荧光光谱法测定食品中的苋菜红含量

张彦青

(衡水学院 化工学院，河北 衡水 053000)

荧光光谱法测定食品中的苋菜红含量

张彦青

(衡水学院 化工学院，河北 衡水 053000)

建立了荧光光谱法测定食物中的苋菜红色素含量的方法，选择320 nm处为最佳激发波长， 425 nm处为最佳发射波长，扫描苋菜红的荧光光谱图。苋菜红浓度在1.5～14 mg/L范围内与其荧光强度具有良好的线性关系，线性回归方程为F = 46.38634 + 31.48683 C(mg/L)，相关系数r = 0.9991，检出限为0.031 mg/L。利用荧光光谱法测定食物中苋菜红的含量，测得样品的回收率为92.13%～105.61%。荧光法具有灵敏度高、选择性强、信息量丰富、方法简便、高效精确等诸多特点。

荧光光谱法；含量；苋菜红

苋菜红是常见的水溶性色素，用作于食品添加剂，可被添加至果汁饮料、碳酸饮料，也可用于配制糖果、酒、青梅、山楂制品等。测定苋菜红有很多方法，除了国家标准规定的薄层层析、示波极谱法[1]、高效液相色谱法(HPLC)[2]外，还有荧光光谱法[3-4]、分光光度法[5]、离子色谱法、液质联用法、微柱法、纸上层析法、导数吸附伏安法、极谱法[6-8]和紫外—可见吸收光谱法。目前对苋菜红含量测定的多种方法，有些方法太过复杂，检测过程消耗时间长，不易大范围使用。有些方法虽然简单高效，但所用设备昂贵，分析成本较一般方法高，分析时间较长，不易于推广。本课题所选用的荧光光谱法样品使用量少，方法简单，高效且准确性好，对苋菜红的含量测定具有重要意义。

1 实验部分

1.1 实验仪器与试剂

主要仪器：FA2204B电子天平(上海精密科学仪器有限公司)；日立F-4500荧光分析仪； TU-1901双光束紫外可见分光光度计；pH计；

试剂：苋菜红(天津多福源实业有限公司)；二次蒸馏水；NaOH固体；浓HCl溶液(12 mol/L)。

1.2 实验方法

1.2.1 苋菜红标准液的配制

苋菜红标准液的配制：于100 mL小烧杯中加入准确称取的苋菜红样品1.0000 g，溶解后，转移至1 L容量瓶中定容，摇匀，配制1.0×103mg/L的苋菜红标准溶液。

1.2.2 测定方法

于10 mL比色管中，加入定量的浓度为1.0×103mg/L标准苋菜红溶液(或样品溶液)，用二次蒸馏水稀释至刻度，摇匀，在最佳激发波长为320 nm、激发单元狭缝和发射单元狭缝均为5.0 nm，在 200～600 nm 波长范围内测定标准苋菜红溶液(或样品溶液)的荧光发射光谱。分析所得荧光光谱图425 nm 波长处所对应的荧光强度。

1.2.3 吸收曲线的扫描

准确移取1.0×103mg/L苋菜红标准溶液0.1 mL于10 mL比色管中，二次蒸馏水稀释至刻度定容，摇匀，配制成10 mg/L的苋菜红溶液，移至1 mL比色皿中，于TU-1901双光束紫外可见分光光度计上，扫描200～700 nm波长范围的该菜红溶液的吸收谱图。

1.2.4 最佳激发波长的扫描

准确移取1.0×103mg/L的苋菜红标准溶液0.05 mL于10 mL比色管中，用二次蒸馏水稀释至刻度定容，摇匀，配制成浓度为5 mg/L的标准溶液。在按1.2.2所述方法测得的激发波长，对苋菜红溶液于400～500 nm波长范围内进行荧光光谱的扫描。

1.2.5 最佳发射波长的扫描

分别移取1.0×103mg/L的苋菜红标准溶液0.10、0.15、0.20、0.30 mL于10 mL比色管中，用二次蒸馏水稀释至刻度定容，摇匀，配制成浓度分别为10、15、20、30 mg/L的标准溶液。在按1.2.2所述方法测得的最佳激发波长下，扫描波长为370～500 nm范围内苋菜红溶液的荧光光谱。

1.2.6 工作曲线的测定

分别移取1.0×103mg/L的苋菜红标准溶液0.02、0.03、0.05、0.06、0.09、0.10、0.12、0.14 mL于10 mL比色管中，加二次蒸馏水定容至刻度，摇匀，配制成浓度分别为2.0、3.0、5.0、6.0、9.0、10.0、12.0、14.0 mg/L的标准溶液，均置于1 cm石英比色皿中，设置激发波长和发射波长分别为320 nm和425 nm、荧光分光光度计的激发狭缝宽度和发射狭缝宽度均为5.0 nm，在该条件下进行荧光光谱扫描，测定不同浓度苋菜红溶液的荧光强度。

1.2.7 样品中苋菜红含量测定

样品1：准确称取样品75.8950 g，水浴加热，脱气，用NaOH溶液调pH值为7左右，转移至500 mL容量瓶中用二次蒸馏水定容，摇匀，配成样品溶液1。分别准确移取1.00 mL样品溶液1于6支洁净的10 mL比色管中，并用二次蒸馏水稀释至刻度，摇匀，待用。

样品2：准确称取样品44.2105 g，水浴加热，脱气，用NaOH溶液调pH值为7左右，转移至100mL容量瓶中用二次蒸馏水定容，摇匀，配成样品溶液2。分别准确移取5.00 mL样品溶液2于6支洁净的10 mL比色管中，并用二次蒸馏水稀释至刻度，摇匀，待用。

样品3：将样品固体粉碎，准确称量粉碎后的固体5.0518 g，于100 mL烧杯中溶解，用NaOH溶液调pH值等于7左右，转移至100mL容量瓶中用二次蒸馏水定容，摇匀，配制成样品溶液溶液3。分别准确移取2.00 mL样品溶液3于6支洁净的10 mL比色管中，并用二次蒸馏水稀释至刻度，摇匀，待用。

将上述溶液分别置于1 cm石英比色皿中，设置荧光分光光度计的激发狭缝宽度和发射狭缝宽度均为5.0 nm、激发波长为320 nm、发射波长为425 nm进行光谱扫描，测定溶液荧光强度。

2 结果与讨论

2.1 吸收曲线

苋菜红的紫外吸收光谱图如图1所示。

图1 苋菜红溶液吸收光谱图

由图1可知，苋菜红在波长200～700 nm之间有较强的吸收，苋菜红在425 nm处有明显的吸收峰。

2.2 最佳激发波长的确定

1.290 nm;2.300 nm;3.310 nm;4.320 nm;5.330 nm;6.340 nm

按1.2.4所述方法作图如图2，由图可知，随着激发波长的增大，苋菜红溶液在435 nm波长处的荧光强度先增大，后减小，激发波长为320 nm时，苋菜红溶液在425 nm波长处的荧光强度达到极大值，故苋菜红的最佳激发波长为320 nm。

2.3 最佳发射波长的确定

按1.2.5所述方法扫描不同浓度苋菜红溶液在370～500 nm波长处的荧光强度如图3所示。由图3可知，苋菜红溶液在425 nm处荧光强度最大，并且随着溶液浓度的递增，荧光强度不断增大，最大荧光强度均在425 nm波长处，所以，苋菜红溶液的最佳发射波长为425 nm。

1.10 mg/mL;2.15 mg/mL;3.20 mg/mL;4.30 mg/mL

2.4 反应条件的选择

2.4.1 pH值的选择

测得不同pH值下的苋菜红溶液的荧光强度，如图4。

图4 荧光强度随pH值变化曲线

由图4可知，当pH值在3至12范围内，苋菜红溶液的荧光强度几乎不会随pH值的改变而大范围波动，只有在过酸或过碱时，苋菜红溶液的荧光强度才会降低，符合苋菜红溶液的耐酸耐碱性。

所以，本实验不用调节苋菜红溶液的pH值。

2.4.2 稳定性的测定

按测定方法实验，室温下苋菜红非常稳定，荧光强度不会随时间改变而改变。

2.5 工作曲线及检出限

图5 荧光强度随苋菜红浓度的变化曲线

由1.2.3所述方法测得不同浓度苋菜红溶液的荧光强度作图，如图5。

由图5可知，苋菜红溶液浓度在1.5～14 mg/L范围内与其荧光强度具有良好的线性关系，其线性回归方程F = 46.29702

+ 32.29711 C(mg/L)，相关系数r = 0.9991，线性范围为1.5～14 mg/L。检出限为0.031 mg/L。

2.6 样品含量的测定

按1.2.7实验操作方法，苋菜红含量测定结果见表1。

表1 苋菜红含量测定结果

[1] 刘玉莹.示波极谱法测定饮料及糖果中合成色素日落黄[J].中国卫生检验杂志,1998,8(6): 351.

[2] 王冬妍,杨书宁.高效液相色谱法测定杏罐头中的柠檬黄和日落黄[J].食品研究与开发,2010,31(9):134-136.

[3] Rauf M A,Akhter Z,Kanwal S. PHotometric studies of the complex formation of Cu2+and Cr3+ions with Sudan Red B[J].Dyes and Pigments,2005,67:77-79.

[4] José Luis Godínez-Ortega,Pauli Snoeijs,Daniel Robledo,et al. Growth and pigment composition in the red alga Halymenia floresii cultured under different light qualities[J].J Appl PHycol,2008,20:253-260.

[5] 陈海春,王宓娜.多元线性回归分光光度法同时测定柠檬黄和日落黄[J].仪器仪表与分析监测,2001(4): 29-30.

[6] 曾 玲.导数极谱法测定柠檬黄的研究与应用[J].中国卫生检验杂志,1997,7(6):369-370 .

[7] 张 榕,王海英,张祝华.用极谱法测定食品中亮蓝[J].分析化学,1992,20(7):863-864.

[8] 刘玉莹.示波极谱法测定饮料及糖果中合成色素日落黄[J].中国卫生检验杂志,1998,8(6):351.

(本文文献格式：张彦青.荧光光谱法测定食品中的苋菜红含量[J].山东化工,2017,46(7):124-126.)

Fluorescence Spectrometry of the Content of Amaranthus in Food

ZhangYanqing

(HengShui University Department of Chemistry,Hengshui 053000,China)

The experiment established one method to measure the amaranth in food. Amaranth were determined at the optimum wavelength of the lemon yellow was 320 nm,and the best emission wavelength was 452 nm. When the concentration of amaranth was in the range of 1.5 ～ 14 mg/L,there has good linear relationship,the linear regression equation F = 46.38634 + 31.48683 C (mg/L),and the correlation coefficient r = 0.9991,the detection limit was 0.031 mg/L. By useing fluorescence method to measure amaranth in food,the recovery wasdetermined between 92.13%～105.61%. Fluorescence analysis has some advantage,such as high sensitivity,strong selectivity,rich information,efficient and accurate.

fluorescence spectroscopy;content;amaranth

2017-02-23

河北省高等学校科学技术研究项目(zc2016087)

张彦青(1982—)，女，河北衡水人，讲师，主要从事分子光谱应用研究。

O657.31

A

1008-021X(2017)07-0124-03