紫外可见分光光度法在食品检测及食品安全分析中的应用
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紫外可见分光光度法在食品检测及食品安全分析中的应用

 
  摘要综述了紫外-可见分光光度法在食品检测及食品安全分析中的应用。详细评述了紫外可见分光光度法在测定酸奶中维生素A、食品中鱗脂酰胆碱等食品营养成分中的应用,以及在食品安全分析中(如:食品中重金属、农残、甜蜜素、硝酸盐、防腐剂、香兰素)的研究进展。最后展望了紫外可见分光光度法在食品分析中的发展前景。
  
  紫外-可见分光光度法uV-vis)是目前世界上 历史最悠久、使用最多、覆盖面最广的分析方法之 _。它已在生命科学、材料科学、环境科学、农业科 学、计量科学、食品科学、医疗卫生、化学化工等各 个领域的科研、生产、教学等工作中得到了非常广泛 的应用。它可作定性定量分析、纯度分析、结构分 析;特别在定量分析和纯度检査方面,在许多领域更 是必备的分析方法m,例如食品等行业中的产品质量 控制。随着人们生活水平的提高,对生活质量的追求 也越来越高。进一步提高食品卫生质量,保障食品 安全和人民身体健康,已经成为大众关注的焦点。近 年来,随着一些食品安全事件的曝光,食品安全问题 受到广泛关注。目前,我国食品安全问题主要表现在 食品掺假制假、食品添加剂与非法添加物的滥用,残 留农(兽)药、微生物、重金属等有害物质的含量超 标,以及食品加工过程产生的毒素等几个方面,食品 安全分析是其中一项重要内容。下面就紫外可见分光 光度法在食品检测和食品安全分析领域的应用做一下 介绍。
  1UV-vis在食品检测中的应用
  1.1酸奶中维生素A的测定
  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。王明华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328 nm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;同时进行 了维生素D对维生素A测定的干扰试验,结果表明, 维生素D的存在不影响维生素A的测定结果。
  1.2磷脂酰胆碱的测定
  磷脂酰胆碱俗称卵磷脂,可以预防和治疗动脉硬 化、防衰老、保护肝脏,对糖尿病、胆结石患者有一 定帮助。但若过量则可能会引起毒性弥漫性甲状腺肿 病和坏血病。2001年黄岛平等用紫外分光光度法测 定了脑维营养麦片中添加的卵磷脂含量,此方法比较 简单,无需消解、显色。2007年甘宾宾等以292 nm 作为选择波长,以正己烷作为溶剂,用紫外分光光 度法测定了卵磷脂保健食品中磷脂酰胆碱的含量。
  2UV-vis在食品安全分析中的应用
  2.1重金属的测定
  食品重金属污染问题已引起全世界的高度重视和 深入研究。在国家标准中规定了食品添加剂中砷的测 定方法采用二乙氨基二硫代甲酸银比色法;铅的 测定采用双硫腙比色法[6]。朱寿民采用高频电场激发氧灰化溴代卟啉分光光度法,测定了鄱阳湖野生藜蒿 中铅的含量。在碱性介质中,铅与溴代卟啉试剂形 成橙黄色配合物,最大吸收波长在479 nm,铅量在 0.04 ~ 0.48 g/mL内符合比耳定律。袁宏采用捵-四氯 化碳萃取光度法间接测定食品中的痕量铜方法,在酸 性介质中,Cu2+氧化丨-定量析出丨2,碘-四氯化碳萃取后 分光光度法间接测定食品中的痕量铜。铜质量浓度在 5.0 ~ 25.0 μg/mL范围内,符合比耳定律,检出限为5.0 μ
  g/mL。袁倬斌研究了新试剂2-[ 2-(4-甲基喹啉)- 偶氮]-5-二乙氨基苯酚(QADP)与镉的显色反应。 QADP与镉反应生成2 : I稳定络合物。体系最大吸收 波长590 nm,猪肝、面粉等食品样品中的镉用强阴离 子交换固相萃取柱固相萃取预分离和富集后,用分光 光度法测定,结果满意。Wen等将大米等食品样 品中的镉、铜进行微萃取分离后,利用紫外可见分光 光度法测定得到满意结果。
  2.2农药残留的测定
  农药具有高效、广谱等特点,被广泛应用于农 业、医约等领域。国标GB 2763-2005规定了食品中 农药最大残留限量。分光光度法是国标中检测蔬菜、 水果中农药残留量的方法之一。该法具有灵敏度高, 仪器设备简单,操作简便等特点。在国家进出口商品 检验行业标准中规定了大米、白菜中百草枯的紫外 可见分光光度法测定,样品经提取、净化、显色后测 定,检出限20μg/kg。黄高凌等报道了快速检测 蔬菜中3种有机磷农药的碱水解-分光光度法,结果 表明,3种农药的检出限分别为:乙酰甲胺磷0.359 mg/ kg,氧化乐果0.420 mg/kg,乐果0.386 mg/kg,相对标准 偏差分别为:乙酰甲胺磷3.5%,氧化乐果3.46%,乐果 4.62%。
  2.3甜蜜素的测定
  测定食品中甜蜜素的方法很多,国内外文献报道 的红外分光光度法、气相色谱等方法的主要缺点是操 作繁琐、费时,不利于推广。陈少波等利用紫外分 光光度计对测定食品中的甜蜜素进行了探索。研究结 果表明:甜蜜素的质量浓度在0.2~1.0 g/L范围内符合 比尔定律,回收率为95.0~102.7%,食品中共存的苯 甲酸、山梨酸、糖精钠在0 ~ 10.0 g/L范围内,色素在 0~2.06 g/L范围内不影响测定。该方法简便、准确。
  2.4硝酸盐的测定
  在国家农业行业标准中规定蔬菜、水果中的硝 酸盐用紫外可见分光光度法测定。研究发现用普通紫 外分光光度法测硝酸盐时,硝酸盐的最大吸收波长在 203 nm左右,而亚硝酸盐的最大吸收波长在208 nm左 右,二者的吸收光谱有很大部分重叠,亚硝酸盐对硝 酸盐的测定有很大干扰。张社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。亚硝酸盐在 208 nm处的一阶导数值为0,而此点又接近硝酸盐一阶导数的最大吸收峰,故选择208 nm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。该法最低检出限为2 ng/mL,灵敏度较高;加标回 收试验和盲法测标准品试验均表明准确度良好,可作 为测定食品中硝酸盐的参考方法。
  2.5食品中几种防腐剂的测定
      2.5.1过氧化氢的测定
  较简便的检测过氧化氢的仪器分析法有钛溶液分 光光度法。原理是过氧化氢在酸性溶液中,与钛离子 生成稳定的橙色络合物,其吸光度与样品中过氧化氢 含量在一定范围内成线性关系,可计算出样品中过氧 化氢的浓度。汪书红利用这一原理研究分光光度法 用于测定鲜牛奶中的过氧化氢的最佳实验条件,过氧 化氢的含量在0~200μg范围内,采用406 nm波长,该 方法的平均回收率在91%~104%,检测限为0.29 mg/ L。结果表明该方法简单易行、准确可靠,可以作为 没有用过氧乙酸消毒的鲜牛奶中过氧化氢的检测。
  2.5.2苯甲酸的测定
  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。葛会奇采用 乙醚萃取紫外分光光度法在223 nm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。 样品中若含有酯类物质干扰时,可用K2Cr2Op H2SO4 氧化法消除。经样品处理检验,该方法最小检出限为 0.001 0 mg/mL,回收率达98%,测定全过程在1 h左右 即可完成。
  2.5.3亚硫酸盐的测定
  亚硫酸盐是一种传统、常用的食品添加剂,具有 抗菌、防变质、防褐化和漂白等作用。MonzirW利用 SO/-在有N+存在的偏碱性环境下与对苯二醛生成深 蓝色络合物的反应,通过测定628 nm处吸光度的增 加来确定食品中SO3含量。该方法不受CN_、S2-等 的干扰,用于检测果酱和酒类食品中的S (丨V),结 果良好。Ali Jabar[2°]等以甲基绿为显色剂采用动力学 分光光度法测定了柠檬汁和橙汁中的SO3的含量, 结果与捵滴定标准方法一致。王占玲等利用so3 使碱蓝6B褪色的反应建立了白糖、蘑菇等食品中的S (IV)的检测方法。
  2.6香兰素的测定
  香兰素(3-甲氧基-4-羟基苯甲醛)可广泛用在 食品、饮料等产品的生产中。但是食用香兰素含量过 多的食品可能会对肝、肾、脾等脏器产生副作用,因 此食品中香兰素的含量是评价食品安全的一个重要指 标。冯彩婷等采用紫外-可见分光光度法测定了几 种奶粉中的香兰素含量。在最大吸收波长435 nm处, 其吸光度与香兰素含量呈正比,线性范围为0.010 4? 0.165 2 g/L,加标回收率为98.6%。该方法重现性好,适用于食品中香兰素含量的测定。张勇等采用可见 分光光度法测定麦片中的香兰素得到满意结果。
  3 紫外-可见分光光度法在食品分析中的发展 趋势和展望
  随着分析试剂的发展,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发展,使得可见 区的分光光度食品分析法将可能出现一个迅速发展阶 段。另外,随着化学计量学的发展,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。潘军辉采用UV-vis 结合偏最小二乘法建立大米和自来水中福美锌、福美 铁和代森猛等3种杀囷剂的测定方法,并用UV-vis结 合人工神经网络建立苯甲酸钠等6种食品添加剂的含 量分析方法。sab等[采用UV-vis结合偏最小二乘 回归建立合成色素柠檬黄和曰落黄的分析方法。这些 研究使得UV-vis的应用领域进一步扩大。
  总之,紫外可见分光光度法基本可以满足广大中 小食品企业食品检测分析的需要。随着科学技术的发 展,紫外可见分光光度计还可和其他分析仪器联机, 使其应用范围更加广泛,能在更多的领域发挥作用。
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