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,
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 #POPOVER1#биосенсорный,#/POPOVER# #POPOVER2#капиллярный электрофорез,#/POPOVER# #POPOVER3#газовая хроматография,#/POPOVER# #POPOVER4#жидкостная хроматография#/POPOVER#. В настоящее время наиболее распространенным методом, используемым в пищевой промышленности, является #POPOVER5#высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ)#/POPOVER#.
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 условия
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
Метод 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. 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.