紫外-可見分光光度計(jì)在食品中的應(yīng)用敘述
發(fā)布日期：2020-02-11 點(diǎn)擊次數(shù)： 1361
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紫外-可見分光光度計(jì)既是一種歷史悠久的、傳統(tǒng)的分析儀器，又是一種現(xiàn)代化的集光、機(jī)、電、計(jì)算機(jī)為一體的高技術(shù)產(chǎn)品，它的應(yīng)用非常廣泛，在有機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)、藥品分析、食品檢驗(yàn)、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)、生命科學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域和科研生產(chǎn)工作中都已得到了極其廣泛的應(yīng)用，特別是在生命科學(xué)突飛猛進(jìn)的今天。紫外-可見分光光度計(jì)又是生命科學(xué)的眼睛，它已被國(guó)內(nèi)外許多專家學(xué)者認(rèn)定為生命科學(xué)儀器中的主干產(chǎn)品之一，將有巨大的市場(chǎng)潛力和經(jīng)濟(jì)效益，將為人類的生活、生存、發(fā)展和生態(tài)平衡提供有力的保障。紫外-可見分光光度法（ultraviolet and visible spectrophotpmetry，UV-vis）在食品科學(xué)中得到了非常廣泛的應(yīng)用，它可做定性定量分析、純度分析、結(jié)構(gòu)分析；特別是在定量分析和純度檢查方面，在許多領(lǐng)域更是必備的分析方法，例如食品等行業(yè)中的產(chǎn)品質(zhì)量控制。隨著人們生活水平的提高，對(duì)生活質(zhì)量的追求也越來越高。進(jìn)一步提高食品衛(wèi)生質(zhì)量，保障食品安全和人民身體健康，已經(jīng)成為大眾關(guān)注的焦點(diǎn)。食品分析的對(duì)象包括各種原材料、農(nóng)副產(chǎn)品、半成品、各種添加劑、輔料及產(chǎn)品。其種類繁多，成分復(fù)雜，來源不一，分析的目的、項(xiàng)目和要求也不盡相同，但無論哪種對(duì)象，都要按一個(gè)共同程序進(jìn)行，一般為：①樣品的采集；②制備和保存；③樣品的預(yù)處理；④成分分析；⑤數(shù)據(jù)記錄，整理；⑥分析報(bào)告的撰寫。
對(duì)于待分析目標(biāo)物，如果分子帶生色基團(tuán)，輻射就能夠?qū)е路肿又械碾娮幽芰扛淖儭Ｉ鶊F(tuán)有—N=N—、—N=O、—C=N 和，一般都帶有不飽和鍵。如果兩生色基團(tuán)中間僅隔一個(gè)碳，就會(huì)形成共軛基團(tuán)，此時(shí)，吸收帶較長(zhǎng)的波長(zhǎng)朝紅端處移動(dòng)，即紅移，且強(qiáng)度明顯增強(qiáng)。但是紅移不一定都是因?yàn)楣曹椈鶊F(tuán)，還可能是因?yàn)橹鶊F(tuán)的存在。助色基團(tuán)包括—OH、—NH2、—SH、—Cl、—Br和—I。在食品、食品添加劑中存在大量這樣的基團(tuán)，因此在食品檢測(cè)中，紫外分光光度計(jì)具有十分顯著的優(yōu)越性。
一、數(shù)據(jù)分析類型
1、光度測(cè)量
生產(chǎn)食品的過程中，為了能夠使得有顏色的飲料（比如紅茶、橙汁、啤酒等）顏色相同，紫外-可見分光光度計(jì)可以用來測(cè)定其吸光光度值，使其符合一定的標(biāo)準(zhǔn)，保證產(chǎn)品合格。該方法還可以在發(fā)酵業(yè)檢測(cè)食品的發(fā)酵程度。另外，對(duì)于一些成分單一的產(chǎn)品，也可以通過該方法測(cè)定其吸光度值以確定產(chǎn)品是否合格。
2、定性分析
物質(zhì)能夠吸收光譜，是因?yàn)槲镔|(zhì)中的分子原子吸收入射光的光能量，導(dǎo)致分子振動(dòng)能級(jí)和電子能級(jí)躍遷。不同物質(zhì)吸收的光能量之所以不同，是由于其含有不同的原子、分子、空間結(jié)構(gòu)。正因如此，每種物質(zhì)和吸收光譜曲線是一一對(duì)應(yīng)的，主要是通過吸收光譜上的某些特性波長(zhǎng)處的最大吸收峰值及波形圖來判斷是否存在某種物質(zhì)。另外，食品中經(jīng)常含有食品添加劑，食品添加劑的質(zhì)量也可以使用紫外-可見分光光度計(jì)進(jìn)行分析。例如，一些含有甜味劑、鮮味劑等的食品，采用紫外-可見分光光度計(jì)進(jìn)行檢測(cè)，可以檢查食品是否含有違禁添加劑。最后，該方法還能分析物質(zhì)結(jié)構(gòu)，作為質(zhì)譜（mass spectrum，MS）、紅外光譜（infrared spectroscopy，IR）、核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）等方法的輔助手段。
3、定量分析
在食品檢測(cè)中，有的成分需嚴(yán)格控制含量，這可以用紫外-可見分光光度計(jì)進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)。
4、 DNA/蛋白質(zhì)分析
DNA 和蛋白質(zhì)都是生物大分子，其紫外光吸收一般是分子內(nèi)的小基團(tuán)引起的。嘌呤堿、嘧啶堿及其組成的核苷、核苷酸對(duì)紫外光都有很強(qiáng)的吸收，其最大吸收值在波長(zhǎng)260nm處。蛋白質(zhì)分子中，酪氨酸（tyrosine，Tyr）、苯丙氨酸（phenylalanine，Phe）、色氨酸（tryptophan，Trp）殘基帶有苯環(huán)，苯環(huán)屬于發(fā)色基團(tuán)，并且肽鍵也是發(fā)色基團(tuán)，因此蛋白質(zhì)對(duì)紫外光有吸收，酪氨酸的最大吸收峰在波長(zhǎng)274nm 處，苯丙氨酸在波長(zhǎng)257nm 處，色氨酸在波長(zhǎng)280nm 處，肽鍵在波長(zhǎng)238nm 處。由此可以定量地檢測(cè)食品中生物大分子的含量。下面就對(duì)一些具有代表性的紫外-可見分光光度計(jì)在食品檢測(cè)中的具體應(yīng)用做簡(jiǎn)要說明。
紫外-可見分光光度計(jì)既是一種歷史悠久的、傳統(tǒng)的分析儀器，又是一種現(xiàn)代化的集光、機(jī)、電、計(jì)算機(jī)為一體的高技術(shù)產(chǎn)品，它的應(yīng)用非常廣泛，在有機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)、藥品分析、食品檢驗(yàn)、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)、生命科學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域和科研生產(chǎn)工作中都已得到了極其廣泛的應(yīng)用，特別是在生命科學(xué)突飛猛進(jìn)的今天。紫外-可見分光光度計(jì)又是生命科學(xué)的眼睛，它已被國(guó)內(nèi)外許多專家學(xué)者認(rèn)定為生命科學(xué)儀器中的主干產(chǎn)品之一，將有巨大的市場(chǎng)潛力和經(jīng)濟(jì)效益，將為人類的生活、生存、發(fā)展和生態(tài)平衡提供有力的保障。紫外-可見分光光度法（ultraviolet and visible spectrophotpmetry，UV-vis）在食品科學(xué)中得到了非常廣泛的應(yīng)用，它可做定性定量分析、純度分析、結(jié)構(gòu)分析；特別是在定量分析和純度檢查方面，在許多領(lǐng)域更是必備的分析方法，例如食品等行業(yè)中的產(chǎn)品質(zhì)量控制。隨著人們生活水平的提高，對(duì)生活質(zhì)量的追求也越來越高。進(jìn)一步提高食品衛(wèi)生質(zhì)量，保障食品安全和人民身體健康，已經(jīng)成為大眾關(guān)注的焦點(diǎn)。食品分析的對(duì)象包括各種原材料、農(nóng)副產(chǎn)品、半成品、各種添加劑、輔料及產(chǎn)品。其種類繁多，成分復(fù)雜，來源不一，分析的目的、項(xiàng)目和要求也不盡相同，但無論哪種對(duì)象，都要按一個(gè)共同程序進(jìn)行，一般為：①樣品的采集；②制備和保存；③樣品的預(yù)處理；④成分分析；⑤數(shù)據(jù)記錄，整理；⑥分析報(bào)告的撰寫。
對(duì)于待分析目標(biāo)物，如果分子帶生色基團(tuán)，輻射就能夠?qū)е路肿又械碾娮幽芰扛淖儭Ｉ鶊F(tuán)有—N=N—、—N=O、—C=N 和，一般都帶有不飽和鍵。如果兩生色基團(tuán)中間僅隔一個(gè)碳，就會(huì)形成共軛基團(tuán)，此時(shí)，吸收帶較長(zhǎng)的波長(zhǎng)朝紅端處移動(dòng)，即紅移，且強(qiáng)度明顯增強(qiáng)。但是紅移不一定都是因?yàn)楣曹椈鶊F(tuán)，還可能是因?yàn)橹鶊F(tuán)的存在。助色基團(tuán)包括—OH、—NH2、—SH、—Cl、—Br和—I。在食品、食品添加劑中存在大量這樣的基團(tuán)，因此在食品檢測(cè)中，紫外分光光度計(jì)具有十分顯著的優(yōu)越性。
一、數(shù)據(jù)分析類型
1、光度測(cè)量
生產(chǎn)食品的過程中，為了能夠使得有顏色的飲料（比如紅茶、橙汁、啤酒等）顏色相同，紫外-可見分光光度計(jì)可以用來測(cè)定其吸光光度值，使其符合一定的標(biāo)準(zhǔn)，保證產(chǎn)品合格。該方法還可以在發(fā)酵業(yè)檢測(cè)食品的發(fā)酵程度。另外，對(duì)于一些成分單一的產(chǎn)品，也可以通過該方法測(cè)定其吸光度值以確定產(chǎn)品是否合格。
2、定性分析
物質(zhì)能夠吸收光譜，是因?yàn)槲镔|(zhì)中的分子原子吸收入射光的光能量，導(dǎo)致分子振動(dòng)能級(jí)和電子能級(jí)躍遷。不同物質(zhì)吸收的光能量之所以不同，是由于其含有不同的原子、分子、空間結(jié)構(gòu)。正因如此，每種物質(zhì)和吸收光譜曲線是一一對(duì)應(yīng)的，主要是通過吸收光譜上的某些特性波長(zhǎng)處的最大吸收峰值及波形圖來判斷是否存在某種物質(zhì)。另外，食品中經(jīng)常含有食品添加劑，食品添加劑的質(zhì)量也可以使用紫外-可見分光光度計(jì)進(jìn)行分析。例如，一些含有甜味劑、鮮味劑等的食品，采用紫外-可見分光光度計(jì)進(jìn)行檢測(cè)，可以檢查食品是否含有違禁添加劑。最后，該方法還能分析物質(zhì)結(jié)構(gòu)，作為質(zhì)譜（mass spectrum，MS）、紅外光譜（infrared spectroscopy，IR）、核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）等方法的輔助手段。
3、定量分析
在食品檢測(cè)中，有的成分需嚴(yán)格控制含量，這可以用紫外-可見分光光度計(jì)進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)。
4、 DNA/蛋白質(zhì)分析
DNA 和蛋白質(zhì)都是生物大分子，其紫外光吸收一般是分子內(nèi)的小基團(tuán)引起的。嘌呤堿、嘧啶堿及其組成的核苷、核苷酸對(duì)紫外光都有很強(qiáng)的吸收，其最大吸收值在波長(zhǎng)260nm處。蛋白質(zhì)分子中，酪氨酸（tyrosine，Tyr）、苯丙氨酸（phenylalanine，Phe）、色氨酸（tryptophan，Trp）殘基帶有苯環(huán)，苯環(huán)屬于發(fā)色基團(tuán)，并且肽鍵也是發(fā)色基團(tuán)，因此蛋白質(zhì)對(duì)紫外光有吸收，酪氨酸的最大吸收峰在波長(zhǎng)274nm 處，苯丙氨酸在波長(zhǎng)257nm 處，色氨酸在波長(zhǎng)280nm 處，肽鍵在波長(zhǎng)238nm 處。由此可以定量地檢測(cè)食品中生物大分子的含量。下面就對(duì)一些具有代表性的紫外-可見分光光度計(jì)在食品檢測(cè)中的具體應(yīng)用做簡(jiǎn)要說明。
