乳制品中外源苯甲酸的同位素检测方法
【技术领域】：
[0001] 本发明设及一种检测乳制品中外源添加苯甲酸(苯甲酸钢W苯甲酸计）的方法。属 于稳定同位素技术的应用研究领域，具体就是根据乳制品自身的特征判断乳制品中是 否含有外源添加的苯甲酸。
【背景技术】：
[0002] 乳制品是一种营养均衡的全价食品，在人们的膳食结构中有其它食品无法替代的 作用，年来我国乳业和乳品加工业得到了飞速发展。然而，鲜奶产量和乳制品产量急剧增长 的同时，乳与乳制品的质量安全问题突现出来，已成为各级政府部口和消费者关注的焦点， 尤其是Ξ聚氯胺事件引起消费者对乳制品中非法添加成分的极大恐惧，引发消费者对国内 乳制品质量安全的信任危机。苯甲酸(苯甲酸钢W苯甲酸计)作为GB2760-2011中允许使用 的食品添加剂，被广泛应用于酸性食品的保鲜，作为防腐剂W延长食品货架期，然而并未将 其列入乳制品的允许适用范围之列。目前常用的检测食品中苯甲酸的方法主要有气相色谱 法[Abdol-Samad Abedi，Abdorreza Mohammadi，Ebrahim Azadniya，et al. Simultaneous determination of sorbic and benzoic acids in milk products using an optimized microextraction technique followed by gas chromatography，2014]、HPLC、法 [Bahruddin Saad，Md.Fazlul Bari ,Muhammad Idiris Saleh,et al. Simultaneous determination of preservatives(benzoic acid, sorbic acid，methylparaben and propylparaben)in foodstuffs using high-performance liquid chromatography， 2005；Isabel M.P.L.V.O.Ferreira，Eul自lia Mendes，Paula Brito，et al. Simultaneous determination of benzoic and sorbic acids in quince jam by HPLC，2000]、离子色 i普、法[Zong-Hua Wang，Jian-Fei Xia，Fu-Yong Zhao，et al.Determination of benzoic acid in milk by sol id-phase extraction and ion chromatography with conductivity detection ,2013]和GC-MS法[C.De Luca，S.Passi， E. Quattrucei. Simultaneous determination of sorbic acid, benzoic acid and parabens in foods: A new gas chromatography-mass spectrometry technique adopted in a survey on Italian foods and beverages[J]. Food Additivesfe Contaminants，1995]，我国国家标准GB/T5009· 29-2003采纳气相色谱法和液相色谱法作为 食品中苯甲酸测定的官方方法，而分析方法标准GB21703-2010仅制定了乳和乳制品中苯甲 酸测定的液相色谱法。据世界卫生组织报告，自然界中许多动植物本身存在苯甲酸，即苯甲 酸是食品（包括牛乳）中的一种天然成分，然而现有方法只能测定产品中苯甲酸的含量、判 定相关产品中苯甲酸含量是否符合GB 2760的规定，但并不能论断产品中苯甲酸来自于产 品的自身存在还是外源添加，尤其是乳制品的国家标准中并无苯甲酸的含量要求，因此，建 立乳制品中外源添加苯甲酸的检测技术是当前乳制品安全领域的一个研究重点。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种有效检出乳制品中外源添加苯甲酸(苯甲酸钢W苯甲 酸计)的方法。
[0004] 本发明的技术方案是：
[0005] 根据自然界中稳定碳同位素的分布规律，W苯甲酸的51?为研究对象，W乳制品中 酪蛋白的51?作为苯甲酸的内源性指标，通过建立苯甲酸与酪蛋白中51?的数学模型，根据 待检样品中苯甲酸和酪蛋白中Si 3C特征来判断苯甲酸是否来自于外源添加。
[0006] 具体而言，该方法包括：
[0007] a.选择具有51?梯度的、未添加苯甲酸的同一类的真品乳制品，测定其酪蛋白和苯 甲酸的稳定碳同位素比值Si3C髓監和δ"均诵I，
[000引b.建立该种乳制品的51?鑑3与δ"均诵I之间的函数5?綱1=aSi3Cg鑑j+b，
[0009] C.按照步骤a中的所采用的分析方法，测定待检样品的酪蛋白和苯甲酸的稳定碳 同位素比值δ 1?額a和5?骄欄随。
[0010] d.将待检样品的δ"均雛J代入到步骤b建立的函数中，得到δ 13 C苯嚇惜值，并将与δ U均辑麵樹直进行比较，从而判断待检样品中是否含有外源添加的苯甲酸。
[0011]在所述步骤d中将δ"〇?觸与5?綱鄉行比较时，若两者的绝对差值不超过1%〇则 可判定待测乳制品不含外源添加的苯甲酸，若绝对差值超过1%。则可判定待测乳制品含有 外源添加的苯甲酸(苯甲酸钢W苯甲酸计）。
[0012] 上述乳制品为牛奶、酸奶、奶酪或奶粉，优选为牛奶或奶粉。
[0013] 上述方法中，乳制品酪蛋白和苯甲酸值的测定可采用本领域已知的任何方法。
[0014] 本发明的有益结果
[0015] 1.本发明首次通过稳定碳同位素技术进行乳制品中外源添加苯甲酸的检测，使得 稳定同位素技术在乳制品安全领域的应用成为可能。
[0016] 2.本发明通过建立数学模型，应用时只需测定待检样品的酪蛋白和苯甲酸中的δ "C，简化了方法的判定程序，不需依赖数据库，有助于乳制品中苯甲酸的来源检测。
【具体实施方式】 [0017]实施例1
[0018] 1.分别测定鲜牛乳A、B、C的酪蛋白和苯甲酸的5?值，结果见表1。
[0019] 表1鲜牛乳5?值测定结果
[0020] Ι??^~由表1可知，Ξ个鲜牛乳样品中不含
有外源添加的苯甲酸，但其内在的苯甲酸 值却并非恒定，因此不能设定牛乳中自然存在的苯甲酸的si3c值分布范围。根据稳定同位素 的自然分馈理论，来源或前体物质相同的两个物质，其稳定同位素的分布特征存在一定的 规律性联系。对照酪蛋白的si 3c值可知，可发现二者呈现良好的线性正相关，W此得到牛乳 中自身存在的苯甲酸与酪蛋白81?之间的关系式：
[0022] δ?3均辆1=4.3185*513〇|签監+44.981，其中相关系数 r2 = 0.97。
[0023] 测定待检样品（1)和样品（2)的酪蛋白和苯甲酸的51?值，结果见表2。
[0024] 表2待检样品的51化值测定结果
[0025]
[0026] 根据步骤1中建立的数学模型，可通过两个样品的酪蛋白测定值计算样品中自身 存在的苯甲酸81?值，根据公式计算的结果分别应为-26.36%。(样品1)和-29.98%。(样品2)， 与测定结果的差异分别为2.53%〇和0.46%〇,由此可判定样品（1)中含有外源添加的苯甲酸， 而样品（2)中的苯甲酸是该样品中自身存在的。
[0027] 实施例2
[0028] 测定5个待检样品生鲜牛乳a、b、c、d和e的酪蛋白和苯甲酸的51?值(对每个待检样 品的3份样品执行实验，结果取平均值，其中样品c、d和e中分别根据其苯甲酸含量添加了 25%、50%和75%的苯甲酸钢）。
[0029] 测定结果与根据实施例1中公式计算的结果的差异分别为0.51%〇(a)、0.48%〇(b)、 1.35%〇 (C)、2.62%〇 (d)和3.53%〇(e)。由此，根据本发明的方法可判定样品a和b中不含有外 源添加的苯甲酸，而样品c、d和e中含有外源的苯甲酸，与实际情形完全一致。
[0030] 最后应当说明的是，W上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管参 照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可W对发明的 技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在 本发明的权利要求范围内。
【主权项】
1. 待测乳制品中外源苯甲酸的同位素检测方法，其特征在于根据苯甲酸的稳定碳同位 素组成δ13(：特征判断苯甲酸的来源，其包括如下的步骤： 1) 构建乳制品中天然存在的苯甲酸与乳制品中蛋白质的稳定碳同位素比值的关系模 型:δ13。綱|=a313Cg_j+b; 2) 分别测定待测样品中蛋白质的稳定碳同位素比值δ13(：_和苯甲酸的稳定碳同位素 比值S13C_; 3) 根据步骤2)中测得的δ13_计算出待测乳制品中天然存在的苯甲酸应该具有的稳 定碳同位素组成(δ13〇￥???§_); 4) 比较步骤3)中苯甲酸的测定值613〔_樹1和步骤4)中苯甲酸δ13(：__，若两值的绝 对差值不超过1.50%。则认为该样品中的苯甲酸为自然存在，若超过1.50%。则认为是外源添 加。2. 根据权利要求1的方法，其中所述的乳制品为生鲜牛奶。3. 根据权利要求1的方法，其中所述的乳制品为牛奶、酸奶、奶酪或奶粉。4. 根据权利要求1的方法，其中所述的乳制品为牛奶或奶粉。5. 根据权利要求1的方法，其中在步骤4)中比较步骤3)中苯甲酸的测定值s13c??a直和 步骤4)中苯甲酸δ13(：_僧直，若两值的绝对差值不超过0.80%。则认为该样品中的苯甲酸为 自然存在，若超过〇. 80%〇则认为是外源添加。6. 根据权利要求1的方法，其中在步骤4)中比较步骤3)中苯甲酸的测定值s13c??a直和 步骤4)中苯甲酸δ13(：__，若两值的绝对差值不超过1.00%。则认为该样品中的苯甲酸为 自然存在，若超过1.00%〇则认为是外源添加。
【专利摘要】本发明涉及一种乳制品中外源苯甲酸的同位素检测方法。具体而言，其是一种基于稳定同位素技术检测食品中掺假掺杂的技术。本发明根据稳定碳同位素的自然分馏特性和代谢过程的理论建立了检测乳制品中外源添加苯甲酸的方法。通过测定乳制品中常量组分和苯甲酸的稳定碳同位素组成，建立乳制品中自然存在的苯甲酸与酪蛋白的碳同位素组成的关系模型，根据样品中苯甲酸与酪蛋白δ13C值的关系进行判断。该技术准确可靠，可用于乳制品中外源添加苯甲酸的快速检测。
【IPC分类】G01N33/04
【公开号】CN105486825
【申请号】CN201510822552
【发明人】钟其顶, 王道兵, 张世伟
【申请人】中国食品发酵工业研究院
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月24日