紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的特點(diǎn)及其在食品檢驗(yàn)中的應(yīng)用

高麗丹

摘 要：紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)應(yīng)用于食品檢驗(yàn)具有廣泛的應(yīng)用范圍、較低的成本、較高的檢驗(yàn)效率、較高的準(zhǔn)確度和較高的靈敏度等優(yōu)點(diǎn)，其基本應(yīng)用包括溶液中物質(zhì)含量、化合物以及絡(luò)合物組成和穩(wěn)定常數(shù)的鑒定、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究；在食品檢驗(yàn)中可用于食品成分的定性和定量檢測(cè)，蛋白質(zhì)/DNA檢測(cè)，應(yīng)嚴(yán)格掌握應(yīng)用過(guò)程中的注意事項(xiàng)和問(wèn)題處理方法，以紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)為基礎(chǔ)，結(jié)合其他分析儀器組成機(jī)械化的檢測(cè)系統(tǒng)，為食品檢測(cè)提供技術(shù)和設(shè)備支持，全面合理地開(kāi)展食品檢測(cè)工作，保證食品安全。

關(guān)鍵詞：紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) 食品檢驗(yàn) 合理應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TS2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）11（c）-0091-02

民以食為天，食以安為先。這要求我們必須應(yīng)用適宜的方法檢測(cè)食品成分，確保食品質(zhì)量和食品安全。紫外可見(jiàn)分光光度法是利用物質(zhì)分子對(duì)紫外可見(jiàn)光譜區(qū)的輻射的吸收來(lái)進(jìn)行分析的一種儀器分析，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。朗伯-比耳定律是光吸收的基本定律，是分光光度法定量分析的依據(jù)和基礎(chǔ)。紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)在食品檢驗(yàn)中應(yīng)用廣泛，主要包括定量、定性和結(jié)構(gòu)分析以及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和溶液平衡研究。筆者分析紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的特點(diǎn)及其在食品檢驗(yàn)中的應(yīng)用。

1 特點(diǎn)

1.1 廣泛的應(yīng)用范圍

無(wú)機(jī)物和有機(jī)物在紫外可見(jiàn)區(qū)都有吸收，均可借此法加以測(cè)定。除少數(shù)放射性元素和惰性元素外，幾乎化學(xué)元素周期表中的所有元素均可采用此法測(cè)定。在食品檢驗(yàn)中，利用紫外可見(jiàn)分光光度法能分類(lèi)絕大部分的食品：可檢測(cè)出食品的分子構(gòu)成、其中有機(jī)物含量，借此判斷食品質(zhì)量；可應(yīng)用于食品實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)新食品生產(chǎn)技術(shù)。

1.2 較低的成本

紫外可見(jiàn)分光光度市場(chǎng)價(jià)格低廉，利用這種儀器進(jìn)行食品檢驗(yàn)投入較少的資金，具有非常低的儀器損耗。應(yīng)用紫外可見(jiàn)分光光度進(jìn)行食品檢驗(yàn)還可降低中小型食品生產(chǎn)企業(yè)的成本。

1.3 較高的檢驗(yàn)效率

紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)操作簡(jiǎn)便、速度快，尤其適用于保質(zhì)期短的食品的檢驗(yàn)。檢驗(yàn)操作可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和智能化，能同時(shí)提高準(zhǔn)確率和檢驗(yàn)效率。

1.4 較高的準(zhǔn)確度

利用普通光度法進(jìn)行食品檢驗(yàn)的準(zhǔn)確度一般只能在1%～3%，無(wú)法達(dá)到食品檢測(cè)的要求。而采用可見(jiàn)分光光度法可縮小誤差至千分之幾范圍內(nèi)，可顯著提高檢驗(yàn)質(zhì)量。

1.5 較高的靈敏度

大量合成新顯色劑，不斷進(jìn)展的應(yīng)用研究，顯著提高了元素測(cè)定的靈敏度，尤其是在多元絡(luò)合物和表面活性劑應(yīng)用研究，許多元素摩爾吸光系數(shù)由幾萬(wàn)提高到數(shù)十萬(wàn)。

2 基本應(yīng)用

2.1 溶液中物質(zhì)含量的測(cè)定

應(yīng)用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)溶液和未知液的吸光度進(jìn)而進(jìn)行比較；也可先測(cè)出不同濃度標(biāo)準(zhǔn)液的吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，在一定濃度范圍內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)曲線為直線，然后測(cè)定出未知液吸光度，即可從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查到其對(duì)應(yīng)濃度。

2.2 化合物的鑒定

用不同波長(zhǎng)的單色光分別通過(guò)某一濃度溶液，測(cè)定每一種單色光的吸光度，之后分別以波長(zhǎng)和分光度作為橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，繪制得到吸收光譜曲線。不同食品有其特定的吸收光譜曲線，借此可以鑒定食品種類(lèi)。紫外吸收光譜分析主要用于已知物質(zhì)定量分析，測(cè)定化合物中含有微量的具有紫外吸收的雜質(zhì)。

2.3 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究

借助于分光光度法可得出特定化學(xué)反應(yīng)速度常數(shù)，借此從兩個(gè)或兩個(gè)以上溫度條件下的速度數(shù)據(jù)得出反應(yīng)活化能。

2.4 絡(luò)合物組成和穩(wěn)定常數(shù)的測(cè)定

金屬離子可與有機(jī)物形成絡(luò)合物且在紫外可見(jiàn)區(qū)有吸收，據(jù)此可利用分光光度法來(lái)研究其組成。

3 在食品檢驗(yàn)中的應(yīng)用

3.1 食品成分的定性檢測(cè)

物質(zhì)吸收可見(jiàn)光的實(shí)質(zhì)是構(gòu)成物質(zhì)的分子和電子通過(guò)吸收可見(jiàn)光中特定波長(zhǎng)的能量，使物質(zhì)分子電子發(fā)生階躍和電子能級(jí)躍遷，體現(xiàn)出不同電子形態(tài)。所以不同物質(zhì)中，構(gòu)成其分子、原子、電子不同，相應(yīng)電子價(jià)位也不同，吸收可見(jiàn)光中能量波長(zhǎng)就不同，每種物質(zhì)會(huì)有固定的吸收光譜，然后根據(jù)吸收光譜上一些特定波長(zhǎng)的峰值和波形圖判斷食品中是否含有該物質(zhì)。

食品添加劑是食品生產(chǎn)中的重要原料，為確保食品添加劑質(zhì)量，必須定性分析食品添加劑成分，紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)可很好地達(dá)到檢測(cè)目的。在物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析中，應(yīng)合理應(yīng)用紅外光譜、核磁共振、質(zhì)譜等檢測(cè)技術(shù)。

3.2 食品成分的定量檢測(cè)

在食品生產(chǎn)中，要嚴(yán)格控制其中有些成分的含量，這需要精確檢測(cè)食品中相應(yīng)物質(zhì)的含量，防止含量超標(biāo)，避免影響食品的整體質(zhì)量和安全。此時(shí)可利用安全、快速、準(zhǔn)確的紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)定量分析食品成分，其原理是依據(jù)不同物質(zhì)組成具有不同的吸收波長(zhǎng)，根據(jù)檢測(cè)出波長(zhǎng)峰值推算出相應(yīng)物質(zhì)的具體含量。

3.3 蛋白質(zhì)/DNA檢測(cè)

蛋白質(zhì)為大分子物質(zhì)，色氨酸、肽鍵、鉻氨酸等分子內(nèi)部的小基團(tuán)可產(chǎn)生紫外光吸收現(xiàn)象。其中，嘌呤堿、嘧啶堿及其核苷、核苷酸能夠吸收紫外光，且當(dāng)波長(zhǎng)達(dá)到260nm時(shí)，吸收值達(dá)到最大。蛋白質(zhì)分子中的鉻氨酸、苯丙氨酸、色氨酸中的共軛雙鍵能吸收波長(zhǎng)分別是274nm、257nm和280nm的紫外光，肽鍵對(duì)紫外光的最大吸收波長(zhǎng)為238nm。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)組成不同時(shí)，蛋白質(zhì)大分子對(duì)紫外光吸收效果也不同，從而可以準(zhǔn)確判斷和測(cè)量蛋白質(zhì)含量，確保食品蛋白質(zhì)含量和質(zhì)量符合規(guī)范基本要求。

4 注意事項(xiàng)和問(wèn)題處理

4.1 注意事項(xiàng)

（1）開(kāi)機(jī)前要取出樣品室內(nèi)的干燥劑，儀器自檢過(guò)程中禁止打開(kāi)樣品室蓋。（2）比色皿內(nèi)溶液以皿高的2/3～4/5為宜，為防止液體溢出腐蝕儀器，其中的溶液不可過(guò)滿。測(cè)定時(shí)應(yīng)保持比色皿清潔，用擦鏡紙擦干池壁上的液滴，切勿用手捏透光面。測(cè)定紫外波長(zhǎng)時(shí)，需選用石英比色皿。（3）測(cè)定時(shí)，禁止在儀器的表面上放置試劑或液體物質(zhì)，要及時(shí)清理干凈弄臟的樣品槽。（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要倒盡比色皿中的溶液，然后沖洗干凈比色皿并倒立晾干。關(guān)電源將干燥劑放入樣品室內(nèi)，蓋上防塵罩，做好使用登記。

4.2 問(wèn)題處理

（1）儀器不能初始化應(yīng)關(guān)機(jī)重啟。（2）吸收值異常應(yīng)依次檢查是否正確設(shè)置波長(zhǎng)、測(cè)量時(shí)是否調(diào)零、是否用錯(cuò)比色皿、樣品準(zhǔn)備是否正確，出現(xiàn)上述情況的處理方法為：重新調(diào)整波長(zhǎng)并調(diào)零、被誤操作應(yīng)重新調(diào)零、要用石英比色皿測(cè)定紫外波段、樣品準(zhǔn)備錯(cuò)誤要重新準(zhǔn)備。

綜上所述，紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)可達(dá)到檢測(cè)食品質(zhì)量與成分的目的。在食品檢測(cè)中，應(yīng)嚴(yán)格掌握應(yīng)用過(guò)程中的注意事項(xiàng)和問(wèn)題處理方法，以紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)為基礎(chǔ)，結(jié)合其他分析儀器組成機(jī)械化的檢測(cè)系統(tǒng)，為食品檢測(cè)提供技術(shù)和設(shè)備支持，全面合理地開(kāi)展食品檢測(cè)工作，保證食品安全。

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