2013年公共营养师二级之食品分析：防腐剂的测定

　　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。

　　山梨酸及其盐类在酱油、醋、果酱类中，每公斤最多允许使用1g;对低盐酱菜类、面酱类、蜜饯类等使用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。

　　苯甲酸钠易溶于水和乙醇，难溶于有机溶剂，与酸作用生成苯甲酸。

　　山梨酸为无色、无臭的针状结晶，熔点134℃，沸点228℃。山梨酸难溶于水，易溶于乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂，在酸性条件下可随水蒸汽蒸馏，化学性质稳定。

　　山梨酸钾易溶于水，难溶于有机溶剂，于酸作用生成山梨酸。苯甲酸与山梨酸两种防腐剂主要用于酸性食品的防腐。

　　一、苯甲酸及其盐类的测定

　　测定方法： (1) 中和法(碱滴定法)--应用广泛

　　(2) 紫外分光光度法

　　(3) 薄层层析法

　　(4) 气象色谱法

　　(5) 高压液相色谱法

　　(一)中和法

　　1、原理

　　在弱酸条件中，用乙醚将样品中的苯甲酸提取出来，将乙醚挥发后，用中性酒精或醇醚混合物溶解内容物，用酚酞做指示剂，采用0.1N标准NaOH滴定至终点，然后根据氢氧化钠消耗的体积计算苯甲酸或苯甲酸钠的含量。

　　2、试剂

　　3、样品的处理

　　⑴ 固体或半固体样品(各种果酱)

　　称100g样→与500ml容量瓶中→加200ml水→加AR NaCl直到不溶解为止(降低苯甲酸在水中溶解度)→用10%NaOH调为碱性(这时苯甲酸生成苯甲酸钠，并以苯甲酸钠状态存在)→用饱和NaCl定容500ml→静置2小时→过滤→弃去初液→收集滤液

　　⑵ 含酒精样品(各种汽饮料等)

　　取250ml样→于烧杯中→加10%NaOH呈碱性→置水浴蒸发至100ml(除去C2H5OH)→移入250ml容量瓶→加30gNaCl溶解后→用饱和NaCl定容→放置2小时→过滤→收集滤液

　　⑶ 含多量脂肪样品

　　于上述制备好的滤液中→加NaOH使之成为碱性→加50ml乙醚提取→静置分层后→弃去醚层→溶液供测定用

　　4、操作方法

　　吸滤液100ml→于500ml分液漏斗→加 1┱1 HCl 5ml酸化→用150ml乙醚分三次提取→每次振荡不能太激烈以防乳化→合并醚层→连接蒸馏装置→回收乙醚(50℃水浴)→用10ml中性乙醇+10ml 水溶解残渣→加2滴酚酞→用0.1N NaOH滴出微红色(同时要求做空白实验　)

　　5、计算

　　苯甲酸含量%=(N?V×0.122/W)×100 = (N?V×0.1441/W)

　　N : 标准氢氧化钠的浓度

　　V: 标准氢氧化钠消耗的体积

　　W : 样品重量

　　0.122 : 1ml0.1N 氢氧化钠约等于苯甲酸的克数

　　0.1441 : 1ml0.1N 氢氧化钠约等于苯甲酸钠的克数

　　采用此方法测苯甲酸及其盐类最大缺点是：样品中有其它有机酸时，乙醚萃取时易带过来，所以此法测定误差较大。

　　(二)紫外分光光度法

　　1、原理

　　样品中苯甲酸在酸性溶液中可以用水蒸汽蒸馏的方法蒸馏出来，与样品中不挥发性成分分离，然后用强酸氧化，使苯甲酸以外的其它有机物氧化分解，氧化后的溶液再次蒸馏，蒸馏液中除苯甲酸外的其它杂质基本都被分解了，根据苯甲酸的吸收波长225nm下测定消光值。

　　样品中加1ml磷酸经水蒸汽蒸馏，得到的馏液主要是苯甲酸，还有其它酸物，再加入0.2N的K2Cr2O7和4N的H2SO4，将其它酸性物质氧化，再经过蒸馏，得到无杂物的苯甲酸，在225nm下测定。

　　苯甲酸用紫外的原因是甲酸同苯形成p-π共轭体系，适合紫外分光光度仪测定。

　　此实验要求做空白，空白中不加磷酸，因苯甲酸在碱性溶液中不能被蒸馏出来的特点(样品+1N NaOH5ml)→蒸馏苯甲酸(g/┧)= C / W * 1000

　　(三)薄层层析法

　　原理：样品经过酸化后，用乙醚提取苯甲酸，然后将样品浓缩，浓缩后点样于聚酰胺薄层板上，经展开，显色后，根据比移值与标准比较定性，并进行定量。

　　(四)气相色谱法

　　原理：用乙醚提取后，采用氢火焰离子检测器进行分离测定，然后与标准系列比较定量。

　　(五)高压液相色谱法

　　原理：样品处理后，注入高效液相色谱仪中，利用被测组分在固定相和移动相中分配系数的不同，使被测组分分离，用紫外检测器在特定波长下测定被测组分的吸光度，与标准比较定性和定量。

　　二、山梨酸及其盐的测定

　　测定方法：

　　(1) 比色法(硫代巴比妥酸比色法)

　　(2) 紫外分光光度法

　　(3) 薄层层析法

　　(4) 气相色谱法

　　(5) 高压液相色谱法

　　(一)硫代巴比妥酸比色法

　　1、原理

　　样品中的山梨酸在酸性溶液中，用水蒸汽蒸馏出来，然后用K2Cr2O7氧化成丙二醛和其它产物，丙二醛与硫代巴比妥酸反应，生成红色物质，颜色的深浅与山梨酸含量成正比。(530nm下测定)

　　2、操作方法

　　⑴ 样品制备

　　称取100g左右的样品→加蒸馏水250ml→在高速捣碎机上打浆→定容500ml→过滤→收集滤液

　　⑵ 山梨酸的提取

　　准确吸取两份滤液各20ml→分别放入两个 250ml蒸馏瓶中→一个瓶加1ml磷酸、无水硫酸钠20g、水70ml、玻璃珠3粒→另一瓶加1N NaOH5ml、无水硫酸钠20g、水70ml、玻璃珠3粒→蒸馏→分别用装有10ml0.1N NaOH的100ml容量瓶接收馏液→当馏液收集到80ml停止蒸馏，用少量水洗涤冷凝管→定容→分别吸10ml溶液→分别置于两个100ml容量瓶→用 0.01N NaOH定容→供样液、空白测定用

　　⑶ 测定

　　准确吸样液、空白液2ml→于25ml比色管中→加水3ml→加2ml(K2Cr2O7+硫酸)混合液→在100℃水浴5分钟→加0.5%硫代巴比妥酸2ml→沸水浴加热7分钟→冷却→定容→于1cm比色杯在530nm处比色

　　⑷ 标准曲线绘制

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