紫外可見分光光度計(jì)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用

紫外可見分光光度計(jì)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用

1  概述

紫外可見分光光度計(jì)對(duì)于分析人員來(lái)說(shuō)是zui有用的分析工具之一，幾乎每一個(gè)分析實(shí)驗(yàn)室都離不開紫外可見分光光度計(jì)，在食品檢測(cè)中同樣也是如此，它可以用來(lái)進(jìn)行食品的多種

成分分析和檢測(cè)，應(yīng)用十分廣泛。

1．1  紫外可見分光光度法

紫外可見分光光度法是利用物質(zhì)分子對(duì)紫外可見光譜區(qū)的輻射的吸收來(lái)進(jìn)行分析的一種儀器分析方法。這種分子吸收光譜產(chǎn)生于價(jià)電子和分子軌道上的電子在電子能級(jí)間的躍遷，它廣泛用于無(wú)機(jī)和有機(jī)物質(zhì)的定性和定量分析。

朗伯一比耳定律（Lambert—Beer）是光吸收的基本定律，俗稱光吸收定律，是分光光度法定量分析的依據(jù)和基礎(chǔ)。當(dāng)入射光波長(zhǎng)一定時(shí)，溶液的吸光度A是吸光物質(zhì)的濃度C及吸收介質(zhì)厚度l（吸收光程）的函數(shù)。其常用表達(dá)式為：A=E×l×C（式中，∈為系數(shù)）

1．2  紫外可見分光光度計(jì)

紫外可見分光光度計(jì)是基于紫外可見分光光度法的原理丁作的常規(guī)分析儀器。根據(jù)光路設(shè)計(jì)的不同，紫外可見分光光度計(jì)可以分為單光束分光光度計(jì)、雙光束分光光度計(jì)和雙波長(zhǎng)分光光度計(jì)。各種型號(hào)的紫外可見分光光度計(jì)，就其基本結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，都是由5個(gè)基本部分組成，即光源、單色器、吸收池、檢測(cè)器及信號(hào)指示系統(tǒng)。

1．3  紫外可見分光光度計(jì)的特點(diǎn)

1．3．1  應(yīng)用廣泛

在國(guó)際上發(fā)表的有關(guān)分析的論文中，光度法約占28％。由于各種各樣的無(wú)機(jī)物和有機(jī)物在紫外一可見區(qū)域都有吸收，兇此均可借此方法加以測(cè)定。在食品行業(yè)，紫外可見分光光度計(jì)被廣泛應(yīng)用于食品檢測(cè)之中，得到越來(lái)越多的重視。

1．3．2  儀器價(jià)格相對(duì)低廉且分析成本低

紫外可見分光光度計(jì)價(jià)格相塒低廉，分析成本低，在使用過(guò)程中儀器兒乎沒有什么耗損。食品企業(yè)大多屬于中小企業(yè)，規(guī)模不大且利潤(rùn)薄，降低食品檢測(cè)費(fèi)用尤為重要，用紫外可見分光光度計(jì)作為主要檢測(cè)儀器可以大大減輕企業(yè)檢測(cè)成本。

1．3．3  操作簡(jiǎn)便、快速

對(duì)一些保質(zhì)期較短的食品檢測(cè)要求操作簡(jiǎn)便、快速，比如鮮牛奶的保質(zhì)期短（僅1天時(shí)間），對(duì)它的檢測(cè)必須要求簡(jiǎn)便、快速，用紫外可見分光光度計(jì)就可以很好滿足此要求。

1．3．4  準(zhǔn)確度高

對(duì)于一般的分光光度法來(lái)說(shuō)，濃度測(cè)量的相對(duì)誤差在1％～3％范圍內(nèi)，如采用示差分光光度法測(cè)量，則誤差往往可減少到千分之幾。

2  紫外可見分光光度計(jì)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用

當(dāng)分子中含有1個(gè)或更多的生色基團(tuán)（即具有不飽和鍵的原子基團(tuán)），輻射就會(huì)引起分子中電子能量的改變。常見的生色基團(tuán)有：

>C=0，一N=N一，一N=O，一C；N，>C=S

如果2個(gè)生色基團(tuán)之間只隔1個(gè)碳原子，則形成共軛基團(tuán)，會(huì)使吸收帶移向較長(zhǎng)的波長(zhǎng)處（即紅移），且吸收帶的強(qiáng)度顯著增加；當(dāng)分子中含有助色基團(tuán)（0時(shí)），也會(huì)產(chǎn)生紅移效應(yīng)。常見的助色基團(tuán)有：

一OH，一NH2，一SH，一C1，一Br，一I

這些基團(tuán)在食品和食品添加劑中大量存在，所以紫外分光光度計(jì)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用有著無(wú)可比擬的優(yōu)越性，其主要用途有以下幾點(diǎn)。

2．1  光度測(cè)量

在食品生產(chǎn)中為了保證有顏色的飲料（如Cola、果汁及茶飲料）產(chǎn)品的顏色一致，可以在可見光區(qū)用紫外可見分光光度計(jì)來(lái)測(cè)定其吸光度值，使色差符合產(chǎn)品要求。在發(fā)酵業(yè)中也可通過(guò)測(cè)定吸光度值來(lái)確定產(chǎn)品的發(fā)酵完成程度。對(duì)于一些成分比較單一的產(chǎn)品也可通過(guò)測(cè)定吸光度值來(lái)確定產(chǎn)品合格與否。比如，判定營(yíng)養(yǎng)增強(qiáng)劑維生素Bl的質(zhì)量就可以在400nm下測(cè)定其吸光度值，當(dāng)其值不超過(guò)0．020時(shí)，即可確定為合格品。

2-2  成分的定性分析

物質(zhì)的吸收光譜本質(zhì)上就是物質(zhì)中的分子和原子吸收了入射光中的某些特定波長(zhǎng)的光能量，相應(yīng)發(fā)生了分子振動(dòng)能級(jí)躍遷和電子能級(jí)躍遷的結(jié)果。由于各種物質(zhì)具有各自不同的分子、原子和不同的分子空間結(jié)構(gòu)，其吸收光能量的情況也就不會(huì)相同，因此，每種物質(zhì)就有其特有的、固定的吸收光譜曲線，可根據(jù)吸收光譜上的某些特性波長(zhǎng)處的zui大吸收峰（峰值）和波形圖來(lái)判斷某種物質(zhì)是否存在。在食品生產(chǎn)中會(huì)使用一些食品添加劑，為了確定食品添加劑的質(zhì)量，可以用紫外可見分光光度計(jì)對(duì)其進(jìn)行光譜掃描。例如，對(duì)食品中涉及的一些復(fù)合甜味劑、復(fù)合防腐劑和復(fù)合鮮味劑等就可以用紫外可見分光光度計(jì)進(jìn)行一個(gè)全面掃描以排除違禁添加劑的使用。另外，此方法還可以在物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析方面作為紅外光譜（IR）、核磁共振（NMR）、質(zhì)譜（Ms）等方法的輔助手段。

2．3  成分的定量分析

塒于食品衛(wèi)生安全檢測(cè)中一些含量需要嚴(yán)格控制的成分項(xiàng)目可以用紫外可見分光光度計(jì)來(lái)準(zhǔn)確檢測(cè)。食品中常用紫外可見分光光度計(jì)測(cè)定的項(xiàng)目見表1。表1食品中可用紫外可見分晃光度計(jì)檢測(cè)的項(xiàng)目

測(cè)定組分         方法                     吸收波長(zhǎng)（nm）

Pb              雙硫腙                    510

As              二乙氨基二硫代甲酸銀      510

Fe              鄰菲羅啉510

Cu             二乙氨基二硫代甲酸鈉       440

Cd              雙硫腙                    518

Hg              雙硫腙                    485

游離氯／總氯     N．N-二乙基-1,4-苯二胺   510

亞硝酸鹽         N-（卜萘基）乙二胺       540

氟化物           氟試劑                    620

cyanide           異煙百曼I毗唑啉酮        638

甲醛             乙酰丙酮                  414

二氧化硫         甲醛一鹽酸目I玫瑰苯胺    548

果膠             咔唑縮臺(tái)反應(yīng)              530

己糖             酚縮合反應(yīng)                490

戊糖             酚縮合反應(yīng)                480

甲基戊糖         酚縮臺(tái)反應(yīng)                480

果糖             蒽酮法                    620

葡萄糖           鄰聯(lián)甲苯胺                625

脂肪             銅試贏整合                700

2．4  DNA／蛋白分析

DNM蛋白質(zhì)為生物大分子，所產(chǎn)生的紫外光吸收往往是其分子內(nèi)的小基團(tuán)所引起的，例如嘌呤堿、嘧啶堿、酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸和肽鍵等。嘌呤堿、嘧啶堿以及由它們參與組成的核苷、核苷酸及核酸對(duì)紫外光有強(qiáng)烈的吸收，在吸收波長(zhǎng)260nm處有zui大吸收值。在蛋白質(zhì)分子中，酪氨酸（T、苯丙氨酸（Phe）、色氨酸（Trp）殘基的苯環(huán)含有共軛雙鍵，

該共軛雙鍵對(duì)紫外光有吸收（其中zui大吸收Tyr在吸收波長(zhǎng)274fiB；Phe在吸收波長(zhǎng)257nm；Trp在吸收波長(zhǎng)280Flm），從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)對(duì)紫外光有吸收。肽鍵對(duì)紫外光的zui大吸收在吸收波長(zhǎng)238nm。利用這個(gè)特性可以準(zhǔn)確、可靠地測(cè)定乳制品中蛋白質(zhì)含量。

3  結(jié)語(yǔ)

總之，紫外可見分光光度計(jì)幾乎可以滿足廣大中小食品企業(yè)食品檢測(cè)分析的需要。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，紫外可見分光光度計(jì)還可和其他分析儀器聯(lián)機(jī)使其應(yīng)用范圍更加廣泛，能在更多的領(lǐng)域發(fā)揮作用。