紫外可見分光光度計在食品檢測中的應用

應用

1  概述

紫外可見分光光度計對于分析人員來說是zui有用的分析工具之一，幾乎每一個分析實驗室都離不開紫外可見分光光度計，在食品檢測中同樣也是如此，它可以用來進行食品的多種

成分分析和檢測，應用十分廣泛。

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分子對紫外可見光譜區的輻射的吸收來進行分析的一種儀器分析方法。這種分子吸收光譜產生于價電子和分子軌道上的電子在電子能級間的躍遷，它廣泛用于無機和有機物質的定性和定量分析。

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和基礎。當入射光波長一定時，溶液的吸光度A是吸光物質的濃度C及吸收介質厚度l（吸收光程）的函數。其常用表達式為：A=E×l×C（式中，∈為系數）

1．2  紫外可見分光光度計

紫外可見分光光度計是基于紫外可見分光光度法的原理丁作的常規分析儀器。根據光路設計的不同，紫外可見分光光度計可以分為單光束分光光度計、雙光束分光光度計和雙波長分光光度計。各種型號的紫外可見分光光度計，就其基本結構來說，都是由5個基本部分組成，即光源、單色器、吸收池、檢測器及信號指示系統。

1．3  紫外可見分光光度計的特點

1．3．1  應用廣泛

在國際上發表的有關分析的論文中，光度法約占28％。由于各種各樣的無機物和有機物在紫外一可見區域都有吸收，兇此均可借此方法加以測定。在食品行業，紫外可見分光光度計被廣泛應用于食品檢測之中，得到越來越多的重視。

1．3．2  儀器價格相對低廉且分析成本低

紫外可見分光光度計價格相塒低廉，分析成本低，在使用過程中儀器兒乎沒有什么耗損。食品企業大多屬于中小企業，規模不大且利潤薄，降低食品檢測費用尤為重要，用紫外可見分光光度計作為主要檢測儀器可以大大減輕企業檢測成本。

1．3．3  操作簡便、快速

對一些保質期較短的食品檢測要求操作簡便、快速，比如鮮牛奶的保質期短（僅1天時間），對它的檢測必須要求簡便、快速，用紫外可見分光光度計就可以很好滿足此要求。

1．3．4  準確度高

對于一般的分光光度法來說，濃度測量的相對誤差在1％～3％范圍內，如采用示差分光光度法測量，則誤差往往可減少到千分之幾。

2  紫外可見分光光度計在食品檢測中的應用

當分子中含有1個或更多的生色基團（即具有不飽和鍵的原子基團），輻射就會引起分子中電子能量的改變。常見的生色基團有：

>C=0，一N=N一，一N=O，一C；N，>C=S

如果2個生色基團之間只隔1個碳原子，則形成共軛基團，會使吸收帶移向較長的波長處（即紅移），且吸收帶的強度顯著增加；當分子中含有助色基團（0時），也會產生紅移效應。常見的助色基團有：

一OH，一NH2，一SH，一C1，一Br，一I

這些基團在食品和食品添加劑中大量存在，所以紫外分光光度計在食品檢測中的應用有著無可比擬的優越性，其主要用途有以下幾點。

2．1  光度測量

在食品生產中為了保證有顏色的飲料（如Cola、果汁及茶飲料）產品的顏色一致，可以在可見光區用紫外可見分光光度計來測定其吸光度值，使色差符合產品要求。在發酵業中也可通過測定吸光度值來確定產品的發酵完成程度。對于一些成分比較單一的產品也可通過測定吸光度值來確定產品合格與否。比如，判定營養增強劑維生素Bl的質量就可以在400nm下測定其吸光度值，當其值不超過0．020時，即可確定為合格品。

2-2  成分的定性分析

物質的吸收光譜本質上就是物質中的分子和原子吸收了入射光中的某些特定波長的光能量，相應發生了分子振動能級躍遷和電子能級躍遷的結果。由于各種物質具有各自不同的分子、原子和不同的分子空間結構，其吸收光能量的情況也就不會相同，因此，每種物質就有其特有的、固定的吸收光譜曲線，可根據吸收光譜上的某些特性波長處的zui大吸收峰（峰值）和波形圖來判斷某種物質是否存在。在食品生產中會使用一些食品添加劑，為了確定食品添加劑的質量，可以用紫外可見分光光度計對其進行光譜掃描。例如，對食品中涉及的一些復合甜味劑、復合防腐劑和復合鮮味劑等就可以用紫外可見分光光度計進行一個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結構分析方面作為紅外光譜（IR）、核磁共振（NMR）、質譜（Ms）等方法的輔助手段。

2．3  成分的定量分析

塒于食品衛生安全檢測中一些含量需要嚴格控制的成分項目可以用紫外可見分光光度計來準確檢測。食品中常用紫外可見分光光度計測定的項目見表1。表1食品中可用紫外可見分晃光度計檢測的項目

測定組分         方法                     吸收波長（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             咔唑縮臺反應              530

己糖             酚縮合反應                490

戊糖             酚縮合反應                480

甲基戊糖         酚縮臺反應                480

果糖             蒽酮法                    620

葡萄糖           鄰聯甲苯胺                625

脂肪             銅試贏整合                700

2．4  DNA／蛋白分析

DNM蛋白質為生物大分子，所產生的紫外光吸收往往是其分子內的小基團所引起的，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、核苷酸及核酸對紫外光有強烈的吸收，在吸收波長260nm處有zui大吸收值。在蛋白質分子中，酪氨酸（T、苯丙氨酸（Phe）、色氨酸（Trp）殘基的苯環含有共軛雙鍵，

該共軛雙鍵對紫外光有吸收（其中zui大吸收Tyr在吸收波長274fiB；Phe在吸收波長257nm；Trp在吸收波長280Flm），從而導致蛋白質對紫外光有吸收。肽鍵對紫外光的zui大吸收在吸收波長238nm。利用這個特性可以準確、可靠地測定乳制品中蛋白質含量。

3  結語

總之，紫外可見分光光度計幾乎可以滿足廣大中小食品企業食品檢測分析的需要。隨著科學技術的發展，紫外可見分光光度計還可和其他分析儀器聯機使其應用范圍更加廣泛，能在更多的領域發揮作用。