蘋果汁熒光特性的研究

左錦靜

（河南工業(yè)貿(mào)易職業(yè)學(xué)院，河南 鄭州 450012）

按照果汁的定義,可以把任何添加了外來物質(zhì)的果汁說成摻假果汁，因為在果汁類產(chǎn)品中添加任何外來物質(zhì)都是不被允許的，除了在生產(chǎn)還原果汁時，才可在濃縮果汁原料中添加果汁濃縮時失去的量相同的水[1]。目前，蘋果汁的摻假主要有以下3種方式：第1種是以香精、糖精、色素和水等為原料而調(diào)配成的完全配制型蘋果汁；第2種摻假不容易被測出，是通過將梨汁等一些更廉價的果汁摻入蘋果汁中，而摻假。第3種摻假方式是以水或糖等其他成分增加蘋果汁的體積，當(dāng)這種達(dá)到摻假蘋果汁體積被增加到10%至30%就難于檢測了。此外，果汁或果汁飲料還有其他摻假形式，例如滅菌或還原果汁冒稱鮮榨果汁，不標(biāo)明防腐劑和色素等添加物質(zhì)，假冒原果汁的含量等。近年來，針對果汁摻假問題，國內(nèi)外許多學(xué)者進(jìn)行了不同程度的研究，取得了較好成果[2]。

目前熒光分析法已經(jīng)被應(yīng)用于果汁的檢測研究。如胡耀星，袁三喜等，用熒光法鑒定柑橘汁飲料摻假[3]，該方法快速、簡單、準(zhǔn)確、靈敏度高。2009年，表面熒光法激發(fā)-發(fā)射矩陣應(yīng)用于評估熱處理蘋果汁中的非酶褐變，該方法為監(jiān)控果汁的非酶褐變提供了一個可行的方法[4]。本文利用熒光分光光度計研究了蘋果汁的熒光特性，以期為熒光法快速鑒別蘋果汁摻假提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

100%蘋果汁：從超市隨機(jī)取樣4種。分別為塞浦麗娜100%蘋果汁、大湖100%蘋果汁、匯源100%蘋果汁和發(fā)那100%蘋果汁。

1.2 儀器

Cary Eclipse熒光分光光度計：美國，瓦里安公司。

1.3 方法

1.3.1 原材料處理

100%蘋果汁飲料用離心機(jī)過濾，8000 r/min離心10 min，然后通過0.45μm的針頭過濾膜，濾液備用。離心后的上清液用濾紙過濾，收集濾液，備用。

1.3.2 熒光分光光度計儀器參數(shù)設(shè)置

掃描速度，中速（600 nm/min）；平均時間：0.1 s；靈敏度高；激發(fā)夾縫：5 nm；發(fā)射夾縫：5 nm。

1.4 蘋果汁熒光特性的確定

1）零級激發(fā)光譜上熒光強(qiáng)度最大處波長的確定：分別對4種不同品牌100%蘋果汁進(jìn)行零級激發(fā)掃描，得到零級激發(fā)光譜，選擇峰波長（可能是多個），分別設(shè)其為激發(fā)波長并掃描得到發(fā)射光譜，選發(fā)射光譜上強(qiáng)度最大處波長為發(fā)射波長，回掃激發(fā)光譜，對照得到的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜是否呈鏡像對稱。

2）對4種不同品牌100%蘋果汁，由上一步可選取零級激發(fā)光譜上熒光強(qiáng)度最大處的波長，并以該波長附近范圍為激發(fā)波長分別進(jìn)行3D發(fā)射掃描，得一系列發(fā)射光譜圖，由圖上可看出發(fā)射峰的大致波長范圍，以該波長范圍為發(fā)射波長范圍進(jìn)行3D激發(fā)掃描，得一系列激發(fā)光譜圖。

3）將上一步所得的4種不同品牌100%蘋果汁的激發(fā)光譜圖進(jìn)行比較，結(jié)合熒光強(qiáng)度，選出最佳激發(fā)波長。

4）在上一步選定的最佳激發(fā)波長條件下，分別對4種不同品牌100%蘋果汁進(jìn)行發(fā)射掃描，看其在此處是否都有一定強(qiáng)度的熒光發(fā)射，并可確定蘋果汁在此激發(fā)波長下的發(fā)射峰范圍。

5）得到本實驗的工作波長及蘋果汁的熒光光譜特性。

2 結(jié)果與討論

2.1 蘋果汁熒光特性的確定（以塞浦麗娜100%蘋果汁為例）

對塞浦麗娜100%蘋果汁進(jìn)行零級激發(fā)掃描，得到零級激發(fā)光譜圖，見圖1。

圖1 塞浦麗娜100%蘋果汁零級激發(fā)光譜圖Fi.1 Zero level excitation spectrum of 100%Cyprina apple juice

由圖1可以看出，在380、616、791 nm處分別有較強(qiáng)熒光強(qiáng)度的體現(xiàn)，分別以以上3處波長為激發(fā)波長進(jìn)行熒光發(fā)射掃描，只有當(dāng)激發(fā)波長為380 nm時有發(fā)射峰（峰值為461 nm），而零級激發(fā)光譜上870 nm以后的峰顯然可不予考慮，再以461 nm為發(fā)射波長進(jìn)行熒光激發(fā)掃描，得到461 nm發(fā)射波長下的激發(fā)光譜，對比知其與380 nm激發(fā)波長下的發(fā)射光譜呈鏡像對稱，見圖2。

圖2 380nm激發(fā)下的發(fā)射光譜及461 nm發(fā)射下的激發(fā)光譜Fig.2 380 nm emission spectrum and 461 nm excitation spectrum of 100%Cyprina apple juice

由圖2可知，零級激發(fā)光譜圖上380 nm處附近蘋果汁具有熒光特性。

2.2 蘋果汁激發(fā)波長的確定

以380 nm波長附近范圍為激發(fā)波長對塞浦麗娜100%蘋果汁進(jìn)行3D發(fā)射掃描，得其一系列發(fā)射光譜，見圖3。

圖3 塞浦麗娜牌100%蘋果汁360 nm～400 nm的3D發(fā)射光譜圖Fig.3 3D emission spectrum from 360 nm to 400 nm of 100%Cyprina apple juice

由圖3可選取450 nm附近范圍為發(fā)射波長（本文選440 nm～490 nm）進(jìn)行熒光激發(fā)掃描，得一系列熒光激發(fā)光譜，見圖4。

圖4 塞浦麗娜牌100%蘋果汁440 nm～490 nm的3D激發(fā)光譜Fig.4 3D excitation spectrum from 440 nm to 490 nm of 100%Cyprina apple juice

同理，可以得到其他3種100%蘋果汁的3D激發(fā)光譜圖，見圖5～圖7。

由4種蘋果汁一系列激發(fā)光譜圖中熒光強(qiáng)度大小可以大致選定379 nm為最佳激發(fā)波長。

2.3 蘋果汁發(fā)射波長的確定

以379 nm為激發(fā)波長，分別對4種100%蘋果汁進(jìn)行發(fā)射掃描，得到其各自的發(fā)射光譜，見圖8。

圖5 大湖100%蘋果汁450 nm～470 nm的3D激發(fā)光譜Fig.5 3D excitation spectrum from 450 nm to 470 nm of 100%Dahu apple juice

圖6 匯源100%蘋果汁450 nm～495nm的3D激發(fā)光譜Fig.6 3D excitation spectrum from 450 nm to 495 nm of 100%Huiyuan apple juice

圖7 發(fā)那100%蘋果汁450 nm～490 nm的3D激發(fā)光譜Fig.7 3D excitation spectrum from 450 nm to 490 nm of 100%Fana apple juice

圖8 4種100%蘋果汁379 nm發(fā)射光譜圖Fig.8 The emission spectrum under379nmof four100%apple juice

由圖8可知，在379 nm激發(fā)波長處4種100%蘋果汁均有一定強(qiáng)度的熒光發(fā)射，故選379 nm為最佳激發(fā)波長符合要求；也可知，100%蘋果汁的熒光特性為：在379 nm激發(fā)波長激發(fā)下，在454 nm～465 nm處附近有最大發(fā)射峰?？芍x擇463 nm為發(fā)射波長較為合適。

3 結(jié)論

1）4種100%蘋果汁在一定波長下有熒光特性。

2）4種100%蘋果汁在激發(fā)波長379 nm，發(fā)射波長463 nm處有最大的熒光強(qiáng)度。

[1]朱孔岳,周靜,高一璇,等.蘋果汁中果汁含量測定方法研究[J].檢測與分析,2010,13(5):29-33

[2]韓建勛,陳穎,黃文勝,等.蘋果汁鑒偽技術(shù)研究進(jìn)展[J].食品科技,2008(8):205-208

[3]胡耀星,袁三喜.熒光法鑒定柑桔汁飲料摻假[J].分析檢測,2005,26(5):166-168

[4]Dazhou Zhu,Baoping Ji.Evaluation of the non-enzymatic browning in thermally processed apple juice by front-face fluorescence spectroscopy[J].Food chemistry,2009(113):272-279