果汁饮料中防腐剂苯甲酸含量的分析研究设计开题综述Word文档格式.docx
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1.2防腐剂的发展现状1
1.3防腐剂的来源及危害2
1.3.1防腐剂的来源2
1.3.2防腐剂的危害2
1.4防腐剂苯甲酸的处理4
1.4.1防腐剂苯甲酸含量测定方法的发展4
1.4.2高效液相色谱法测定果冻中苯甲酸4
1.4.3高效液相色谱法测定含乳饮料中苯甲酸5
1.4.4高效液相色谱法测定腌熏腊肉中苯甲酸、山梨酸及前处理方法比较….5
1.4.5HPLC法测定饮料中苯甲酸含量的不确定度评定……………………………………5
二实验部分……………………………………………………………………………………………..6
2.1实验准备6
2.1.1实验试剂6
2.1.2实验仪器6
2.2色谱参考条件7
2.3实验步骤7
三实验结果与分析………………………………………………………………………………8
3.1色谱条件8
3.2标准曲线9
3.2.1样品中苯甲酸含量估算9
3.3.2标准曲线的绘制9
3.4.3回收率实验10
3.1.4方法的精密度11
四结论11
参考文献…………………………………………………………………………………………………12
致谢…………………………………………………………………………………………………….13
一绪论
1.1概述
防腐剂是一种能够抑制食品中微生物生长和繁殖的化学物质。
如果按照国家规定的数量使用，不仅可以防止食品生霉，而且可以防止食品变质或腐败，并能延长保存时间，同时对食用者也不会引起什么危害。
因此，对防腐剂的使用必须控制一定的使用量，而且应具备以下特点：
⑴凡加入食品中的防腐剂，首先是对人体无毒、无害、无副作用的；
⑵长期使用添加防腐剂的食品，不应该使机体组织产生任何的病变，更不能影响第二代发育、生长；
⑶加入防腐剂之后，对食品的质量不能有任何的影响和分解；
⑷食品加入防腐剂之后，不能掩蔽劣质食品的质量或改变任何感官性状。
我国允许使用的防腐剂有苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐、对羟基苯甲酸乙酯及丙酯等。
其中前两种应用广泛。
苯甲酸及其盐类使用范围：
酱油、醋、果汁类、果酱类、葡萄糖、罐头，最大使用剂量1g/公斤；
汽酒、汽水、低盐酱菜、面酱类、蜜饯类、山楂糕、果味露，每公斤最多使用0.5g。
苯甲酸随食品进入体内时与甘氨酸结合成马尿酸，从尿液中排出体外，不再刺激肾脏；
山梨酸进入机体后参与新陈代谢，最后生成CO2和H2O，被排出体外，由于山梨酸及其盐类价格贵一般不常用，多数用在出口食品中。
苯甲酸又名安息香酸，为白色有丝光的鳞片或针状结晶，熔点122℃，沸点249.2℃，100℃开始升华。
在酸性条件下可随水蒸汽蒸馏，微溶于水，易溶于氯仿、丙酮、乙醇、乙醚等有机溶剂，化学性质较稳定。
1.2防腐剂的发展现状
目前，防腐剂在食品的使用最为广泛，它能有效防止食品由微生物所引起的腐败变质现象的发生，从而延长其保存期。
可以说，没有食品防腐剂就不可能有现代食品工业。
随着科学技术的进步，人们逐步发现化学合成食品防腐剂存在对人体健康的巨大威胁。
于是，世界各国都又致力于广谱、安全、高效食品防腐剂的研发。
近年来，随着人们生活和消费水平的提高，人们对食品的安全水平提出了更高的要求，食品加工企业为了顺应市场的变化，其产品也越来越向“绿色”和“天然”等方向转变，因此，天然、安全的功能性食品防腐剂的研究开发就成为必要。
1.3防腐剂的来源及危害
防腐剂的来源
食品防腐是一个古老的话题。
在人类还没有化学合成食品防腐剂之前，人们已经寻找到了大量使食品保质期延长的办法，如高盐腌制、高糖蜜制、酸、酒、烟熏、水中、地下存放等等。
随着食品工业的发展，传统防腐方法已不能满足其防腐需要，人们对食品防腐方法提出了更高的要求，要求操作更简单，保质期更长，防腐成本更低。
基于此，化学产品用于食品防腐的做法开始流行。
早期的化学防腐主要有甲醛、硝酸盐类等高毒产品，以后又研究出苯甲酸、苯甲酸钠、脱氢醋酸纳、双乙酸钠等等数十种各类化学合成食品防腐剂。
防腐剂的危害
抑制物质腐败的药剂。
即对以腐败物质为代谢底物的微生物的生长具有持续的抑制作用。
重要的是它能在不同情况下抑制最易发生的腐败作用，特别是在一般灭菌作用不充分时仍具有持续性的效果。
对纤维和木材的防腐用矿油、煤焦油、丹宁，对生物标本用甲醛、升汞、甲苯对羟基苯甲酸丁酯、硝基衍生物或香脂类树脂。
在食品中使用防腐剂受到限制，因此多靠干燥、腌制等一些物理的方法。
特殊的防腐剂有乙酸等有机酸、以油酸脂为成分的植物油、芥子等特殊的精油成分。
对于生物体的局部（如人体表面或消化道），可以根据具体条件采用各种防腐剂（如碘仿、水杨酸苯脂、苯胺染料等）。
食品防腐剂能抑制微生物活动，防止食品腐败变质，从而延长食品的保质期。
绝大多数饮料和包装食品想要长期保存，往往都要添加食品防腐剂[1]。
食品防腐剂对人体健康究竟有无危害呢？
中国只批准了32种允许使用的食品防腐剂，且都为低毒、安全性较高的品种。
它们在被批准使用前都经过了大量的科学实验，有动物饲养和毒性毒理试验和鉴定，已证实对人体不会产生任何急性、亚急性或慢性危害。
只要食品生产厂商所使用的食品防腐剂品种、数量和范围，严格控制在国家标准《食品添加剂使用卫生标准》（GB2760-96）规定的范围之内，是绝对不会对人体健康造成损害的，人们大可放心食用。
比如，在市场上所见到的食品通常会添加山梨酸钾、苯甲酸钠等防腐剂，这两种应用最广泛的防腐剂被人体摄入后，一般会随尿排泄，并不会在人体内蓄积。
当然，食品防腐剂也是一把“双刃剑”，也有可能给人们的健康带来一定的麻烦。
在我国，目前食品生产中使用的防腐剂绝大多数都是人工合成的，使用不当会有一定的副作用；
有些防腐剂甚至含有微量毒素，长期过量摄入会对人体健康造成一定的损害。
以目前广泛使用的食品防腐剂苯甲酸为例，国际上对其使用一直存有争议。
比如，因为已有苯甲酸及其钠盐蕴积中毒的报道，欧共体儿童保护集团认为它不宜用于儿童食品中，日本也对它的使用做出了严格限制。
即使是作为国际上公认的安全防腐剂之一山梨酸和山梨酸钾，过量摄入也会影响人体新陈代谢的平衡。
虽然，《食品添加剂使用卫生标准》严格规定了防腐剂的种类、质量标准和添加剂量，但令人感到十分遗憾和极为担心的是，许多食品生产企业违规、违法乱用、滥用食品防腐剂的现象却十分严重。
主要表现在以下三个方面：
（1）大剂量使用防腐剂。
（2）使用廉价但毒副作用较大的防腐剂。
（3）使用变质的畜肉作香肠，为不影响香肠的外观并掩盖变质的真相，使用福尔马林等作为防腐剂。
针对食品防腐剂使用方面存在的问题以及人们对防腐剂的认识误区，中国消费者协会在2001年第2号消费警示中，郑重提醒广大消费者：
要正确认识、理性看待食品中的防腐剂，掌握有关食品防腐剂的常识，以便在购买食品时能明明白白选购；
儿童、孕妇等属于身体发育特别时期的特殊人群，在食品的摄取方面应该重点予以保护，建议不要给他们食用那些过多使用防腐剂的食品，以保障他们的身体健康；
在选购食品、饮料时，尽可能购买有信誉、质量经得起市场考验的产品，因为这类产品中使用防腐剂时更慎重、稳妥，标注也往往更真实；
对一些中小企业在产品说明或广告中所宣称的“本品绝对不含任何防腐剂”不要轻易相信。
近年来，一些食品中必用的防腐剂也在向着安全、营养、无公害的方向发展，诸如葡萄糖氧化酶、乳酸菌、壳聚糖、果胶分解物等新型防腐剂已经出现，并被国家批准使用，建议大家在尽可能的情况下应首选含天然防腐剂的食品，以确保你的健康不受损害。
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、苯甲酸及其盐等为代表。
1.4防腐剂苯甲酸的处理方法
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，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,这个方法是理想的提取方法[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0.45μm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0.45μm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[7]。
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，GB/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]
HPLC法测定饮料中苯甲酸含量的不确定度评定。
在高效液相色谱法测量饮料中苯甲酸和山梨酸的过程中，测量不确定度的主要来源是样品的取样及称量、预处理、转移定容、标准溶液及其稀释、仪器测量等。
在高效液相色谱法（HPLC）测定饮料中苯甲酸时，测量速度较慢，往往一针需要7—10min，做一条工作曲线需要两小时左右，再测样品时仪器的灵敏度发生了改变，所以国家标准采用单点校正法测定，尽量缩短测量时间。
标准溶液的浓度尽量与待测溶液的浓度接近，可以消除仪器非线性影响，否则不在同一线性范围内，可能引起较大的不确定度，而单点校正法并没有考虑线性影响，认为是绝对线性，不存在不确定度的。
根据小分量不确定度不足最大分量不确定度的1/3时，小分量不确定度可以忽略不计的原则[7]，在本实验中，对于玻璃器皿的膨胀系数、A级吸量器具的不确定度均可以忽略，但对于样品预处理时使用的比色管等给实验带来较大的不确定度，实验时必须加以控制，通过这样分析来源后，对于我们评定HPLC测量其他成分有很大的帮助。
同时通过对测量结果的不确定度评定，了解了测定过程中哪些步骤是主要的不确定度来源．它能很好地指导我们在分析过程中解决主要矛盾，控制关键点，使检验水平和分析质量得到同步提高[8]。
二实验部分
2.1实验方法：
上面叙述了几种检测方法，本实验采用的是高效液相色谱法。
2.2实验试剂：
乙酸铵（分析纯A.R）（500g），
苯甲酸（分析纯A.R）（250g），
碳酸氢钠（分析纯A.R）（500g），
氨水（分析纯A.R）（500g），
甲醇（分析纯A.R）（500g），
橙汁。
2.3实验仪器：
AL204型电子天平，
GM-0.33Ⅱ型隔膜真空泵，
超声波清洗器，
依利特P230Ⅱ型高效液相色谱仪
加热套，烧杯，移液管，容量瓶等
2.4色谱参考条件
2.4.1柱：
TWG-C184.6mm×
250mm，10um不锈钢柱。
2.4.2流动相：
甲醇：
乙酸铵溶液（0.02mol/L）=10:
90。
2.4.3流速：
1ml/min。
2.4.4进样量：
20ul。
2.4.5检测器：
紫外检测器，230nm波长，0.2AUFS。
2.5实验步骤：
2.5.1甲醇：
经滤膜（0.5um）过滤。
2.5.2.碳酸氢钠溶液：
秤取1.9665g碳酸氢钠，加水定容至100ml，振荡溶解。
2.5.3乙酸铵溶液（0.02mol/L）：
秤取0.7717g乙酸铵，加水定容至500ml，溶解经0.45um滤膜过滤。
2.5.4.苯甲酸标准储备溶液：
秤取0.1041g苯甲酸，加入碳酸氢钠溶液5ml，加热溶解，移入100ml容量瓶种，加水定容至100ml，苯甲酸含量为1mg/ml,作为储备溶液。
2.5.5移取氨水20ml家等体积的水混合制成（1+1）稀氨水。
2.5.6秤取橙汁10ml，放入小烧杯中，用（1+1）氨水调PH约7，离心沉淀，上清液经0.45um滤膜过滤。
2.5.7.取储备液与待测液于小试管中，进行高效液相色谱分析。
2.5.8根据保留时间定性，外标峰面积法定量。
估算待测液浓度
2.5.9秤取储备液0.5ml，1ml，1.5ml，2ml，2.5ml定容至10ml，分别配置浓度为0.05（mg/mL）,0.1（mg/mL）,0.15（mg/mL）,0.2（mg/mL）,0.25（mg/mL）的标准溶液。
进行高效液相色谱分析。
2.5.10取0.15mg/ml的标准溶液进行重复性试验测定。
2.5.11回收率的测定
秤取5ml样品，加入和5ml0.2（mg/mL）的标准溶液，振荡摇匀，进行高效液相色谱分析
三结果与讨论
1、色谱条件
实验采用TWG-C184.6mm×
实验的流动相为甲醇：
实验的流速为1ml/min。
实验的进样量为20ul。
实验的检测器为紫外检测器，230nm波长，0.2AUFS。
图1.样品的液相色谱图
2、标准曲线
2.1样品中苯甲酸含量的估算
表一：
峰面积
浓度（mg/mL）
储备液
7351.34
1
待测液
940
0.128
根据储备液体的峰面积和浓度之间的比例值，估算待测液浓度约为0.128mg/mL。
2.2标准曲线的绘制
在流速为1ml/min，波长为230nm，流动相为甲醇：
的色谱条件下，将不同浓度的混合标准工作液系列（0.050.100.150.200.25mg/ml）分别进样分析，外标法定量。
根据0.05mg/ml，0.10mg/ml，0.15mg/ml，0.20mg/ml，0.25mg/ml的标准溶液的峰面积，得出标准曲线
以浓度为横坐标（C），峰面积为纵坐标（A），求得苯甲酸的直线回归方程为A=49734.7C+22.4，相关系数R2=0.998,结果表明：
在0.05-0.25mg/ml范围内，苯甲酸、浓度与峰面积呈良好线性关系。
表二：
浓度
0.05mg/ml
0.10mg/ml
0.15mg/ml
0.20mg/ml
0.25mg/ml
峰面积（Mv.sec）
2616.03
4936.29
7203.33
10279.22
12378.74
图2.苯甲酸溶液的标准曲线
2.3回收率实验
精密移取饮料样品20．0mL，添加浓度为2．0g／L的苯甲酸标准贮备液0．5mL、1mL或1．5mL，即加标量为10mg／L或20mg／L或30mg／L。
按样品处理方法处理后进样分析，按直线回归方程计算含量，作为测定值，将未添加标准贮备液的样品含量结果作为本底值，计算回收率
图3.加标量为0.2mg/ml的液相色谱图
根据标准曲线的出样片，加标样的浓度：
表三
样品
加标0.2mg/ml
7348.11
7704.61
浓度（mg/ml）
0.1473
0.1544
根据质量关系（C测*10-C样*5）/（加标量*5）,测定回收率
表四
加标量
测定值
回收率
加标0.2mg/ml
0.2
80.75％
根据质量关系，得出的回收率约为80.75％，说明该方法具有较好好的回收率，准确度较高。
2.4方法的精密度（0.15）
根据重复值算出相对标准偏差
表五
重复1
重复2
重复3
重复4
重复5
重复6
7725.80
7781.51
7770.85
7711.00
7759.68
7703.43
根据偏差值得标准偏差为0.425％。
6组的重复实验是为了让得出数据的误差减小，进入允许误差范围，使数据更加的准确，可靠。
取各组分浓度均为50mg／L的混合标准液，按确定的色谱条件重复进样6次，分别计算出两种组分的精密度，苯甲酸、RSD分别为0.425％、。
表明测定结果的重现性良好。
四结论
该结果与文献报道的结果相比分离效果好。
根据0.05mg/ml，0.10mg/ml，0.15mg/ml，0.20mg/ml，0.25mg/ml的标准溶液的峰面积，得出标准曲线。
根据标准曲线的出样片，结果测得加标样的浓度约为0.1544mg/mL。
根据质量关系，得出的回收率约为80.75％。
参考文献
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