食品防腐剂苯甲酸钠的作用机理、毒性及其检测方法综述

刘天意

摘 要：在人们的日常生活中防腐剂已经被大范围应用在各个行业，国内食品行业中应用最广泛的防腐剂是苯甲酸钠，本文主要对其进行探讨，重点分析它的防腐原理和作用，以及常用的苯甲酸钠检测方法。

关键词：苯甲酸钠;化学防腐剂;食品添加剂;毒理作用;检测方法

Abstract：Preservatives have been widely used in various industries in our daily life， and sodium benzoate is the most widely used preservative in the domestic video industry. This paper mainly discusses it， focusing on the analysis of its anti-corruption principle and function， as well as some commonly used methods for the detection of sodium benzoate.

Key words：Sodium benzoate; Chemical preservative; Food additive; Toxicology; Detection method

由于苯甲酸鈉价格低廉而且容易获得[1]，且它能够抑制微生物的繁殖并将其杀死，常作为一种化学防腐剂使用。但是这种化学物质对人体有害，对自然生态环境也有不好的影响，需严格控制。而随着人们健康消费意识的不断提高，对于食品中苯甲酸钠问题的重视程度越来越高。本文主要对现在市场上应用比较广泛的苯甲酸钠防腐剂的作用原理和检验方法进行综述。

1 苯甲酸钠

苯甲酸钠（Sodium benzoate）又称安息香酸钠（C6H5COONa），因其对霉菌、细菌的抑制作用良好[2]，所以在食品行业应用广泛。但是摄入过量的苯甲酸钠会破坏人体的维生素B1，从而刺激人体胃肠道，影响人体对营养物质的吸收，甚至会对人体肝脏造成严重损害，引起癌症等一系列疾病，所以苯甲酸钠对人体有害。

苯甲酸钠作为一种常用的化学防腐剂，在酸性条件下，即使是0.1%的含量也具有强效的杀菌作用。一般情况下，pH值越低杀菌效果越好，碱性条件下的杀菌作用会减弱。外用苯甲酸钠可以用于抵抗真菌感染，作为药品或者防腐剂使用可以抑制细菌和真菌的生长。

2 苯甲酸钠防腐作用机理

与未离解的各类分子发生作用是苯甲酸钠发挥防腐作用的一个重要途径，一般情况下，苯甲酸钠容易通过细胞膜进入细胞，进而达到干扰霉菌和细菌等生物的细胞膜的作用。

3 苯甲酸钠的毒理作用

正常情况下，人体肾脏具有排毒功能，安全剂量的防腐剂在一两天内即可排出体外，但是如果长期过量摄入，伤害会倍增。

3.1 损害神经系统机理

苯甲酸钠是导致儿童多动症的重要原因之一，长期引用含有苯甲酸钠的饮料有可能导致儿童多动症。

3.2 细胞毒性

苯甲酸钠可导致细胞膜功能紊乱，引起细胞破裂[3]，导致细胞的平衡机制被破坏，而且还会和体内的氢氧自由基结合生成苯，产生有毒物质甚至还可能导致癌症。

3.3 致癌机理

对于苯甲酸钠对活酵母的影响有人曾做过实验测试，试验结果发现，苯甲酸钠通过破坏线粒体从而对细胞产生严重危害[1]。

4 常用的苯甲酸钠检测方法

4.1 高效液相色谱法（HPLC）

高效液相色谱法是以液体为流动相，采用高压输液系统，将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱，在柱内各成分被分离后，进入检测器进行检测，从而实现对试样的分析[4]。

称取样品后，放进烧杯，加水，在超声波清洗器中萃取，然后通常在流动相流速为1.0 mL·min-1，检测波长为230 nm的条件下，对试验样品进行测定，检验苯甲酸的含量，确定合格率。

高效液相色谱法的回收率高，重复性好，日常的保养和维修也是一笔很大的支出，所以相对来说这种方法的推广比较困难。

4.2 气相色谱法（GC）

国标GB/T5009.29-2003规定了使用气相色谱法（GC）测定食品添加剂中苯甲酸钠的方法。用石油醚-乙醚混合溶液稀释和溶解样品[5]。采用这样的方式检测苯甲酸钠时，一定要选用极性较弱的、口径较细的毛细管色谱柱，可以用乙醇作为萃取溶剂。

也可以用FFAP毛细管色谱柱FID检测器进行检验，这种方法的相对标准偏差为1.7%～7.8%，最低检出限为l mg·kg-1，回收率为85.0%～99.2%。

部分检测溶剂存在不易溶解且需按比例现配以及操作繁锁、使用不便、经济成本较高等问题，可以选用丙酮替代石油醚-乙醚作为检测用溶剂;以丙酮为溶剂配制标准溶液、溶解样品，然后用Angi1ent毛细管柱分离，测定食品中的苯甲酸钠含量。这种方法比较简单，具有良好的重现性，灵敏度和准确度也非常高。

现在，科学研究表明，一定条件下可以用二氯甲烷替代石油醚-乙醚测定食品中的苯甲酸钠[6]。过程简便、经济成本低，可以反复使用，检测快捷灵敏且结果非常准确是用二氯甲烷作为检测用试剂的主要优点。

在测定饮料中苯甲酸时，使用FFAP石英毛细管柱，准确性非常好，其精密度也比较高。

曾经，有研究者对气相色谱法进行了一定的改良[7]：首先，将样品用盐酸酸化，然后再用乙醚提取，接着用氯化钠酸性溶液洗涤，将提取液倒入装有无水硫酸钠溶液的试管中，蒸发烘干后，用丙酮溶解残渣;用色谱柱分离，再用氢火焰离子化检测器检测，其回收率和操作性都有所提高。

将气相色谱法与其他检测方法结合使用，可以提高灵敏度，其检测结果更加精确可靠[8]。

4.3 紫外分光光度法（UV-Vis）

使用这种方法测定饮料中的苯甲酸的回收率为90%～107%，精密度为0.73%～3.4%[9]。

该方法有效改变了回收率低的缺点，最小检出限为0.001 2 mg·mL-1，回收率达97%，整个测定过程可在1 h内完成，而且该方法简便、快速、准确。

有研究人员利用差示紫外分光光度法测定了醋中的苯甲酸钠，以无苯甲酸钠的醋为本底，测定出样本醋中的苯甲酸钠含量[10]。

4.4 高效液相色谱一质谱法（HPLC/MS）

高效液相色谱是一种准确度比较高，分离范围更加广的快速分离方法，从对化合物结构的破坏上来说，其破坏性更小。质谱分析法有其他分析方法不能相比的灵敏度，对于化合物结构的定性十分准确，对标准样品的要求也比较低。

刘丽梅等人[11]对食品添加剂中的防腐剂苯甲酸钠进行了检测，采用液-质联用方法，C18反相柱，流动相为乙酸铵（0.02 mol·L-1）∶甲醇=8.5∶1.5，等度洗脱，该方法的RSD为1.25%，样品加标回收率为95.6%～106%。这种检测方法灵敏度高、精度较高、但是检测限低。

色谱-质谱联用技术分离效果好、应用广、经济成本较低，而且操作简便，在分析微量有机混合物中的应用效果好。

4.5 毛细管电泳法

这种方法的分离通道是弹性石英毛细管，以高压直流电场作为主要驱动力，根据样品中各组分的电泳淌度和分配差异而实现分离。

Han F [12]等人以对羟基苯甲酸钠为内标，采用毛细管电泳系统对食品添加剂中的苯甲酸钠含量进行了查验，检测限为10～20 ng·mL-1。

李玉琴等测定了中药口服制剂中的苯甲酸钠含量[13]，应用场强放大进样技术对中药口服制剂中的苯甲酸进行检测，在苯甲酸钠的检测中有广泛的应用前景。

4.6 动力学荧光法

苯甲酸可以散发出非常微弱的光[14]，但在催化剂（Co2+）的催化作用和过氧化氢的氧化作用下，能够散发出较强大的荧光。

刘文超等[10]利用催化动力学荧光法对酱油中的苯甲酸含量进行了测定，该方法灵敏度高，检出限可达2.0×10-8 g·mL-1。

吴勤民等[15]的有关实验表明，荧光法的最佳发射波长为321 nm，最佳激发波长为226 nm，最佳测定pH为2.7，而且荧光法在加标回收率、最低检测限、测定准确度以及检测的方便性等方面都优于紫外分光光度法。

4.7 滴定法

由于苯甲酸钠水溶液呈碱性，所以可以用滴定法测定其含量，用盐酸标准溶液进行滴定时，一般需要加入乙醚将苯甲酸提取至有机相中，使水相的滴定不受干扰。陆益民等[16]建立了直接测定苯甲酸钠含量的两点电位滴定法，操作简便，而且无污染，不会损害人体，可以作为测定饮品中苯甲酸钠含量的常规方法加以普及推广。

5 展望

对于防腐剂苯甲酸钠含量的检测是一项重要的、长期的工作，需要检测工作者与生物、医学、化学等方面的工作者一起努力，解决苯甲酸钠检测中存在的问题。希望通过本文的介绍能够促进相关学者的深入研究，从而建立一套更加完善、经济、有效的检测方法。

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