紫外可見光度計

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紫外-可見分光光度法常用測定成分

發(fā)布日期:2020-02-13  點擊次數(shù):
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一、蜂蜜中果糖的測定
果糖的測定法有高效液相色譜法、離子選擇電極法、傅里葉變換近紅外光譜法和分光光度法等,前三種方法的操作都較復雜,而分光光度法報道的方法中均加入顯色劑,如間苯二酚、鐵氰化鉀等,這些物質(zhì)對環(huán)境有污染。采用紫外-可見分光光度法測定果糖時,所加入的試劑僅為濃鹽酸,減少了對環(huán)境的污染。
該方法的原理是:果糖在鹽酸作用下生成羥甲基糠醛,在波長291nm 處有最大紫外吸收,果糖含量在0~30mg/L范圍內(nèi)服從比爾定律。
果糖標準液:稱取0.1000g D-果糖(生化試劑)溶于二次蒸餾水中,并定容到1000mL,得0.1mg/mL 標準液。
樣品處理:在具塞比色管中加入適量的0.1mg/mL 的果糖標準液,加入3mL 濃 HCl,用二次水定容至10mL,在沸水浴中加熱8min,取出用流水冷卻。
測定:稱取蜂蜜0.1736g,定容至100mL。分別對標液和樣液用1cm 比色皿在291nm 波長下,以試劑空白為參比,測定吸光度,從而計算果糖含量。
二、大豆總異黃酮含量的測定
大豆異黃酮是一類從大豆中分離提取的主要活性成分,具有異黃酮類化合物的典型結構。目前發(fā)現(xiàn)的大豆異黃酮共有12種,分為游離型的苷元和結合型的糖苷兩類,主要活性成分為兩種含量較高的苷元成分:金雀異黃素和大豆素。生物活性研究表明,大豆異黃酮特別是其中的金雀異黃素和大豆素,具有抗氧化、抗腫瘤、改善心血管、抗骨質(zhì)疏松等功效。近年來,大豆異黃酮的生理活性已越來越引起社會和研究界的普遍重視,以大豆異黃酮作為食品添加劑的食品和制品在日本比較普遍,有些已走向歐美市場。國內(nèi)關于大豆異黃酮的研究近些年來逐漸增多,出現(xiàn)了一些以大豆異黃酮為食品添加劑的食品及保健食品、保健藥品。國外文獻關于大豆異黃酮的含量測定多采用高效液相色譜法或氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)聯(lián)用方法。這兩種方法需要較多種類的單體標準品,且操作不便。
為建立一種檢測食物中大豆異黃酮含量的快速分析方法,張玉梅等(2000)以大豆中的活性成分金雀異黃素為標準品,在其紫外最大吸收峰259nm處測定大孔吸附樹脂法配合溶劑法提取制得的大豆異黃酮試樣的含量,大豆異黃酮試樣中總異黃酮的含量以金雀異黃素計算為38.7%,平均加樣回收率為99.86%,相對標準偏差為2.6%,方法簡便,重現(xiàn)性好,可作為檢測大豆異黃酮含量的一種手段。
三、食品中甜蜜素的測定
甜蜜素(環(huán)己基氨基磺酸鈉)是一種新型的人工合成甜味劑,其甜度是蔗糖的30~40倍。我國于1986年正式批準在飲料、糕點、蜜餞中使用甜蜜素。近年對甜蜜素的毒理學研究發(fā)現(xiàn)其可能有致癌性及其代謝產(chǎn)物環(huán)己胺對心血管系統(tǒng)和睪丸有毒理作用,成為人們關注的焦點。為此,我國衛(wèi)生部在《食品添加劑使用衛(wèi)生標準》(GB 2760—2014)中明確規(guī)定了其使用范圍及最大使用量。測定食品中甜蜜素的方法很多,國內(nèi)外文獻報道的方法有比色法、重量法、紅外分光光度法、氣相色譜法、薄層色譜法。這些方法的主要缺點是操作煩瑣、費時,儀器條件要求高,不利于推廣。與其他光譜分析方法相比,紫外-可見分光光度計的儀器設備和操作都比較簡單,費用少,分析速度快,靈敏度高,選擇性好,精確度與準確度好,用途廣泛。
紫外-可見分光光度法測定甜蜜素的原理是:用乙酸乙酯在酸性條件下提取食品中的甜蜜素(環(huán)己基氨基磺酸鈉),再以堿性水反提取,加入過量的次氯酸鈉將甜蜜素轉(zhuǎn)變?yōu)?N,N-二氯環(huán)己胺,溶于環(huán)己烷,在波長304nm 處測定。
標準工作曲線繪制:分別吸取甜蜜素標準溶液0.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL于250mL分液漏斗中,各加入10%硫酸溶液100mL、乙酸乙酯80mL振搖,提取2min,棄水相。用30mL、20mL、20mL 0.1mol/L 氫氧化鈉溶液振搖提取3次,每次1min,合并水相于另一250mL 分液漏斗中,往水相中加入環(huán)己烷10mL,振搖提取1min,棄去環(huán)己烷,加入10%硫酸溶液15mL、環(huán)己烷10.0mL、20g/L 次氯酸鈉溶液5mL,振搖2mim,再加入20g/L 次氯酸鈉溶液5mL,振搖2min,棄水相,先后用0.1mol/L NaOH 溶液、蒸餾水各50mL 洗滌環(huán)己烷層,經(jīng)脫脂棉將環(huán)己烷層濾于10mL 比色管中,用環(huán)己烷作參比,于波長304mm 處測定吸光度。
樣品測定:①液體食品和可溶于水的固體:稱取相當于含甜蜜素6.0mg 的樣品(如含CO2,先加熱除去)于250mL分液漏斗中,以下與標準曲線方法相同。②不溶于水的固體:稱取適量經(jīng)磨碎的固體于100mL容量瓶中,加水至刻度,搖勻,浸泡1h以上,取相當于甜蜜素6.0mg 的濾液于250mL 分液漏斗中,以下同標準曲線方法。
四、食品中咖啡因的測定
目前,測定咖啡因的方法有電化學法、光譜法、氣相色譜法、液相色譜法等。而用紫外-分光光度法進行咖啡因測定,只需加入幾種試劑來消除干擾,它與美國分析化學家協(xié)會(Association of Official Analytical Chemists,AOAC)的分析方法比較,操作更簡便、快速、準確。
該方法的測定原理為:可可類食品中除咖啡因外,還含有可可堿等成分,茶葉中還含有酚類、沒食子酸和葉綠素等成分,這些成分均可溶于水,當用二氯甲烷作萃取劑時只有咖啡因被萃取,經(jīng)多次萃取后在277nm 處測定吸光度,即可求咖啡因的含量。利用咖啡因與其他物質(zhì)在有機溶劑中的溶解性能不同加以分離提取,然后根據(jù)咖啡因?qū)ψ贤夤庥袕娏椅?,在一定含量范圍?nèi)與吸光度成正比。
樣品處理:取適量樣品(含 CO2 的樣品應預先加熱趕氣,固體不溶性樣品應加水置沸水浴1h,并不斷攪拌),磨碎于三角瓶中,加沸水75mL 在沸水浴中加熱45min,趁熱過濾于容量瓶中,洗滌2~3次,冷卻后定容,吸取溶液10mL 于50mL 容量瓶中,加5mL 0.01mol/L 的鹽酸溶液和1mL堿性乙酸鉛溶液去除茶葉中重金屬離子,用蒸餾水定容。移取上述溶液30mL 于50mL 分液漏斗中,每次用5.0mL 二氯甲烷萃取(共7次),合并萃取液定容至刻度。
測定:從二氯甲烷為溶劑的咖啡因儲備液(c=500μg/mL)中分別移取0.00mL、0.50mL、1.00mL、1.50mL、2.00mL、2.50mL、3.00mL、3.50mL 于50mL 容量瓶中,用二氯甲烷定容得系列標準液,在277nm處測定吸光度,同時將上述已處理好的樣液在277nm 處測定吸光度,從工作曲線上即可求得茶葉中咖啡因的含量。
五、食品中硝酸鹽的測定
用普通紫外分光光度法測硝酸鹽與亞硝酸鹽時,硝酸鹽的最大吸收波長在203nm 左右,而亞硝酸鹽的最大吸收波長在208nm 左右,兩者的吸收光譜有很大部分重疊,給測定帶來了一定的困難,而利用紫外-可見分光光度法可以有效避免這種現(xiàn)象的發(fā)生。
該方法的原理是:利用亞硝酸鹽與鹽酸間苯二胺發(fā)生重氮化偶聯(lián)反應,生成環(huán)偶氮亞氨基化合物,在紫外區(qū)有選擇性吸收而進行測定。
樣品處理:稱取約10.00g 經(jīng)絞碎混勻的樣品,置于打碎機中,加70mL 水和12mL 氫氧化鈉溶液(20g/L)混勻,用氫氧化鈉溶液(20g/L)調(diào)pH=8,轉(zhuǎn)移至200mL 容量瓶中加10mL 硫酸鋅溶液,混勻,如不產(chǎn)生白色沉淀再補加2~5mL NaOH 混勻。放置0.5h,用濾紙過濾,棄去初濾液20mL,收集濾液。
測定:吸取上述濾液10mL 于50mL 比色管中,用水稀釋至刻度,另分別取0.00mL、0.20mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL 亞硝酸鈉標準使用液(5pg/mL),置于 50mL 比色管中,用水稀釋至刻度,于樣品管中分別加入10%鹽酸間苯二胺溶液1mL 混勻,放置5min 后用1cm 的比色皿于波長 440nm 處測定吸光度。從標準工作曲線求得亞硝酸鹽的含量。
六、谷氨酸鈉含量的測定
谷氨酸鈉(monosodium glutamate,MSG)是調(diào)味料的一種,俗稱味精。谷氨酸鈉的主要作用是增加食品的鮮味,在中國菜里用得較多,也可用于湯和調(diào)味汁。谷氨酸鈉是指以糧食為原料經(jīng)發(fā)酵提純的結晶。我國自1965年以來已全部采用糖質(zhì)或淀粉原料生產(chǎn)谷氨酸,然后經(jīng)等電點結晶沉淀、離子交換或鋅鹽法精制等方法提取谷氨酸,再經(jīng)脫色、脫鐵、蒸發(fā)、結晶等工序制成谷氨酸鈉結晶。
紫外-可見分光光度法測定谷氨酸鈉的原理是:采用一階導數(shù)法(有效扣除渾濁背景,吸收光譜曲線平坦的干擾物質(zhì))來測定谷氨酸的含量。
樣品處理與測定:分別吸取50mg/mL 的谷氨酸鈉標準溶液0.0mL、0.5mL、1.0mL、2.0mL、4.0mL、6.0mL、8.0mL、10.0mL 于10mL 比色管中,加純水至刻度,用紫外-可見分光光度計進行掃描。
以純水為參比,經(jīng)一階導數(shù)處理,于 230nm 處測得一階導數(shù)值,以相應的濃度對其導數(shù)值作圖,即得標準工作曲線。
稱取1~2g 樣品加水溶解并定容至 50mL,經(jīng)一階導數(shù)處理,于 230nm 處測其導數(shù)值,從標準工作曲線計算谷氨酸鈉的含量。
七、發(fā)酵食品中黃曲霉毒素含量的測定
黃曲霉毒素(aflatoxins,AFT)系以發(fā)霉糧食為原料或曲種的發(fā)酵食品中產(chǎn)生的一種強致癌毒物。測定黃曲霉毒素含量的方法有許多種,由于儀器或試劑昂貴,使用很不經(jīng)濟,所以目前仍采用薄層法。該法雖有其優(yōu)點,但操作復雜,技術要求高,重現(xiàn)性差。用紫外-分光光度法測定糧油和發(fā)酵食品中的黃曲霉毒素,準確可靠,具有靈敏、快速、經(jīng)濟的優(yōu)點。
該方法的測定原理為水溶性樣品經(jīng)稀釋后直接以氯仿提取,固體樣品先用甲醇水-石油醚脫油提取,甲醇水提取液稀釋后再以氯仿反提取。氯仿提取液脫水后進行微柱色譜,雜質(zhì)被氧化鋁吸附,黃曲霉毒素被硅鎂吸附劑吸附。在波長為 365nm 的紫外光下有最大吸光值,呈藍紫色熒光,吸光值與 AFT 的含量呈線性關系,以此作為定量測定。
八、食品中防腐劑苯甲酸的測定
國標 GB 5009.28—2016中關于食品防腐劑苯甲酸的測定方法有液相色譜法和氣相色譜法,當采用乙醚提取堿滴定法和水蒸氣蒸餾紫外分光光度法對食品中的防腐劑苯甲酸進行測定時,程序復雜且周期長,回收率也較低。而采用紫外-可見分光光度法對食品中的防腐劑苯甲酸進行測定時,可以大大縮短周期,簡化程序。
該方法的原理是:結合乙醚提取堿滴定法與水蒸氣蒸餾紫外分光光度法測定,采用乙醚萃取紫外分光光度法。該法簡便快速。
樣品處理:分別取0.05mg/mL 苯甲酸溶液0.5mL、1.0mL、2.0mL、3.0mL、4.0mL、5.5mL 于125mL 分液漏斗中,加入20mL 飽和氯化鈉溶液,10mL(1+1)HCl 溶液和25mL 乙醚。充分振蕩5min,靜置分層后棄去無機相,以試劑空白為參比,在223nm 測定其吸光度,求得工作曲線。
測定:準確稱取樣品10.0~15.0g 于250mL 容量瓶中,以水稀釋至刻度。取上述溶液3mL于125mL分液漏斗中,操作如前,計算苯甲酸的含量。若樣品為醬油,因其中含有一定量的酯類物質(zhì),需要進行氧化處理,稱10.0~15.0g樣品于250mL燒杯中,加入25mL的K2CrO3(04mol/L)溶液,7mL H2SO4(8mol/L)溶液。在水浴上加熱30min,冷卻,轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶中以水稀釋至刻度,以下操作同前。