Честно говоря, трудно представить себе контекст, в котором можно было бы использовать второе сочетание (и посему трудно считать такое сочетание безупречным). Правильнее, видимо: 5 миллиграммов апельсинового сока.
О правильности написания можно рассуждать с точки зрения правил 1956 года (т. е. можно утверждать, что сегодня раздельное написание по чему в предложенном контексте правильным не является). При этом логические основания для написания сочетания по чему другому с пробелом, несомненно, есть: в указанном сочетании по чему другому имеет значение ("по иной причине"), отличное от наречия почему ("по какой причине").
Слитное написание посему отвечает современным нормам правописания.
Вопрос нашли, ответили.
Запятая не нужна, нет оснований для ее постановки.
