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果蔬中维生素C含量测定方法比较

2017-10-23王林霞李佳娜许秋梅

关键词:二硝基苯碱液水浴

王林霞 李佳娜 许秋梅

(绍兴文理学院 化学化工学院,浙江 绍兴312000)

果蔬中维生素C含量测定方法比较

王林霞 李佳娜 许秋梅

(绍兴文理学院 化学化工学院,浙江 绍兴312000)

利用紫外分光光度法和2,4-二硝基苯肼法测定果蔬中维生素C含量.并对碱液加入量,静置时间,活性炭用量及水浴时间等方面做了进一步优化选择.发现在紫外分光光度法中以4 mL碱液加入量,静置20 min测得的维生素C的含量与2,4-二硝基苯肼法中,以活性炭用量1 g,水浴时间3 h测得的维生素C含量结果相比较,同种果蔬中维生素C含量结果相近,但紫外分光光度法较2,4-二硝基苯肼法操作简单、快速,抗干扰强,成本低,回收率高,对环境污染小,符合“绿色化学”的理念,更值得推广应用.

维生素C;紫外分光光度法;2,4-二硝基苯肼

维生素C(Vitamin C),又名L-抗坏血酸,是一种水溶性维生素,是维持人体正常生理功能的重要营养素[1].其参与生物体内糖的代谢还原过程,促进胶原质在组织中产生,降低血脂,增强生物体的抗感染力,因此维生素C常用于临床坏血症的治疗.同时,维生素C还具有改善心肌功能,促进骨骼生长,促进外伤愈合等作用,维生素C对人体健康有着极其重要的意义.但是维生素C无法在人体内合成,必须靠外界摄取才能满足人体需要,其主要来源于新鲜的水果和蔬菜.由于维生素C极易被氧化,所以测定果蔬中维生素C含量对人体通过饮食来补充维C具有一定的指导意义.

如今,测定果蔬中维生素C含量的方法较多.2,6-二氯靛酚法[2]是测定维生素C含量的国标法,该法利用2,6-二氯靛酚具有较强的氧化性,在酸性溶液中呈粉红色,在中性或碱性溶液中呈蓝色.该方法操作简单易行,耗时少,成本低,但肉眼观察滴定终点误差较大,且特异性低,生成的有色化合物不稳定.直接碘量法[3]是利用维生素C分子中存在具有还原性的烯二醇结构,与碘发生氧化还原反应生成二酮基.该法操作较为简单,但因为结果用肉眼判断,终点误差较大.陈昌云,李小华等[4]建立用高效液相色谱法测定水果和蔬菜中维生素C含量的新方法.该方法灵敏度较高,选择性好,测定结果重复性好.

紫外分光光度法[5-9]主要是利用维生素C的盐酸溶液较稳定,在紫外光区243 nm有最大吸收,且线性良好.由于维生素C对碱液不稳定,可用样品液与碱处理样品液于243 nm处的吸光度之差,再通过标准曲线方程,计算得出维生素C含量.该方法操作简单、快速、准确,不受还原性物质干扰,回收率高,也无需特殊仪器和试剂.2,4-二硝基苯肼法[10-12]是目前测定果蔬中维生素C含量的国标方法,该方法利用维生素C的草酸溶液中加入活性炭,将羟基氧化产生脱氢抗坏血酸,使之在37 ℃水浴中与2,4-二硝基苯肼反应,生成红色的脎.用85 %的浓硫酸溶解,其在可见光区有最大吸收波长.在一定浓度范围内,吸光度与总抗坏血酸含量成线性关系.该方法结果可靠,重现性好,但干扰较多,且操作麻烦,耗时较长.

本工作主要利用紫外分光光度法和2,4-二硝基苯肼法对维生素C含量测定,并对结果进行比对,力求找寻出一种方便快捷且绿色高效的果蔬中维生素C含量的测定方法.

1 实验部分

1.1仪器和试剂

UV-2550紫外可见分光光度计;RE 2000A旋转蒸发仪;AL 204电子天平;LG10-2.4A高速离心机;UPWS-Ⅱ-20T型超纯水机.

抗坏血酸、硫脲、2,4-二硝基苯肼、活性炭、硫酸、盐酸、草酸、氢氧化钠均为分析纯,实验用水为二次蒸馏水.

维生素C含量较丰富的新鲜猕猴桃、柑橘、圣女果、黄瓜、青椒.

1.2实验方法

1.1.1 紫外分光光度法

将黄瓜洗净、晾干、切碎,称取若干用榨汁机榨汁,称取20 g加入(1+99)盐酸溶液20 mL,匀浆,转移到100 mL容量瓶中,蒸馏水定容.离心,取上清液为黄瓜提取液.移取1 mL提取液、2 mL (10+90)盐酸溶液于50 mL容量瓶中,蒸馏水定容,以蒸馏水为参比,测定243 nm处的吸光度.移取1 mL待测黄瓜提取液、10 mL蒸馏水、4 mL 1 mol·L-1NaOH溶液于50 mL容量瓶,混匀,20 min后加入4 mL(10+90)盐酸溶液,混匀,加蒸馏水定容.以蒸馏水为参比,测定243 nm处的吸光度.

1.1.2 2,4-二硝基苯肼法

取黄瓜若干榨汁,称取10 g与10 mL2 %草酸溶液摇匀倒入100 mL容量瓶中,用1%草酸溶液定容,离心.取50 mL上清液,加入1 g活性炭,振摇1 min,过滤,备用.移取20 mL滤液,加入20 g·L-1硫脲溶液10 mL,混匀.移取混合液8 mL两份于带磨口塞的试管中,其中一份作为空白,另一份中加入20 g·L-1的2,4-二硝基苯肼溶液2 mL,置于37 ℃水浴中保温3 h后取出,放入冰浴中.待空白管冷却到室温,分别加入20 g·L-1的2,4-二硝基苯肼溶液2 mL,室温放置10-15 min,放入冰浴中.每一试管中逐滴加入硫酸(85+15)溶液10mL,边滴边摇,滴加时间至少1 min.将所有试管从冰浴中取出置于室温下30 min后比色.分别以空白管作为参比,测定430 nm处的吸光度.

按照上述稀释液的吸光度测定方法测定黄瓜样品的吸光度.青椒、猕猴桃、柑橘、圣女果的处理、吸光度的测定方法与黄瓜的处理、吸光度测定方法一致.

2 实验结果与分析

2.1紫外分光光度法

2.1.1 碱液加入量的影响

图1表明,在其他条件相同时,当碱液加入量小于4 mL时,维生素C反应未完全,吸光度仍随着碱液的加入而降低.而当碱液加入量大于4 mL时,其吸光度趋于稳定,故选择碱液加入量为4 mL.

2.1.2 碱处理时间的影响

图2-2表明,在其他条件相同时,当静置时间小于20 min时,维生素C反应未完全,吸光度仍随着碱液的加入而降低.而当静置时间大于20 min时,其吸光度趋于稳定,故选择碱处理果蔬提取液静置时间为20 min.

图1 碱液加入量于吸光度的关系

图2 静置时间对吸光度的影响

2.1.3标准曲线

紫外分光光度法的标准曲线为y=0.0558x-0.0024,相关系数为0.9999.

2.1.4 维生素C含量的计算

碱处理黄瓜提取液和待测黄瓜提取液吸光度之差为黄瓜样品的吸光度.青椒、猕猴桃、柑橘、圣女果的处理、吸光度的测定方法与黄瓜的处理、吸光度测定方法一致.

根据标准曲线方程,即可计算出果蔬样品中维生C的含量 [mg/100g].

式中:c—根据标准曲线方程得到的维生素C浓度,μg/mL;

V总—样品定容总体积,mL;

V待测总—待测样品总体积,mL;

V1—测吸光度时样品体积,mL;

W总—果蔬样品总质量,g.

2.2 2,4-二硝基苯肼法

2.2.1 活性炭用量的影响

在其他条件相同时,不同活性炭加入量的吸光度见图3.

由图3可知:当活性炭加入量小于1 g时,维生素C尚未完全氧化,虽然在活性炭加入量为0.3~0.4 g时吸光度会有起伏,这可能是由于在活性炭加入的过程中,此时在溶液中游离状态的维生素C浓度较大,有更多的羟基可以被瞬间氧化成脱氢抗坏血酸,后水解后与2,4-二硝基苯肼反应生成红色的脎,从而导致吸光度有起伏,但总体来讲吸光度仍随着活性炭量的加入而升高.而当活性炭加入量大于1 g时,其吸光度基本不再变化,实验选择活性炭加入量为1 g.

图3 活性炭加入量对吸光度的影响

图4 不同水浴时间对吸光度的影响

2.2.2 水浴时间的影响

在其他条件相同时,不同水浴时间的吸光度见图4.

由图4可知:当水浴时间超过3h后,吸光度基本上不再增加,实验选择水浴时间为3h.

2.2.3 标准曲线

2,4-二硝基苯肼法的标准曲线为y=0.02652x+0.7991,相关系数为0.9995.

2.2.4 维生素C含量的计算

分别测得5种果蔬的吸光度后,根据标准曲线方程,即可计算出果蔬样品中维生C的含量[mg/100g].

式中:c—根据标准曲线方程得到的维生素C浓度,μg/mL;

V—样品定容总体积,mL;

m—果蔬样品总质量,g;

F—稀释倍数.

2.3方法的比对

两种不同方法分析结果见表1.

表1 两种不同分析方法结果比较

由表1可知,紫外分光光度法与2,4-二硝基苯肼法测定的果蔬中维生素C的含量结果相近,相对偏差均小于10 %.由此得出,2,4-二硝基苯肼法作为国标方法虽适用于蔬菜、水果及其制品中维生素C含量的测定,但紫外分光光度法与其相比,操作更为简单,不受还原性物质的干扰,也不需要特殊的仪器及试剂,可以适用于维生素C含量的快速测定.

3 结论

本工作采用紫外分光光度法和2,4-二硝基苯肼法两种方法测定水果、蔬菜中的维生素C含量.在紫外分光光度法中,以4 mL碱液加入量,静置20 min测得的维生素C含量较准确.而在2,4-二硝基苯肼法中,以活性炭用量1 g,水浴时间3 h测得的维生素C含量较准确.比较两种方法测得的果蔬中维生素C含量,发现测定结果接近,相对偏差较小.但紫外分光光度法与之相比操作更简单、快速,抗干扰强,成本低,回收率高,对环境污染小,符合“绿色化学”的理念,因此,紫外分光光度法更适用于快速检测果蔬及其制品中维生素C的含量.

[1]曾翔云.维生素C的生理功能与膳食保障[J].中国食物与营养,2005,4:52-54.

[2]苑乃香,宣亚文,谢东坡,等.2,6-二氯靛酚钠测定蔬菜中抗坏血酸的含量[J].安徽农业科学,2009,37(25):11853-11854.

[3]武文,詹秀华,宣亚文.碘量法测定蔬菜中维生素C的含量[J].安徽农业科学,2009,37(21):9845-9846.

[4]陈昌云,李小华,刘莉莉.高效液相色谱法测定蜜柚中维生素C的含量[J].化工时刊,2007,21(8):19-21.

[5]楚红英,紫外分光光度法测定食用菌中维生素C[J].理化检验-化学分册,2014,50(2):255-257.

[6]LIDIJA B,PFENDT VESNA L,BLAGOJEVIC.MIRJANA P,et al.Second order derivative spectrophotometric method for determination of vitaminC content in fruits,vegetables and fruit juices[J].Eur Food Res Technol,2003,217:269-272.

[7]马宏飞,卢生有,韩秋菊,等.紫外分光光度法测定五种果蔬中维生素C含量[J].化学与生物工程,2012,29(8):92-94.

[8]王少敏.紫外分光光度法测定维生素C片中维生素C含量[J].天津药学,2007,19(5):21-22.

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[10]张艳丽.2,4-二硝基苯肼法测定维C银翘片中维生素C的含量[J].广东化工,2012,13(40):200-201.

[11]周佳.避光和透光时柑橘中维生素C含量测定的比较[J].广州化工,2012,40(2):105-107.

[12]薛刚,刘文红,黄海涛,等.2,4-二硝基苯肼比色法测定婴儿配方食品和乳粉及其制品中总抗坏血酸(维生素C)的含量[J].食品研究与开发,2000,21(3):28-32.

ComparisonofTwoMethodsforDetectingVitaminCinFruitsandVegetables

Wang Linxia Li Jiana Xu Qiumei

(School of Chemical Engineering, Shaoxing University, Shaoxing, Zhejiang 312000)

UV spectrophotometry and 2,4-dinitrophenylhydrazine methods were used to determine the vitamin C content in fruits and vegetables.The amount of alkali liquor, incubation time, dosage of activated carbon and water bath time were further obtained.The vitamin C content was found to be higher in the UV spectrophotometry with 4mL for the amount of alkali liquor, standing 20min.The vitamin C content was found to be higher in the method of 2,4 - dinitrobenzene hydrazine, with the mass of activated carbon dosage 1g, water bath time 3h.The results of 2,4-dinitrobenzene hydrazine is the same as those by the methods of UV spectrophotometry.UV spectrophotometry, which is simpler and more accurate with a lower cost, a higher recovery rate and less serious pollution to the environment, and in line with the concept of “green chemistry”, is therefore worth popularizing and applying.

vitamin C; UV spectrophotometric method; 2,4-dinitrobenzene hydrazine

10.16169/j.issn.1008-293x.k.2017.08.013

O614.5+5

A

1008-293X(2017)08-0075-05

2017-03-15

浙江省科技厅公益分析测试项目(2016C37067).

王林霞(1984- ),女,山东泰安人,绍兴文理学院化学化工学院实验师,研究方向:色谱分析及物质结构检测,E-mail:Lxwang@usx.edu.cn.

(责任编辑王海雷)

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