紫外可见分光光度计在食品检测中的应用

摘要：民以食为天，食以安为先。这就要求有关部门采用适宜的方法检测食品成分，确保食品质量和食品安全。紫外可见分光光度计对于分析人员来说是最有用的分析工具之一，几乎每一个分析实验室都离不开紫外可见分光光度计，在食品检测中亦是如此，可以用来进行食品的多种成分分析和检测，应用十分广泛。本文主要就紫外可见分光光度计在食品检测中的应用进行了研究。

关键词：紫外可见分光光度计；食品检测；应用

1、紫外可见分光光度法与紫外可见分光光度计

紫外可见分光光度法，是按照物质分子对波长为200-760nm这一范围的电磁波的吸收特性所建立起来的一种定性、定量的分析方法，并且还可以用来进行结构分析。光吸收定律，即朗伯-比耳定律。一束平行单色光通过均匀、非散射的吸光物质溶液时，在入射光波、强度以及溶液温度等保持不变的时候，该溶液的吸光度A与其浓度C及液层厚度L的乘积成正比。紫外可见分光光度计是基于紫外可见分光光度法的原理工作的常规分析仪器。根据光路设计的不同，紫外可见分光光度计可以分为单光束分光光度计、双光束分光光度计和双波长分光光度计。各种型号的紫外可见分光光度计，就其基本结构来说，都是由5个基本部分组成，即光源、单色器、吸收池、检测器及信号指示系统。

2、紫外可见分光光度计的特点

（1）应用广泛。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。（2）仪器价格相对低廉且分析成本低。我国的食品企业基本上都属于中小型企业，这些企業的规模小、利润低，企业可以通过降低食品的检测费来增加盈利。紫外可见分光光度计在使用过程中仪器几乎没有大的耗损，此外仪器的价格也不是很贵，分析成本较低，适合像食品企业的中小企业使用。因此，采用紫外可见分光光度计能够降低企业的检测成本。（3）操作简便、快速。对一些保质期较短的食品检测，要求操作简便、快速，比如鲜牛奶的保质期短（仅ld时间），对它的检测必须简便、快速，用紫外可见分光光度计就可以很好满足此要求。（4）准确度高。一般的分光光度法浓度测量的相对误差范围较大，达到了1%-3%，无法实现检测的准确性，而采用示差分光光度法进行测量，则可将误差减小到到千分之几，极大地提高了检测的准确性，确保检测结果可靠。

3、紫外可见分光光度计在食品检测中的应用

3.1光度测量

在食品生产中，为了保证有颜色的饮料（如可乐、果汁及茶饮料）产品的颜色一致，可以在可见光区用紫外可见分光光度计来测定其吸光度值，使色差符合产品要求。在发酵业中可通过测定吸光度值来确定产品的发酵完成程度。对于一些成分比较单一的产品也可通过测定吸光度值来确定产品合格与否。比如判定营养增强剂维生素B1的质量就可以在400nm下测定其吸光度值，当其值不超过0.02时，即可确定为合格品。

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食品成分的定性检测

物质能够吸收光谱，是因为物质中的分子原子吸收入射光的光能量，导致分子振动能级和电子能级跃迁。不同物质吸收的光能量之所以不同，是由于其含有不同原子、分子、空间结构。正因如此，每种物质和吸收光谱曲线是一对应的，主要是通过吸收光谱上的某些特性波长处的最大吸收峰值及波形图来判断是否存在某种物质。另外，食品中经常含有食品添加剂，食品添加剂的质量也可以使用紫外可见分光光度计进行分析。例如，一些含有甜味剂、鲜味剂等的食品，采用紫外可见分光光度计进行检测，可以检查食品是否含有违禁添加剂。最后，该方法还能分析物质结构，作为质谱（Ms）、红外光谱（IR）、核磁共振（NMR）等方法的辅助手段。

3.4 DNA/蛋白质分析

DNA/蛋白质为生物大分子，所产生的紫外光吸收往往是其分子内的小基团所引起的，例如嘌呤碱、嘧啶碱、酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸和肽键等。嘌呤碱、嘧啶碱以及由它们参与组成的核苷、核苷酸及核酸对紫外光有强烈的吸收，在吸收波长260nm处有最大吸收值。在蛋白质分子中，酪氨酸（Tyr）、苯丙氨酸（Phe）、色氨酸（Trp）残基的苯环含有共扼双键，该共扼双键对紫外光有吸收（其中最大吸收Tyr在吸收波长274nm处；Phe在吸收波长257nm处；Trp在吸收波长280nm处），从而导致蛋白质对紫外光有吸收。肽键对紫外光的最大吸收在吸收波长238nm处。利用这个特性可以准确、可靠地测定乳制品中蛋白质含量。

4、紫外可见分光光度计在食品检测中应用的注意事项

（1）在开机前应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。（5）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。

5、结束语

总的来说，紫外可见分光光度计是工作中常见的分析工具之一，紫外可见分光光度计基本可以满足大部分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。另外，在食品检测中，还应严格掌握应用过程中的相关注意事项，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。

参考文献：

[1]紫外可见分光光度计的应用与发展趋向之研究[J].季岩.科技资讯.2017（11）.

[2]紫外可见分光光度计及其应用实践探微[J].杨驰原.科技创新与应用.2016（03）.

（作者单位：浙江华才检测技术有限公司）

作者简介：蔡方浩，1990年12月，男，汉族，浙江诸暨，助理工程师，研究方向：食品检验。