紫外可见分光光度计的特点及其在食品检验中的应用

高丽丹

摘 要：紫外可见分光光度计应用于食品检验具有广泛的应用范围、较低的成本、较高的检验效率、较高的准确度和较高的灵敏度等优点，其基本应用包括溶液中物质含量、化合物以及络合物组成和稳定常数的鉴定、反应动力学研究；在食品检验中可用于食品成分的定性和定量检测，蛋白质/DNA检测，应严格掌握应用过程中的注意事项和问题处理方法，以紫外可见分光光度计为基础，结合其他分析仪器组成机械化的检测系统，为食品检测提供技术和设备支持，全面合理地开展食品检测工作，保证食品安全。

关键词：紫外可见分光光度计 食品检验 合理应用

中图分类号：TS2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）11（c）-0091-02

民以食为天，食以安为先。这要求我们必须应用适宜的方法检测食品成分，确保食品质量和食品安全。紫外可见分光光度法是利用物质分子对紫外可见光谱区的辐射的吸收来进行分析的一种仪器分析，这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电子在电子能级间的跃迁。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据和基础。紫外可见分光光度计在食品检验中应用广泛，主要包括定量、定性和结构分析以及反应动力学和溶液平衡研究。笔者分析紫外可见分光光度计的特点及其在食品检验中的应用。

1 特点

1.1 广泛的应用范围

无机物和有机物在紫外可见区都有吸收，均可借此法加以测定。除少数放射性元素和惰性元素外，几乎化学元素周期表中的所有元素均可采用此法测定。在食品检验中，利用紫外可见分光光度法能分类绝大部分的食品：可检测出食品的分子构成、其中有机物含量，借此判断食品质量；可应用于食品实验，创新食品生产技术。

1.2 较低的成本

紫外可见分光光度市场价格低廉，利用这种仪器进行食品检验投入较少的资金，具有非常低的仪器损耗。应用紫外可见分光光度进行食品检验还可降低中小型食品生产企业的成本。

1.3 较高的检验效率

紫外可见分光光度计操作简便、速度快，尤其适用于保质期短的食品的检验。检验操作可实现机械化和智能化，能同时提高准确率和检验效率。

1.4 较高的准确度

利用普通光度法進行食品检验的准确度一般只能在1%～3%，无法达到食品检测的要求。而采用可见分光光度法可缩小误差至千分之几范围内，可显著提高检验质量。

1.5 较高的灵敏度

大量合成新显色剂，不断进展的应用研究，显著提高了元素测定的灵敏度，尤其是在多元络合物和表面活性剂应用研究，许多元素摩尔吸光系数由几万提高到数十万。

2 基本应用

2.1 溶液中物质含量的测定

应用紫外可见分光光度计测定标准溶液和未知液的吸光度进而进行比较；也可先测出不同浓度标准液的吸光度，绘制标准曲线，在一定浓度范围内标准曲线为直线，然后测定出未知液吸光度，即可从标准曲线上查到其对应浓度。

2.2 化合物的鉴定

用不同波长的单色光分别通过某一浓度溶液，测定每一种单色光的吸光度，之后分别以波长和分光度作为横坐标和纵坐标，绘制得到吸收光谱曲线。不同食品有其特定的吸收光谱曲线，借此可以鉴定食品种类。紫外吸收光谱分析主要用于已知物质定量分析，测定化合物中含有微量的具有紫外吸收的杂质。

2.3 反应动力学研究

借助于分光光度法可得出特定化学反应速度常数，借此从两个或两个以上温度条件下的速度数据得出反应活化能。

2.4 络合物组成和稳定常数的测定

金属离子可与有机物形成络合物且在紫外可见区有吸收，据此可利用分光光度法来研究其组成。

3 在食品检验中的应用

3.1 食品成分的定性检测

物质吸收可见光的实质是构成物质的分子和电子通过吸收可见光中特定波长的能量，使物质分子电子发生阶跃和电子能级跃迁，体现出不同电子形态。所以不同物质中，构成其分子、原子、电子不同，相应电子价位也不同，吸收可见光中能量波长就不同，每种物质会有固定的吸收光谱，然后根据吸收光谱上一些特定波长的峰值和波形图判断食品中是否含有该物质。

食品添加剂是食品生产中的重要原料，为确保食品添加剂质量，必须定性分析食品添加剂成分，紫外可见分光光度计可很好地达到检测目的。在物质结构分析中，应合理应用红外光谱、核磁共振、质谱等检测技术。

3.2 食品成分的定量检测

在食品生产中，要严格控制其中有些成分的含量，这需要精确检测食品中相应物质的含量，防止含量超标，避免影响食品的整体质量和安全。此时可利用安全、快速、准确的紫外可见分光光度计定量分析食品成分，其原理是依据不同物质组成具有不同的吸收波长，根据检测出波长峰值推算出相应物质的具体含量。

3.3 蛋白质/DNA检测

蛋白质为大分子物质，色氨酸、肽键、铬氨酸等分子内部的小基团可产生紫外光吸收现象。其中，嘌呤碱、嘧啶碱及其核苷、核苷酸能够吸收紫外光，且当波长达到260nm时，吸收值达到最大。蛋白质分子中的铬氨酸、苯丙氨酸、色氨酸中的共轭双键能吸收波长分别是274nm、257nm和280nm的紫外光，肽键对紫外光的最大吸收波长为238nm。当蛋白质组成不同时，蛋白质大分子对紫外光吸收效果也不同，从而可以准确判断和测量蛋白质含量，确保食品蛋白质含量和质量符合规范基本要求。

4 注意事项和问题处理

4.1 注意事项

（1）开机前要取出样品室内的干燥剂，仪器自检过程中禁止打开样品室盖。（2）比色皿内溶液以皿高的2/3～4/5为宜，为防止液体溢出腐蚀仪器，其中的溶液不可过满。测定时应保持比色皿清洁，用擦镜纸擦干池壁上的液滴，切勿用手捏透光面。测定紫外波长时，需选用石英比色皿。（3）测定时，禁止在仪器的表面上放置试剂或液体物质，要及时清理干净弄脏的样品槽。（4）实验结束后要倒尽比色皿中的溶液，然后冲洗干净比色皿并倒立晾干。关电源将干燥剂放入样品室内，盖上防尘罩，做好使用登记。

4.2 问题处理

（1）仪器不能初始化应关机重启。（2）吸收值异常应依次检查是否正确设置波长、测量时是否调零、是否用错比色皿、样品准备是否正确，出现上述情况的处理方法为：重新调整波长并调零、被误操作应重新调零、要用石英比色皿测定紫外波段、样品准备错误要重新准备。

综上所述，紫外可见分光光度计可达到检测食品质量与成分的目的。在食品检测中，应严格掌握应用过程中的注意事项和问题处理方法，以紫外可见分光光度计为基础，结合其他分析仪器组成机械化的检测系统，为食品检测提供技术和设备支持，全面合理地开展食品检测工作，保证食品安全。

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