分光光度法测定饮料中六偏磷酸钠添加剂.docx

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分光光度法测定饮料中六偏磷酸钠添加剂

分光光度法测定饮料中六偏磷酸钠添加剂

赵希娟李春梅黄承志李原芳

【摘要】在pH的TrisHCl缓冲溶液中，六偏磷酸钠使天青B在溶液中发生聚集,溶液由天蓝色慢慢变成紫色，体系的吸光度降低，光散射增强。

在优化条件下，在×10-7～×10-5mol/L范围内，天青B在602nm处的吸光度降低与六偏磷酸钠浓度呈良好的线性关系，检出限（3σ）为×10-7mol/L。

对浓度为×10-6mol/L的六偏磷酸钠溶液平行测定11次，其相对标准误差为%。

本方式用于饮料中添加剂六偏磷酸钠含量的分析，平均标准加入回收率为%～%，可实现六偏磷酸钠的可视化半定量检测。

【关键词】紫外可见分光光度法，光散射，天青B，六偏磷酸钠

　1引言

　　品质改良剂是一类通过保水、粘结、增塑、稠化、增溶及改善流变性能等作用以改良食物的组织结构和口感的添加剂[1]。

六偏磷酸钠是经常使用的食物级品质改良剂，可用作水分维持剂、品质改良剂、pH调剂剂等[2]。

由于六偏磷酸钠中含有微量的杂质元素，如砷、铅及氟化物等，不管是单独利用仍是与其它磷酸盐配制成复合磷酸盐利用，都应符合国家标准[3]，而且要注意钙与磷的比例[4]，以避免发生因钙、磷不平稳或滥用磷酸盐，对人体健康产生不良阻碍。

　　目前，测定磷酸盐添加剂的方式有离子色谱法[5]、原子吸收光度法[6,7]和沉淀法等[3]。

但离子色谱法所用试剂种类多，原子吸收光度法和沉淀法都是间接测定磷酸盐或聚磷酸盐的含量，3种方式均操作繁琐。

本研究说明，在TrisHCl缓冲溶液（pH中，六偏磷酸钠使天青B（AB）发生聚集，致使其在602nm处的吸光度值下降，360nm左右光散射增强，并在530nm处显现新的散射峰。

依照其吸光度降低值与六偏磷酸钠浓度在必然范围内呈线性关系，成立了饮料中添加剂六偏磷酸钠含量测定的分光光度方式。

与间接法相较，此法线性范围宽，所用试剂种类少，操作简单，分析速度快，且由于随着六偏磷酸钠浓度增加，体系由天蓝色慢慢向紫色转变，能够实现可视化半定量检测六偏磷酸钠。

此方式适用于某些茶饮料和运动饮料中六偏磷酸钠添加剂含量的测定。

2实验部份

　　仪器与试剂

　　U3010型紫外可见分光光度计，F4500型荧光分光光度计，COOLPIX4500型数码相机（日今日立公司）;MVS1型旋涡混合器（海门市其林贝尔仪器制造）。

　　×10-4mol/L六偏磷酸钠溶液：

准确称取六偏磷酸钠（广东台山化工厂）mg溶于水中，定容至mL;×10-4mol/L天青B（AB,新中化学厂）溶液：

准确称取mg天青B溶于水中，定容至mL并避光保留;TrisHCl缓冲溶液。

其它试剂均为分析纯，水为二次蒸馏水。

　　实验方式

　　准确移取mLTrisHCl缓冲溶液（pH于mL比色管中，加入mLAB溶液，充分混匀，再加入适量六偏磷酸钠标准或样品溶液，用水定容至mL，混匀，以水为参比，在紫外可见分光光度计上扫描反映体系的吸收光谱，在F4500型荧光分光光度计上扫描体系的散射光谱。

3结果与讨论

　　光谱特点

　　图1为体系的紫外可见吸收光谱。

六偏磷酸钠在400～750nm波长范围内无吸收。

而阳离子染料AB在可见光区的最大吸收波长为602nm。

图1体系的紫外可见吸收光谱

　　a→f,天青B（AB）,×10-5mol/L;六偏磷酸钠（NaPO3）6（μmol/L）,a,0;b,;c,;d,;e,;f,.TrisHCl（pH.向AB溶液中加入六偏磷酸钠溶液后，溶液颜色变浅，而且随着六偏磷酸钠浓度的增加，溶液由天蓝色慢慢向紫色转变，602nm处的吸光度降低。

在必然浓度范围内，体系在602nm处的吸光度降低值与六偏磷酸钠的浓度呈线性关系。

值得注意的是,在500nm处显现一个新的吸收峰,而且对应于530nm处显现了一个等色点。

　　反映条件的选择

　　考察了BR缓冲溶液、HClCH3COONa缓冲溶液和TrisHCl缓冲溶液对AB六偏磷酸钠反映体系的阻碍。

结果说明，AB与六偏磷酸钠在碱性条件下反映更灵敏，而且颜色转变更明显;但碱性太强，肉眼可观看到AB自聚集成沉淀，从而阻碍测定。

BR缓冲溶液中含有PO3-4，可能阻碍测定。

综合比较，选择ΔA值相对大的TrisHCl缓冲溶液（pH。

实验说明，AB与六偏磷酸钠反映体系在室温下20min后稳固，稳固时刻至少2h。

因此实验选择在20min后测定。

　　天青B与六偏磷酸钠的结合比

　　用摩尔比法和持续等摩尔转变法测定了天青B与六偏磷酸钠的结合比,结果别离如图2和3所示，两种方式得出天青B与六偏磷酸钠的结合比为4∶1。

　　维持天青B和六偏磷酸钠的总浓度为×10-5mol/L，同时改变二者各自的浓度（totalconcentrationofABand（NaPO3）6waskeptat×10-5mol/LbychangingtheconcentrationofbothABand（NaPO3）6simultaneously.TrisHCl（pH;λ=602nm。

反映机理探讨

　　AB在水溶液中存在自聚集现象，当溶液中的离子强度增加时，AB能够发生J型和H型聚集[8]。

六偏磷酸钠的结构式呈环状，其阴离子带6个单位的负电荷，能够与带正电荷的AB通过静电作用结合，一方面可能因为AB分子所带电荷发生改变而形成聚集体;另一方面也可能形成AB与六偏磷酸钠形成某种异质杂化体，从而引发溶液颜色的改变[9]。

从图1吸收光谱可见，500nm新峰和530nm等色点的显现说明在六偏磷酸钠的作用下，有新物质型体生成[10]。

图4的散射光谱中，530nm处新的散射峰源于500nm处的吸收[11]，说明新物质的颗粒较大[12]。

　　理论上，AB与六偏磷酸钠作用的摩尔比应为6∶1，但图2和图3结果说明AB与六偏磷酸钠的最正确结合比为4∶1。

推测可能的缘故是二者结合时存在空间位阻和AB分子上的正电荷存在离域性[13,14]使得正电荷能够离域到S原子和N原子上，造成电荷密度减小。

另外，本实验是在弱碱性条件下进行，AB分子的正电荷被中和了一部份。

以上作用致使AB与六偏磷酸钠的最正确结合比为4∶1。

共存物质的干扰

　　在优化条件下，约50μmol/LAB，μmol/L六偏磷酸钠时，测定了常见的和饮料中可能存在的物质对体系的阻碍。

实验说明，4000倍的NaCl,1000倍的Na2CO3、Na2C2O4、NaH2PO4、K2HPO4、NaHCO3、柠檬酸钠,500倍的KBr,50倍的NaF、VitaminC,40倍的Na3PO4、MgCl2,4倍的Na5P3O10,2倍的CuSO4,倍的Pb（NO3）2,倍的Fe2（SO4）3,不干扰测定。

依照国标[3]，食物添加剂六偏磷酸钠指标中铁（Fe）和重金属（以Pb计）的许诺含量超级低，因此实际测按时不需加掩蔽剂掩蔽Pb2+和Fe3+。

　　校正曲线、周密度及灵敏度

　　按实验方式，在优化条件下，发觉体系在602nm处吸光度的降低（ΔA）与六偏磷酸钠的浓度在×10-7～×10-5mol/L范围内呈线性关系。

线性回归方程为：

ΔA=，r=。

对×10-6mol/L六偏磷酸钠溶液平行测定11次，其相对标准误差为%。

检出限为×10-7mol/L。

表1样品分析结果及回收实验

样品分析及可视化半定量检测

　　依照《中华人民共和国食物卫生法》和《食物添加剂卫生治理方法》，食物添加剂六偏磷酸钠在碳酸饮料、图5可视化检测不同浓度的六偏磷酸钠

　　Visualdetectionof（NaPO3）6withdifferentconcentrations

　　六偏磷酸钠（NaPO3）6（μmol/L）,a,0;b,;c,;d,;e,;f,;g,（sample）.天青B（AB）,×105mol/L;TrisHCl（pH。

运动饮料中的最大利用量为g/kg，茶饮料中的最大利用量为g/kg。

按项的方式测定了1种运动饮料和3种茶饮料中六偏磷酸钠添加剂的含量。

实验说明，4种饮料中的六偏磷酸钠都没有超标;同时进行标准加入回收率实验，结果见表1。

应用本方式测定饮料中六偏磷酸钠添加剂含量的结果令人中意。

　　图5为不同浓度的六偏磷酸钠溶液的可视化测定。

从a到f，六偏磷酸钠标准溶液的浓度依次递增，能够观看到溶液由天蓝色慢慢向紫色转变。

g是茶饮料3，肉眼可见其颜色介于bμmol/L）和cμmol/L）之间，在紫外可见分光光度计上测得的浓度为μmol/L。

实验证明，能够通过这种简单的方式实现六偏磷酸钠的可视化半定量检测。

【参考文献】

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