,郭旭光,等.高效液相色谱法同时测定食品中安赛蜜、苯甲酸(钠)、山梨酸(钾)、脱氢乙酸(钠)和糖精钠[J].中国卫生检验杂志,2020,30(8):918-921.

[9]吴昌林.高效液相色谱法检测含乳饮料中的苯甲酸、山梨酸、糖精钠3种添加剂含量[J].分析仪器,2020(3):38-41.

[10]张小舟,周蕾.高效液相色谱法测定市售辣条中的苯甲酸和山梨酸[J].现代食品,2020(11):208-211.

[11]陈丹萍,杨富春,张宝元.超高效液相色谱法快速测定饮料中的安赛蜜、苯甲酸、山梨酸和糖精钠[J].现代食品科技,2011,27(5):601-602,533.

[12]陈丽娟,费晓庆,谭梦茹,等.超高效液相色谱-高分辨质谱法测定蜂蜜中的苯甲酸、山梨酸、安赛蜜与糖精钠[J].分析测试学报,2016,35(9):

1142-1146.

[13]王书涛,陈东营,魏蒙,等.荧光光谱法和PSO-BP神经网络在山梨酸钾浓度检测中的应用[J].中国激光,2015,42(5):312-318.

[14]王书涛,刘诗瑜,王志芳,等.基于ICSO-SVM和三维荧光光谱的山梨酸钾浓度检测[J].光谱学与光谱分析,2020,40(5):1614-1619.

[15]闫家伟.紫外分光光度法测定饮料中山梨酸钾的含量[J].南阳师范学院学报,2007(6):47-48.

[16]桑宏庆,蔡华珍,王大勇.紫外分光光度法同时测定饮料中山梨酸钾和苯甲酸钠[J].饮料工业,2006(8):34-37.

[17]Enejder A M K,Scecina T G,Oh J,et al.Raman spectroscopy for noninvasive glucose measurements[J].Journal of Biomedical Optics,2005,10(3):031114.

[18]赵宇,温宝英,黄艺伟,等.便携式拉曼光谱仪快速检测唾液中盐酸吡格列酮的含量[J].光谱学与光谱分析,2018,38(12):3769-13772.

[19]陈斌,张少敏,余岳林,等.拉曼光谱快速检测盐酸左氧氟沙星注射液[J].药物分析杂志,2011,31(9):1715-1719.

[20]Jeanmaire D L,Duyne R P V,et al.Surface Raman spectroelectrochemistry: Part I. heterocyclic,aromatic,and aliphatic amines adsorbed on the anodized silver electrode[J].Journal of Electroanalytical Chemistry & Interfacial Electrochemistry,1977,84(1):120.

[21]Albrecht M G,Creighton J A.Anomalously intense Raman spectra of pyridine at a silver electrode[J].Journal of the American Chemical Society,1977,99(15):5215-5217.

[22]常敏,邱志杰,张学典,等.纳米银基底-表面增强拉曼光谱法测定痕量山梨酸钾[J].分析试验室,2019(9):1039-1042.

猜你喜欢

食品添加剂检测方法
几种食品添加剂对山楂果丹皮品质的影响
食品安全与食品添加剂的关系探究
宫颈内人乳头瘤病毒的研究进展
小儿氨酚黄那敏颗粒有关物质对氯苯乙酰胺检测方法的建立
空气中80%是“食品添加剂”
粉状速凝剂氯离子含量检测方法
食品添加剂和食品安全与人体健康
那些黑榜上的“食品添加剂”