紫外可见分光光度法在食品分析中的应用.docx

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紫外可见分光光度法在食品分析中的应用

仪器分析论文

紫外-可见分光光度法在食品分析中的应用

环境与化学工程学院

给水排水工程01班

董丹丹

41004050133

紫外-可见分光光度法在食品分析中的应用

紫外可见分光光度计既是一种历史悠久、传统的分析仪器,又是一种现代化的集光、机、电、计算机为一体的高技术产品,它的应用非常广泛,在有机化学、生物化学、药品分析、食品检验、医疗卫生、环境保护、生命科学等各个领域和科研生产工作中都已得到了极其广泛的应用,特别是在生命科学突飞猛进的今天,紫外可见分光光度计又是生命科学的眼睛,它已被国外许多专家学者认定为生命科学仪器中的主干产品之一,可以预言,紫外可见分光光度计将有巨大的市场潜力和经济效益,它将为人类的生活、生存、开展和生态平衡提供有力的保障。

下面就紫外分光光度法在食品分析方面的应用作一个简单介绍。

1　紫外-可见分光光度法在食品分析中的应用

1·1　酸奶中维生素A的测定

酸奶是一种发酵奶制品,由于其丰富的营养成分以及独特的风味、口感而深受人们的喜爱。

酸奶中含有一定量的维生素A,作为人体必需的营养元素,分析测定维生素A的含量具有重要的意义。

目前分析维生素A的方法很多,有荧光分光光度法、气相色谱法、高压液相色谱法、可见分光光度法。

其中比拟常用的是采用三氯化锑作为显色剂的分光光度法,但这种方法有几个缺点。

首先,生成的蓝色化合物不稳定,很快褪色,比色测定必须在6s完成;其次,三氯化锑具有强腐蚀性及毒性;此外,很易吸水,受温度、湿度的影响大,器皿装过试剂后难于洗涤等。

王明华[1]等采用紫外分光光度法分析测定酸奶中维生素A的含量,样品经过皂化、提取、除溶剂等步骤后,于328nm处测定其吸光度,测得维生素A的回收率为103·3%,平均值的标准偏差为0·32,变异系数为0·01;同时进展了维生素D对维生素A测定的干扰实验,实验结果说明,维生素D的存在不影响维生素A的测定结果。

该方法与三氯化锑比色法相比,操作简便、平安。

1·2　番茄红素的测定

番茄红素是一种具有多种生理功能的类胡萝卜素,通常状况下与其它类胡萝卜素同时存在于多种生物体中。

在实际研究中,番茄红素的准确测定始终是困扰研究人员的一个难题。

目前的测定方法主要有:

（1）以丹红代替番茄红素作为标准品,绘制标准曲线,用以测定番茄红素的含量;

（2）以石油醚或正己烷为溶剂,在472nm比色测定其吸收光度,用摩尔消光系数（E1·0%1cm=3450）来计算其中番茄红素的含量;

（3）依高压液相色谱法,通过与标准样品的峰面积比来测定样品中番茄红素的含量。

现有这几种测定番茄红素的方法普遍存在着一定的缺陷：

（a）不需要标准品,但其系统误差较大,同时又不能排除β-胡萝卜素等其它类胡萝卜素的干扰;（b）要求有番茄红素的标准样品,而高纯度的番茄红素本身稳定性很差,不宜长期存放,且价格非常昂贵,日常测定难度很大。

而HPLC测定又要受到仪器设备及标准样品的限制。

连富[2]等从番茄红素及β-胡萝卜素（影响番茄红素测定的含量最多的类胡萝卜素）的紫外吸收光谱的差异入手,确定了以含2%二氯甲烷为溶剂、以502nm吸收峰为检测波长的番茄红素测定方法,防止了其它类胡萝卜素的干扰,并将其转化为用消光系数来计算的形式,防止了番茄红素标准样品的制约。

溶液中番茄红素的浓度在0·0017~3·12μg/ml围时,该检测方法的可信度在90%以上。

1·3　水果汁中果糖的测定

果糖的测定法有高效液相色谱法、离子选择电极法、傅里叶变换近红外光谱法和分光光度法等,前三种方法的操作都较复杂,而分光光度法报道的方法中均参加显色剂,如间苯二酚,铁氰化钾等,这些物质对环境有污染。

占达东[3]通过研究发现:

果糖在盐酸的作用下可生成羟甲基糠醛,通过对果糖在盐酸介质中的吸收光谱进展扫描,发现在波长291nm处有最大吸收;果糖浓度在0~30μg/ml围服从比尔定律。

利用该研究用紫外分光光度法测定了苹果鲜汁、鸭梨鲜汁和橘子鲜汁中的果糖含量。

通过研究发现该方法具有很好的选择性和较高的灵敏度,适用于组成较复杂的分析对象中的果糖含量测定。

该方法具有简便、快速、灵敏,对环境不造成污染,样品无需预处理等特点。

1·4　大豆总异黄酮含量的测定

大豆异黄酮是一类从大豆中别离提取的主要活性成分,具有异黄酮类化合物的典型构造。

目前发现的大豆异黄酮共有12种,分为游离型的苷元和结合型的糖苷两类,主要活性成分为两种含量较高的苷元成分:

金雀异黄素和大豆素。

生物活性研究说明,大豆异黄酮特别是其中的金雀异黄素和大豆素,具有抗氧化、抗肿瘤、改善心血管功能、抗骨质疏松等成效。

近年来,大豆异黄酮的生理活性已越来越引起社会和研究界的普遍重视,以大豆异黄酮作为食品添加剂的食品和制品在日本比拟普遍,有些已走向欧美市场。

国关于大豆异黄酮的研究近些年来逐渐增多,出现了一些以大豆异黄酮为食品添加剂的食品及保健食品、保健药品。

国外文献关于大豆异黄酮的含量测定多采用HPLC法或气相色谱-质谱（GC-MS）联用方法。

这两种方法需要较多种类的单体标准品,且操作不便。

为建立一种检测食物豆异黄酮含量的快速分析方法,玉梅[4]等以大豆中的活性成分金雀异黄素为标准品,在其紫外最大吸收峰259nm处测定大孔吸附树脂法配合溶剂法提取制得的大豆异黄酮试样的含量,大豆异黄酮试样中总异黄酮的含量以金雀异黄素计算为38·7%。

平均加样回收率为99·86%,相对标准偏差为2·6%,方法简便,重现性好,可作为检测大豆异黄酮含量的一种手段。

1·5　食品中甜蜜素的测定

甜蜜素（环己基氨基磺酸钠）是一种新型的人工合成甜味剂,其甜度是蔗糖的30~40倍。

我国于1986年正式批准在饮料、糕点、蜜饯中使用甜蜜素。

近年对甜蜜素的毒理学研究发现其可能有致癌性及其代产物环己胺对心血管系统和睾丸有毒理作用,成为人们关注的焦点。

为此,我国卫生部在?

食品添加剂使用卫生标准?

GB2760-1996中明确规定了其使用围及最大使用量。

测定食品中甜蜜素的方法很多,国外文献报道的方法有:

比色法、重量法、红外分光光度法、气相色谱法、薄层色谱法。

这些方法的主要缺点是操作繁琐、费时、仪器条件要求高,不利于推广。

少波[5]等利用紫外分光光度计对测定食品中的甜蜜素进展了探索。

该法的一般流程为:

首先用乙酸乙酯在酸性条件下提取食品中的甜蜜素,再以碱性水反提取,参加过量的次氯酸钠将甜蜜素转变为N,N-二氯环己胺,溶于环己烷,在波长304nm处测定。

研究结果说明:

甜蜜素的质量浓度在0·2-1·0g/L围符合比尔定律,回收率为95·0%-102·7%,相对标准编差（RSD）为2·66%-5·40%,食品中共存的苯甲酸、山梨酸、糖精钠在0-10·0g/L围,色素在0-2·06g/L围不影响测定。

方法简捷、准确。

1·6　食品中咖啡因的测定

目前,测定咖啡因的方法有电化学法、光谱法、气相色谱法、液相色谱法等。

而用紫外分光光度法进展咖啡因测定,只需参加几种试剂来消除干扰,它与AOAC分析方法比拟,操作更简便、快速、准确

1·6·1　原理

利用咖啡因与其它物质在有机溶剂中的溶解性能不同加以别离提取,然后根据咖啡因对紫外光有强烈吸收,在一定含量围与吸光度呈正比,比色定量。

1·6·2　方法

取适量样品（含CO2样品应预先加热赶气,固体不溶性样品应加水置沸水浴lh,并不断搅拌）,参加饱和醋酸铅lml,蒸馏水50ml过滤,滴加10%碳酸氢钠,至无白色沉淀产生为止,加蒸馏水定容至100ml,过滤。

取滤液5ml,调节pH至12。

用氯仿10ml、10ml、5ml分次充分振荡萃取,合并提取液,用氯仿定容至25ml,用紫外分光光度计,在276·5nm波长下,测定吸光度。

1·7　食品中硝酸盐的测定

用普通紫外分光光度法测硝酸盐与亚硝酸盐时,硝酸盐的最大吸收波长在203nm左右,而亚硝酸盐的最大吸收波长在208nm左右,两者的吸收光谱有很大局部重叠,给测定带来一定困难。

社[7]等运用一阶导数紫外分光光度法直接测定食品中的硝酸盐,以干扰物亚硝酸盐的一阶导数值为0处的波长作为待测物硝酸盐的测定波长。

结果说明,硝酸盐浓度在0~5μg/mL围符合比耳定律;以一阶导数值对硝酸盐浓度作线性回归,回归系数在0·9983~0·9998之间。

该法最低检出限为2ng/ml,灵敏度较高;加标回收试验和盲法测标准品试验均说明准确度良好,可作为测定食品中硝酸盐的参考方法。

一阶导数紫外分光光度法直接测定食品中的硝酸盐的工作原理:

不同浓度的亚硝酸盐在208nm处的一阶导数值均为零,而此点又接近硝酸盐一阶导数的最大吸收峰,应选择208nm处作为硝酸盐的测定波长,既可排除亚硝酸盐的干扰,又可提高灵敏度。

1·8　面粉中过氧化苯甲酰的测定

过氧化苯甲酰（BenzoylPeroxide简称BP）是一种面粉改进剂,可抑制面粉中一些酶的作用及微生物的增长,促进面粉熟化,使类胡萝卜素、叶黄素等色素破坏而增加面粉的白度。

因此其在面粉加工、储藏过程中均起着积极的作用。

但由于它能够破坏食品中维生素,其复原产物苯甲酸摄入过多也不利于人体安康,故各国都规定了限量使用标准。

我国在1997年修订的?

食品添加剂使用卫生标准?

中规定过氧化苯甲酰最大使用量为0·06g/kg。

目前我国尚无面粉中BP标准测定方法。

资料介绍主要有气相色谱法、液相色谱法、比色法、分光光度计法等。

面粉中BP传统测定方法为AACC的比色法,此方法为经典之作,操作复杂,耗时长。

气相色谱法因大量消耗乙醚需反复地进展提取浓缩,操作复杂,不利于实际分析。

液相色谱法大大简化了操作步骤,节省溶剂,但因仪器过于昂贵,不利于广泛推行。

分光光度法是对面粉中BP残留量的测定,其原理是利用面粉中BP与KI反响生成I2,通过测定I2的吸光度进展定量。

由于参加面粉中的BP与面粉中色素很快地消耗,据文献报道,参加面粉中81mg/kg的BP两周后残留量为22mg/kg,仅占27%。

因此该方法只适宜新鲜面粉中BP的测定,不适宜推广使用。

尚艳娥[8]等采用间接法测定BP,最低检出浓度为6·5mg/kg,完全可以满足实际工作要求。

该方法的工作原理为:

用铁粉与盐酸反响产生的原子态氢复原BP成苯甲酸并提取出来,利用紫外分光光度法测定苯甲酸的吸光度,从而推算面粉中BP的添加量。

该方法操作简便,乙醚用量少,易推广。

1·9　发酵食品中黄曲霉毒素含量的测定

黄曲霉毒素系以发霉粮食为原料或曲种的发酵食品中产生的一种强致癌毒物,简称AFT。

测定黄曲霉毒素含量的方法有许多种,由于仪器或试剂昂贵,使用很不经济,所以目前仍采用薄层法。

该法虽有其优点,但操作复杂,技术要求高,重现性差。

干信[9]等用紫外分光光度法测定粮油和发酵食品中的黄曲霉毒素,通过加标回收及质控样品测定,证明本法准确可靠,具有灵敏、快速、经济的优点。

该方法的测定原理为:

水溶性样品经稀释后直接以氯仿提取,固体样品先用甲醇水-石油醚脱油提取,甲醇水提取液稀释后再以氯仿反提取。

氯仿提取液脱水后进展微柱层析,杂质被氧化铝吸附,黄曲霉毒素被硅镁吸附剂吸附。

在波长为365nm紫外线下有最大吸收值,呈蓝紫色荧光,吸收值与AFT的含量呈线性关系,以此作为定量测定。

1·10　食品中防腐剂苯甲酸的测定

食品防腐剂苯甲酸的测定,通常采用乙醚提取碱滴定法和水蒸气蒸馏紫外分光光度法测定,这两种方法测定程序复杂且周期长,回收率也较低。

会奇[10]在前人工作的根底上,采用乙醚萃取紫外分光光度法在223nm处,测定食品中苯甲酸的吸光度,通过标准曲线从而确定苯甲酸含量。

研究说明,该方法简便准确、快速可行。

样品中假设含有酯类物质干扰时,可用K2Cr2O7、H2SO4氧化法消除。

经样品处理检验,该方法最小检出限为0·0010mg/ml,回收率达98%,测定全过程在l小时左右即可完成。

2　紫外-可见分光光度法在食品分析中的开展趋势和展望

在紫外区进展食品中某些指标的分光光度法测定,因其简便、快捷、有效而在食品分析中占有很大比重。

在今后几年,这种局面仍将维持下去。

在可见区,因其灵敏度高、选择性好、方法灵活、适用面宽而受到越来越多的青睐。

随着分析试剂的开展,尤其是具有识别能力的特效显色剂以及金属离子显色剂等的开展,使得可见区的分光光度食品分析法将可能出现一个迅速开展阶段。

另外,随着化学计量学的开展,将化学计量学方法应用于食品光度分析,将是解决多组分测定以及复杂样品快速测定的有效途径。

将色谱等别离分析技术与光度法联用,也是在复杂基体样品分析中常用的有效手段。

随着社会的开展和人们生活水平的提高,食品分析现场化、家庭化的呼声越来越高。

相应地对食品分析仪器的小型化、智能化的要求也越来越迫切。

这些仪器的研制和生产,将会给食品光度分析注入新的活力。

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