Исследование бензойной кислоты и сорбиновой кислоты в закусочных продуктах

Исследование бензойной кислоты и сорбиновой кислоты в закусочных продуктах
Исследование бензойной кислоты и сорбиновой кислоты в закусочных продуктах

Исследование бензойной кислоты и сорбиновой кислоты в закусочных продуктах

ИССЛЕДОВАНИЕ 

БЕНЗОЙНОЙ КИСЛОТЫ И СОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ 

В ЗАКУСОЧНЫХ ПРОДУКТАХ 

Исследование проводилось в провинции Цзилинь, Китай.

Основано на материале статьи Investigation of benzoic acid and sorbic acid in snack foods in Jilin province, China, International Journal of Food Properties, USA, 2019

И бензойная, и сорбиновая кислоты широко используются в продуктах питания, напитках,пекинская капуста.jpg косметике, зубной пасте, лекарствах и так далее, однако передозировка антисептических агентов может вызвать вредные последствия для здоровья человека. Законодательством установлены предельно допустимые уровни консервантов, чтобы ограничить их количество в продуктах питания.Суточное потребление бензойной и сорбиновой кислот рекомендуется на уровне 5 мг/кг г-1 и 25 мг/кг г-1 , соответственно, согласно данным Экспертного комитета ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам. Однако превышение допустимых уровней может вызвать некоторые побочные реакции, включая метаболический ацидоз, судороги, астму и аллергические реакции.Существует множество аналитических методов для обнаружения бензойной и сорбиновой кислот в продуктах питания, таких как биосенсорный, капиллярный электрофорез, газовая хроматография, жидкостная хроматография. В настоящее время наиболее распространенным методом, используемым в пищевой промышленности, является высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ).

Использование консервантов важно не только для поддержания качества продуктов питания, но и для обеспечения здоровья и безопасности потребителей. Поэтому целью данного исследования было определение количества бензойной кислоты и сорбиновой кислоты в 221 образце 6 видов закусочных продуктов с помощью ВЭЖХ, а также анализ консервантов в этих образцах продуктов.

Сбор образцов

В данном исследовании в общей сложности 221 образец был собран в провинции Цзилинь с сентября 2016 года по июль 2017 года. Все образцы были разделены на 6 групп, включая фруктовое вино (п = 39), продукты из лапши (п = 51), маринованные продукты (п = 46), продукты для выпечки (п = 20), приготовленные мясные продукты (п = 44), бобовые продукты (n = 21).

Хроматографические условияхроматограф.png

Хроматографический анализ проводили на системе ВЭЖХ серии е2695 (Waters, Milford, MA, USA), оснащенной петлевым инжектором на 10 мкл, УФ-детектором и колонкой X-SELECT С-ш (150 х 2,1 мм, 5 мкм). Подвижная фаза состояла из водного аммонийно-ацетатного буфера (рН = 4,2) и метанола (95:5 v/v) со скоростью потока 1 мл мин-1 . Объем инжекции составлял 10 мкл, а УФ-детектор был установлен на 230 нм.

Подготовка стандартов и образцов

Индивидуальные стандартные исходные растворы бензоата натрия и сорбата калия были приготовлены в дистиллированной воде (1000 мг/л-1 ). Рабочие стандартные растворы каждого консерванта готовили путем соответствующего разбавления исходных растворов дистиллированной водой до концентрации от 0 мг/л-1 до 200 мг/л-1 . Смешанные стандартные растворы, содержащие два консерванта в концентрациях от 0 мг/л-1 до 200 мг/л-1 (0 мг/л-1, 1 мг/л-1, 5 мг/л-1, 10 мг/л-1, 20 мг/л-1, 50 мг/л-1, 100 мг/л-1 и 200 мг/л-1). Также были приготовлены путем смешивания и соответствующего разбавления рабочих растворов.

Проверка метода

пряник китайский.jpgМетод был валидирован в соответствии с международными рекомендациями (Международная конференция по гармонизации) . Калибровочные кривые каждой соли были построены в диапазоне 0-200 мг/л-1 . Была получена линейность между концентрацией соли бензоата и сорбата и площадью пиков, и был рассчитан коэффициент корреляции для каждой стандартной кривой. Предел обнаружения и количественного определения были определены путем учета, соответственно, 3,3 и 10-кратного остаточного стандартного отклонения линии регрессии к наклону калибровочной кривой. Для проверки осуществимости метода использовали восстановление образца, анализируя образцы до и после добавления известных количеств бензоата и сорбата. Кроме того, для оценки внутридневной точности каждый образец экстрагировали три раза и каждый экстракт анализировали в один и тот же день. Калибровочные кривые, соответствующие матрице, были построены с использованием пустых пищевых образцов, пропитанных стандартными растворами. Репрезентативные матрицы, т.е. фруктовое вино, лапша, маринованные продукты, выпечка, вареные мясные продукты и бобовые продукты, были предварительно подтверждены на отсутствие целевых аналитов. Все образцы продуктов питания были проверены на основе калибровочной кривой для соответствующего типа продуктов. Репрезентативные матрицы оценивались три раза в течение 3 дней. После этого удвоенное стандартное отклонение было представлено как неопределенность измерения при доверительном уровне 95%.

Результаты и обсуждение

На рисунке 1 представлена типичная хроматограмма, показывающая время удерживания бензойной кислоты и сорбиновой кислоты 8,0 и 11,5 мин, соответственно. Идентификация пиков проводилась путем сравнения со временем удерживания стандартных соединений, а количественное определение проводилось на основе метода внешнего стандарта с использованием калибровочной кривой, построенной методом линейного регрессионного анализа. Отклик площади пика и концентрация были хорошо линейными в диапазоне 5,1-50 мг кг-1 при оптимизированных экспериментальных условиях.    

                                                                                   рисунок 1.jpg                                                               

   Рисунок 1. Хроматограмма ВЭЖХ: 1. бензойной кислоты; 2. сорбиновой кислоты

Результаты калибровочных данных, предел обнаружения, количественного определения и восстановление приведены в таблице 1. Восстановление варьировалось от 91% для сорбиновой кислоты в мясных продуктах до 105% для бензойной кислоты в напитках, что указывает на приемлемую точность и пригодность для одновременного определения этих консервантов в различных типах продуктов питания.

ТАБЛИЦА 1. Аналитические характеристики метода

Аналит

Фруктовое вино

Изделия

из лапши

Маринованные продукты

Хлебобулочные изделия

Мясные продукты

Бобовые продукты

Бензойная кислота

800

0

1000

1000

0

1000

Сорбиновая кислота

600

1000

1000

1000

75

1000


Как показано в таблице 2 наиболее часто бензойная кислота встречается в хлебобулочных изделиях (20%), затем следует фруктовое вино (15,4%), маринованные продукты (13,0%) и приготовленные мясные продукты (2,3%). Далее по частоте встречаемости сорбиновой кислоты следуют маринованные продукты (6,8%), хлебобулочные изделия (5%) и лапша (2%). Во всех этих продуктах питания частота обнаружения кислоты в упаковке (12,4%) выше, чем в сыпучем продукте (2,0%), то же самое и с сорбиновой кислотой. Только два образца продуктов питания содержали больше консервантов, чем максимально допустимый уровень, один из них - бензойная кислота в вареных мясных продуктах (2,3%), а другой сорбиновая кислота в пакованных вареных продуктах (2,3%). Среди образцов продуктов питания, в которых были обнаружены консерванты, 69,6% образцов содержали один вид консерванта, а в 30,4% образцов было обнаружено два консерванта. Бензойная и сорбиновая кислоты часто используются в качестве консервантов в продуктах питания. Иногда используются по отдельности, а иногда в комбинации.

ТАБЛИЦА 2. Встречаемость консервантов в продуктах питания, собранных в провинции Цзилинь, Китай

Продукты питания

Количество образцов

Бензойная кислота

Сорбиновая кислота

Фруктовое вино

39

6 (15,4%)

3 (7,7%)

Изделия из лапши

51

0 (0%)

1 (2,0%)

Маринованные продукты

46

6 (13,0%)

5 (10,9%)

Хлебобулочные изделия

20

4 (20%)

1 (5,0%)

Приготовленное мясо

44

1 (2,3%)

3 (6,8%)

Бобовые продукты

21

0 (0%)

0 (0%)

- в упаковке

121

15 (12,4%)

11 (9,1%)

- оптом

100

2 (2,0%)

2 (2,0%)

Всего

221

17 (7,7%)

13 (5,9%)

Заключение

Это первое репрезентативное исследование по мониторингу сорбиновой и бензойной кислот в закусочных продуктах, таких как фруктовое вино, лапша, маринованные продукты, выпечка, вареные мясные продукты и бобовые продукты в провинции Цзилинь, Китай. Уровень обнаружения бензойной кислоты (7,7%) был выше, чем сорбиновой кислоты (5,9%), а в 30,4% образцов, в которых был обнаружен консервант, одновременно были обнаружены два консерванта. В данном исследовании консерванты, добавленные в большинство продуктов питания, были ниже минимально допустимого уровня (МДУ), однако 0,9% образцов продуктов питания превышали МДУ, установленный Администрацией по стандартизации Китая. Кроме того, поскольку частота обнаружения консервантов в упакованных продуктах (17,4%) намного выше, чем в сыпучих продуктах (2%), рекомендуется строго проводить интенсивные проверки на национальном уровне, чтобы гарантировать, что количество консервантов, добавленных в продукты питания, остается в пределах безопасного уровня для потребления человеком. Результаты данного исследования могут быть использованы для определения статуса добавления консервантов и оценки воздействия консервантов на человека в пищевых продуктах.


Всплывающие подсказки: Биосе́нсор — это аналитический прибор, в котором для определения химических соединений используются реакции этих соединений, катализируемые ферментами, иммунохимические реакции или реакции, проходящие в органеллах, клетках или тканях. В биосенсорах биологический компонент сочетается с физико-химическим преобразователем. / Капиллярный электрофорез, известный также как капиллярный зональный электрофорез (англ. CZE), используется для разделения ионов по заряду. В случае обычного электрофореза заряженные молекулы перемещаются в проводящей жидкости под действием электрического поля. В 1960-х годах была предложена методика капиллярного электрофореза для разделения молекул по заряду и размеру в тонком капилляре, заполненном электролитом. / Газовая хроматография — физико-химический метод разделения веществ, основанный на распределении компонентов анализируемой смеси между двумя несмешивающимися и движущимися относительно друг друга фазами, где в качестве подвижной фазы выступает газ (газ-носитель), а в качестве неподвижной фазы - твердый сорбент или жидкость, нанесенная на инертный твердый носитель или внутренние стенки колонки. / Жидкостная хроматография — хроматография, в которой подвижной фазой является жидкость. Жидкостная хроматография разделяется на жидкостно-адсорбционную (разделение соединений происходит за счёт их различной способности адсорбироваться и десорбироваться с поверхности адсорбента), жидкостно-жидкостную, или распределительную (разделение осуществляется за счёт различной растворимости в подвижной фазе — элюенте и неподвижной фазе, физически сорбированной или химически привитой к поверхности твёрдого адсорбента), ионообменную хроматографию, где разделение достигается за счёт обратимого взаимодействия анализируемых ионизирующихся веществ с ионными группами сорбента — ионита. / Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ, англ. HPLC, High performance liquid chromatography) — один из эффективных методов разделения сложных смесей веществ, широко применяемый как в аналитической химии, так и в химической технологии. Основой хроматографического разделения является участие компонентов разделяемой смеси в сложной системе Ван-дер-Ваальсовых взаимодействий (преимущественно межмолекулярных) на границе раздела фаз.

Возврат к списку