吳曉紅，王 鶴，邵曉麗，陳媛媛

(江蘇經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術學院，江蘇 南京 211168)

苯甲酸作為防腐劑，在食品工業(yè)中廣泛使用，但過多攝入會對肝臟、腎臟等產(chǎn)生毒害作用[1]?！妒称诽砑觿┦褂脴藴省穂2]中規(guī)定，醬油和醋中苯甲酸與苯甲酸鈉總量不得超過最大使用量1.0 g/kg(以苯甲酸計)，苯甲酸含量的準確測定顯得尤為重要。

目前國標[3]中苯甲酸的測定方法是高效液相色譜法和氣相色譜法，但這兩種方法都需要昂貴大型儀器，而且樣品前處理所用試劑毒性大，步驟復雜，成本高。目前文獻報道測定食品中苯甲酸的方法還有紫外分光光度法[4]、熒光光譜法[5]、薄層色譜法[6]、酸堿滴定法[7]等，不同方法各有優(yōu)點，但樣品處理都需要經(jīng)過萃取或蒸餾，步驟繁瑣，并存在不同程度的干擾，回收率不高。同步熒光法具有選擇好、方法簡單、不需要分離待測組分等特點，本研究嘗試用同步熒光法測定醬油和食醋中的苯甲酸含量，以期能夠為準確、快速、低成本測定醬油和食醋中的苯甲酸提供參考。

1 儀器與材料

1.1 儀器

F-280熒光分光光度計，天津港東科技發(fā)展股份有限公司；pH-3C 酸度計，上海儀電科學儀器股份有限公司。

1.2 材料

實驗試劑：苯甲酸、氫氧化鈉、濃鹽酸，均為分析純；二次蒸餾水。

實驗試樣：超市購某品牌醬油和食醋。

2 實驗方法

2.1 苯甲酸標準曲線的測定

準確稱取苯甲酸0.1000 g，加0.1 mol/LNaOH溶液100 mL溶解，轉移至1000 mL的容量瓶中，用蒸餾水定容，配成0.1000 g/L苯甲酸標準溶液。準確移取0.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00 mL 0.1000 g/L的苯甲酸標準溶液分別放入6個100 mL容量瓶中，加入3.50 mL 0.1 mol/L的HCl溶液，加蒸餾水定容至刻度。測定各標準溶液的同步熒光光譜，記錄272 nm處的熒光強度I，以扣除空白溶液后的熒光強度對標準溶液濃度C作圖，進行線性擬合，得到苯甲酸的標準曲線。

2.2 標準加入法進行樣品測定

準確移取0.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00 mL 0.1000 g/L 苯甲酸標準溶液分別放入6個100 mL的容量瓶中，各加3.50 mL 0.1 mol/LHCl溶液和1.00 mL試樣，再加蒸餾水至刻度，測定各溶液的同步熒光光譜，記錄272 nm處熒光強度I。以熒光強度I對標準溶液的濃度C作圖，進行線性擬合，得到樣品的標準加入法曲線。橫坐標上的截距數(shù)值上即為1.00 mL試樣稀釋至100 mL后苯甲酸的濃度。

3 結果與討論

3.1 實驗條件的確定

3.1.1 熒光光譜

通過改變狹縫大小掃描同一標準溶液的熒光光譜，根據(jù)曲線平滑程度及靈敏度情況，確定儀器的最佳掃描條件，激發(fā)與發(fā)射波長狹縫均為20 nm，掃描速度為480 nm/min。

以230 nm作為激發(fā)波長，從250～350 nm進行掃描，測得苯甲酸熒光發(fā)射光譜如圖1，最大發(fā)射波長290 nm。以最大發(fā)射波長290 nm為固定發(fā)射波長，改變激發(fā)波長進行掃描，測得苯甲酸熒光激發(fā)光譜如圖2，激發(fā)熒光峰在238 nm和280 nm。可見，苯甲酸在實驗條件下發(fā)射一定強度的熒光。

圖1 苯甲酸熒光發(fā)射光譜

圖2 苯甲酸熒光激發(fā)光譜

3.1.2 Δλ的選擇

圖3 不同Δλ的苯甲酸的同步熒光光譜

采用同步熒光法測定苯甲酸時，光譜形狀不僅與物質本性有關，且與激發(fā)波長和發(fā)射波長的波長差Δλ有關，當Δλ與發(fā)射峰、激發(fā)峰之間的波長差相匹配時，才能產(chǎn)生比較強的熒光信號。本實驗分別測定了Δλ為30、40、50 nm 時苯甲酸標準溶液的同步熒光光譜，從圖3可以看出，Δλ為30 nm 時苯甲酸的同步熒光光譜的熒光強度最大，且能夠與其它熒光峰分離開，因此在實際測定中選擇了Δλ為30 nm，此時最大激發(fā)波長為272 nm。

3.1.3 最佳pH值的確定

圖4 苯甲酸熒光強度隨pH變化曲線

準確移取4.00 mL0.1000 g/L苯甲酸標準溶液于9個100 mL容量瓶中，用0.1 mol/LHCl調節(jié)試液的pH值，加蒸餾水至刻度，搖勻，用酸度計準確測定其pH值，并測定其同步熒光光譜，記錄272 nm處熒光強度I。以熒光強度I對pH值作圖，見圖4，可以看出當溶液的pH值較大時(大于5.0)，苯甲酸溶液的熒光發(fā)射強度幾乎為零，當溶液pH值較小時(小于2.0)，苯甲酸溶液的熒光發(fā)射強度隨著pH值的減小逐漸減弱，而當pH值在2.0～3.0范圍內苯甲酸溶液熒光強度較大，因此測定的最佳pH值的范圍應為2.0～3.0之間。本實驗選用pH值2.7的體系溶液，此體系加入的0.1 mol/LHCl溶液體積為3.50 mL。

3.2 苯甲酸標準曲線的線性分析

圖5 苯甲酸標準曲線

以2.1方法得到的擬合曲線，如圖5，可以看出在Δλ=30 nm時掃描各濃度標準溶液得到的同步熒光光譜中，苯甲酸標準溶液272 nm處的熒光強度與其濃度呈良好的線性關系，其線性方程為I = -0.00714+ 4.496 C，線性相關系數(shù)R=0.9998。

3.3 苯甲酸標準加入法測定樣品

(a-標準溶液，b-醬油樣品，c-食醋樣品)

按照2.2測定方法對醬油和食醋樣品進行測定，同步熒光光譜圖見圖6，由圖可見，樣品峰形和最大熒光峰與苯甲酸標準溶液的基本一致，可推斷樣品中其它共存成份不干擾苯甲酸的測定。標準加入法測得樣品的標準加入曲線，線性方程、線性相關系數(shù)及橫坐標截距見表1，由此可知苯甲酸的熒光強度I與標準溶液的加入量Vs呈良好的線性關系。根據(jù)公式Cx=-CsVs/Vx,可求算出樣品中苯甲酸的含量。其中Cx-樣品中苯甲酸的含量；Cs-所加苯甲酸標準溶液的濃度；Vx-加入樣品的體積；Vs-外推法所得標準溶液的體積。試樣中苯甲酸含量和精密度(n=3)見表1。

表1 標準加入法測得線性方程、相關系數(shù)及苯甲酸的含量

3.4 重復性實驗

取同一醬油樣品，按照2.2方法配制6組標準加入溶液，在相同的測定條件下，測得6份苯甲酸的含量，計算出相對標準偏差為1.2%，說明該法重復性好。

3.5 苯甲酸的加標回收實驗

取100 mL試樣，向其中加入已知量的苯甲酸標準溶液，混勻，用標準加入法測定苯甲酸的含量，并計算回收率?；厥章视嬎愎饺缦?，測定結果見表2。

表2 回收率測定結果

從表2的數(shù)據(jù)可知醬油和食醋樣品中苯甲酸的加標回收率在88.0%至92.0%之間，說明同步熒光法測定醬油和食醋樣品中的苯甲酸含量是可靠的。

3.6 討論

同步熒光法具有選擇性好、靈敏度高、干擾少等特點[8]。當樣品中的苯甲酸與其它成分共存時，其熒光激發(fā)和發(fā)射光譜可能互相重疊，一般的熒光光譜法不能在混合物中將苯甲酸很好的分離，而采用同步熒光法選擇合適的波長差，樣品可以不經(jīng)預先分離和掩蔽，直接測定苯甲酸的含量。

建立了用同步熒光法測定醬油和食醋中苯甲酸含量的方法，確定了最佳實驗條件，苯甲酸在pH值為2.7溶液中，波長差Δλ為30 nm時測得同步熒光光譜最大激發(fā)波長為272 nm，在272 nm處苯甲酸的熒光強度與濃度呈良好的線性關系，相關系數(shù)為0.9998。樣品中苯甲酸的同步熒光峰位置及峰形與標準溶液的基本一致，可認為樣品中共存物質不干擾苯甲酸的測定。

對于復雜樣品，采用標準加入法可以消除基體干擾，用此法測定了醬油和食醋樣品中苯甲酸的含量，回收率在88.0%至92.0%之間，測定方法可靠。另外，本法測定樣品的精密度高，重現(xiàn)性好，方法簡單，測定快速，令人滿意。