分光光度法在食品分析中的应用
摘要
在科技高速发展的今天，食品营养与安全越来越受到人们的重视。而准确度高、灵敏度好、方便快捷也成为了食品分析鉴定方法的发展要求。今天，我们组选择为大家介绍一下分光光度法在食品分析中应用。文章共分为五部分：选题由来、分光光度法简介、分光光度法在食品分析上的应用总结及实例简介、实验室常用仪器介绍、问题讨论。有关各部分的具体介绍，详见下文。
关键词 分光光度法 食品分析 有害物质 营养成分 检测
正文
一、选题由来：随着科技进步和人们生活水平的提高，食品营养与安全越来越受到人们的重视。而准确度高、灵敏度好、方便快捷也成为了食品分析鉴定方法的发展要求。在各类检测方法中，分光光度法的优势具体体现在以下几个方面：
(1)用分光光度法可以得到精确细致的吸收光谱曲线。选择波长，可减小对朗伯-比耳定律的偏离。分光光度计一般比较精密，分析结果的准确度高；(2)利用吸光度的加和性可以同时测定溶液中两种或两种以上的组分；(3) 扩大了入射光的波长范围。广泛应用在食品分析中，随着科技进步迈向更先进、简便、准确。
二、分光光度法简介
1、概念：分光光度法是通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内光的吸收度，对该物质进行定性和定量分析的方法。
2、基本原理：当一束强度为Iｏ的单色光垂直照射某物质的溶液后,由于一部分光被体系吸收,因此透射光的强度降至I,则溶液的透光率T为:
根据朗伯(Lambert)-比尔(Beer)定律:
A=abc
式中A为吸光度，b为溶液层厚度（cm），c为溶液的浓度（g/dm^3)，
a为吸光系数。其中吸光系数 与溶液的本性、温度以及波长等因素有关。溶液中其他组分（如溶剂等）对光的吸收可用空白液扣除。
由上式可知，当固定溶液层厚度l和吸光系数 时，吸光度A与溶液的浓度成线性关系。在定量分析时，首先需要测定溶液对不同波长光的吸收情况（吸收光谱），从中确定最大吸收波长 ，然后以此波长 的光为光源，测定一系列已知浓度c溶液的吸光度A，作出A~c工作曲线。在分析未知溶液时，根据测量的吸光度A，查工作曲线即可确定出相应的浓度。
3、仪器——分光光度计
基本组成：光源-----单色器-----吸收池------检测系统
三、分光光度法在食品分析上的应用总结及实例简介
Ⅰ、营养成分的测定总结：
1、碳水化合物：
2、蛋白质和氨基酸：
碳水化合物 还原糖 酚-硫酸法 3,5-二硝基水杨酸比色法 酶-比色法
蔗糖 酶-比色法
总糖 蒽酮比色法
淀粉 酶-比色法
果胶 咔唑比色法
蛋白质和氨基酸 蛋白质 紫外吸收法 福林-酚比色法 考马斯亮蓝染料比色法
氨基酸 茚三酮比色法 3、矿物质元素：
矿物质元素 钙 原子吸收分光光度法
铁 硫氰酸盐比色法 磺基水杨酸比色法 原子吸收分光光度法
碘 氯仿萃取比色法 催化分光光度法
磷 钼蓝比色法
铅 双硫腙比色法 石墨炉原子吸收光谱法
锡 苯芴酮比色法
4、维生素：
维生素 维生素A 紫外分光光度法
维生素B5 比色法
维生素D 比色法 紫外分光光度法
维生素E 比色法
Ⅱ、分光光度法测量食品中有害残留物质实例简介
分光光度法检测茶叶中含氰根菊酯类的农药残留
背景：拟除虫菊酯类农药残留，影响茶叶品质和安全健康。拟除虫菊酯类在茶叶上的残留多用气相色谱仪检测，样品的前处理过程较繁琐，试剂消耗量大，而且由于需要大型分析仪器，因此难以在基层实验室和产地现场开展。本方法实现对茶叶中该类农药残留的快速筛查。
1.1试验原理
将样品中含氰根的拟除虫菊酯农药残留经碱解后，分解产生氰化物。通过加入酸溶液将CN-转化为易挥发的氰氢酸，通入氮气将氰氢酸导入吸收液中，与显色剂发生高灵敏反应。根据比色原理可对茶叶中含氰拟除虫菊酯残留总量（以氯氰菊酯计）进行测定。
1.2主要仪器与试剂、溶液
紫外可见分光光度计、水浴锅、氮气、电子天平、导气管、加液器、反应器、吸收瓶；氯氰菊酯、溴氰菊酯、氰戊菊酯、甲氰菊酯等标
准品。所用试剂均为分析纯，水均为蒸馏水；1.36mol/L氢氧化钠溶液、10%磷酸盐缓冲液20%硫酸溶液、1%茚三酮溶液。
1.3操作步骤
①、称取茶叶粉末1.0g于反应器中，加入10mL氢氧化钠溶液，碱解4 min；
②、连接装有5mL吸收液的吸收瓶，通入氮气。从加液器注入10mL硫酸溶液，收集时间为15min； ③、取下吸收瓶，关闭氮气。于吸收瓶中加入1mL茚三酮溶液，混匀
后加入1滴邻二硝基苯溶液，摇匀，置于50℃水浴10 min；
④、迅速冷却至室温后，比色测定。
1.4标准溶液校准曲线的绘制
氯氰菊酯含量分别为0.0，0.5，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0μg，按1.3操作步骤进行，显色后于545nm处比色测定其吸收值。
2结果与讨论
2.1显色体系的选择
水合茚三酮-邻二硝基苯比色法简便、快速且灵敏度高。
2.2检出限和回收率
方法的检出限为0.4μg。样品称样量按1g计算，则检出限（以氯氰菊酯计）为0.4mg/kg。回收率在73%~128%之间。
3.结论
该方法的检出限能满足GB 2763-2005《食品中农药最大残留限量标
准》中规定茶叶中含氰除虫菊酯类的限量指标。
四、实验室常用仪器介绍
1、国产72型分光光度计，是目前实验室中普遍使用的单光束分光光度计，由磁饱和稳压器、单色光器和检流计组成。
2、752型分光光度计为紫外光栅分光光度计，测定波长200nm～800nm。
图Ⅱ-5-16 752型分光光度计面板图
1.数字显示器;2.吸光度调零旋钮;3.选择开关;4.浓度旋钮;5.光源室;6.电源室;7.氢灯电源开关;8.氢灯触发按钮;9.波长手轮;10.波长刻度窗;11.试样架拉手;12.100%T旋钮;13.0%T旋钮;14.灵敏度旋钮;15.干燥器。
3、红外分光光度计采用进口热电偶做红外接收器件，保证了仪器的高性能和可靠性，适用于2.5～25μm（按波数计为4000cm<-1>～400cm<-1>）的红外光区。
4、原子吸收分光光度计
原子吸收分光光度计一般由四大部分组成，即光源（单色锐线辐射源）、试样原子化器、单色仪和数据处理系统。具有灵敏度高及选择性好两大主要优点。
五、问题讨论
分光光度法与比色法有什么联系与区别？
分光光度法是比色法的发展，它对食品物料的微量组分实现定性和定量分析；比色法以可见光作光源，比较溶液颜色深浅度以测定所含有色物质浓度的方法。比色法只限于在可见光区，分光光度法在比色法的基础上将光线范围扩展到紫外光区和红外光区 。比色法用的单色光是来自滤光片，谱带宽度从40－120nm，精度不高，分光光度法则要求近于真正单色光，其光谱带宽最大不超过3－5nm，在紫外区可到1nm以下，来自棱镜或光栅，具有较高的精度。
参考文献
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