熒光光譜法測定食品中的莧菜紅含量

張彥青

(衡水學院 化工學院，河北 衡水 053000)

熒光光譜法測定食品中的莧菜紅含量

張彥青

(衡水學院 化工學院，河北 衡水 053000)

建立了熒光光譜法測定食物中的莧菜紅色素含量的方法，選擇320 nm處為最佳激發波長， 425 nm處為最佳發射波長，掃描莧菜紅的熒光光譜圖。莧菜紅濃度在1.5～14 mg/L范圍內與其熒光強度具有良好的線性關系，線性回歸方程為F = 46.38634 + 31.48683 C(mg/L)，相關系數r = 0.9991，檢出限為0.031 mg/L。利用熒光光譜法測定食物中莧菜紅的含量，測得樣品的回收率為92.13%～105.61%。熒光法具有靈敏度高、選擇性強、信息量豐富、方法簡便、高效精確等諸多特點。

熒光光譜法；含量；莧菜紅

莧菜紅是常見的水溶性色素，用作于食品添加劑，可被添加至果汁飲料、碳酸飲料，也可用于配制糖果、酒、青梅、山楂制品等。測定莧菜紅有很多方法，除了國家標準規定的薄層層析、示波極譜法[1]、高效液相色譜法(HPLC)[2]外，還有熒光光譜法[3-4]、分光光度法[5]、離子色譜法、液質聯用法、微柱法、紙上層析法、導數吸附伏安法、極譜法[6-8]和紫外—可見吸收光譜法。目前對莧菜紅含量測定的多種方法，有些方法太過復雜，檢測過程消耗時間長，不易大范圍使用。有些方法雖然簡單高效，但所用設備昂貴，分析成本較一般方法高，分析時間較長，不易于推廣。本課題所選用的熒光光譜法樣品使用量少，方法簡單，高效且準確性好，對莧菜紅的含量測定具有重要意義。

1 實驗部分

1.1 實驗儀器與試劑

主要儀器：FA2204B電子天平(上海精密科學儀器有限公司)；日立F-4500熒光分析儀； TU-1901雙光束紫外可見分光光度計；pH計；

試劑：莧菜紅(天津多福源實業有限公司)；二次蒸餾水；NaOH固體；濃HCl溶液(12 mol/L)。

1.2 實驗方法

1.2.1 莧菜紅標準液的配制

莧菜紅標準液的配制：于100 mL小燒杯中加入準確稱取的莧菜紅樣品1.0000 g，溶解后，轉移至1 L容量瓶中定容，搖勻，配制1.0×103mg/L的莧菜紅標準溶液。

1.2.2 測定方法

于10 mL比色管中，加入定量的濃度為1.0×103mg/L標準莧菜紅溶液(或樣品溶液)，用二次蒸餾水稀釋至刻度，搖勻，在最佳激發波長為320 nm、激發單元狹縫和發射單元狹縫均為5.0 nm，在 200～600 nm 波長范圍內測定標準莧菜紅溶液(或樣品溶液)的熒光發射光譜。分析所得熒光光譜圖425 nm 波長處所對應的熒光強度。

1.2.3 吸收曲線的掃描

準確移取1.0×103mg/L莧菜紅標準溶液0.1 mL于10 mL比色管中，二次蒸餾水稀釋至刻度定容，搖勻，配制成10 mg/L的莧菜紅溶液，移至1 mL比色皿中，于TU-1901雙光束紫外可見分光光度計上，掃描200～700 nm波長范圍的該菜紅溶液的吸收譜圖。

1.2.4 最佳激發波長的掃描

準確移取1.0×103mg/L的莧菜紅標準溶液0.05 mL于10 mL比色管中，用二次蒸餾水稀釋至刻度定容，搖勻，配制成濃度為5 mg/L的標準溶液。在按1.2.2所述方法測得的激發波長，對莧菜紅溶液于400～500 nm波長范圍內進行熒光光譜的掃描。

1.2.5 最佳發射波長的掃描

分別移取1.0×103mg/L的莧菜紅標準溶液0.10、0.15、0.20、0.30 mL于10 mL比色管中，用二次蒸餾水稀釋至刻度定容，搖勻，配制成濃度分別為10、15、20、30 mg/L的標準溶液。在按1.2.2所述方法測得的最佳激發波長下，掃描波長為370～500 nm范圍內莧菜紅溶液的熒光光譜。

1.2.6 工作曲線的測定

分別移取1.0×103mg/L的莧菜紅標準溶液0.02、0.03、0.05、0.06、0.09、0.10、0.12、0.14 mL于10 mL比色管中，加二次蒸餾水定容至刻度，搖勻，配制成濃度分別為2.0、3.0、5.0、6.0、9.0、10.0、12.0、14.0 mg/L的標準溶液，均置于1 cm石英比色皿中，設置激發波長和發射波長分別為320 nm和425 nm、熒光分光光度計的激發狹縫寬度和發射狹縫寬度均為5.0 nm，在該條件下進行熒光光譜掃描，測定不同濃度莧菜紅溶液的熒光強度。

1.2.7 樣品中莧菜紅含量測定

樣品1：準確稱取樣品75.8950 g，水浴加熱，脫氣，用NaOH溶液調pH值為7左右，轉移至500 mL容量瓶中用二次蒸餾水定容，搖勻，配成樣品溶液1。分別準確移取1.00 mL樣品溶液1于6支潔凈的10 mL比色管中，并用二次蒸餾水稀釋至刻度，搖勻，待用。

樣品2：準確稱取樣品44.2105 g，水浴加熱，脫氣，用NaOH溶液調pH值為7左右，轉移至100mL容量瓶中用二次蒸餾水定容，搖勻，配成樣品溶液2。分別準確移取5.00 mL樣品溶液2于6支潔凈的10 mL比色管中，并用二次蒸餾水稀釋至刻度，搖勻，待用。

樣品3：將樣品固體粉碎，準確稱量粉碎后的固體5.0518 g，于100 mL燒杯中溶解，用NaOH溶液調pH值等于7左右，轉移至100mL容量瓶中用二次蒸餾水定容，搖勻，配制成樣品溶液溶液3。分別準確移取2.00 mL樣品溶液3于6支潔凈的10 mL比色管中，并用二次蒸餾水稀釋至刻度，搖勻，待用。

將上述溶液分別置于1 cm石英比色皿中，設置熒光分光光度計的激發狹縫寬度和發射狹縫寬度均為5.0 nm、激發波長為320 nm、發射波長為425 nm進行光譜掃描，測定溶液熒光強度。

2 結果與討論

2.1 吸收曲線

莧菜紅的紫外吸收光譜圖如圖1所示。

圖1 莧菜紅溶液吸收光譜圖

由圖1可知，莧菜紅在波長200～700 nm之間有較強的吸收，莧菜紅在425 nm處有明顯的吸收峰。

2.2 最佳激發波長的確定

1.290 nm;2.300 nm;3.310 nm;4.320 nm;5.330 nm;6.340 nm

按1.2.4所述方法作圖如圖2，由圖可知，隨著激發波長的增大，莧菜紅溶液在435 nm波長處的熒光強度先增大，后減小，激發波長為320 nm時，莧菜紅溶液在425 nm波長處的熒光強度達到極大值，故莧菜紅的最佳激發波長為320 nm。

2.3 最佳發射波長的確定

按1.2.5所述方法掃描不同濃度莧菜紅溶液在370～500 nm波長處的熒光強度如圖3所示。由圖3可知，莧菜紅溶液在425 nm處熒光強度最大，并且隨著溶液濃度的遞增，熒光強度不斷增大，最大熒光強度均在425 nm波長處，所以，莧菜紅溶液的最佳發射波長為425 nm。

1.10 mg/mL;2.15 mg/mL;3.20 mg/mL;4.30 mg/mL

2.4 反應條件的選擇

2.4.1 pH值的選擇

測得不同pH值下的莧菜紅溶液的熒光強度，如圖4。

圖4 熒光強度隨pH值變化曲線

由圖4可知，當pH值在3至12范圍內，莧菜紅溶液的熒光強度幾乎不會隨pH值的改變而大范圍波動，只有在過酸或過堿時，莧菜紅溶液的熒光強度才會降低，符合莧菜紅溶液的耐酸耐堿性。

所以，本實驗不用調節莧菜紅溶液的pH值。

2.4.2 穩定性的測定

按測定方法實驗，室溫下莧菜紅非常穩定，熒光強度不會隨時間改變而改變。

2.5 工作曲線及檢出限

圖5 熒光強度隨莧菜紅濃度的變化曲線

由1.2.3所述方法測得不同濃度莧菜紅溶液的熒光強度作圖，如圖5。

由圖5可知，莧菜紅溶液濃度在1.5～14 mg/L范圍內與其熒光強度具有良好的線性關系，其線性回歸方程F = 46.29702

+ 32.29711 C(mg/L)，相關系數r = 0.9991，線性范圍為1.5～14 mg/L。檢出限為0.031 mg/L。

2.6 樣品含量的測定

按1.2.7實驗操作方法，莧菜紅含量測定結果見表1。

表1 莧菜紅含量測定結果

[1] 劉玉瑩.示波極譜法測定飲料及糖果中合成色素日落黃[J].中國衛生檢驗雜志,1998,8(6): 351.

[2] 王冬妍,楊書寧.高效液相色譜法測定杏罐頭中的檸檬黃和日落黃[J].食品研究與開發,2010,31(9):134-136.

[3] Rauf M A,Akhter Z,Kanwal S. PHotometric studies of the complex formation of Cu2+and Cr3+ions with Sudan Red B[J].Dyes and Pigments,2005,67:77-79.

[4] José Luis Godínez-Ortega,Pauli Snoeijs,Daniel Robledo,et al. Growth and pigment composition in the red alga Halymenia floresii cultured under different light qualities[J].J Appl PHycol,2008,20:253-260.

[5] 陳海春,王宓娜.多元線性回歸分光光度法同時測定檸檬黃和日落黃[J].儀器儀表與分析監測,2001(4): 29-30.

[6] 曾 玲.導數極譜法測定檸檬黃的研究與應用[J].中國衛生檢驗雜志,1997,7(6):369-370 .

[7] 張 榕,王海英,張祝華.用極譜法測定食品中亮藍[J].分析化學,1992,20(7):863-864.

[8] 劉玉瑩.示波極譜法測定飲料及糖果中合成色素日落黃[J].中國衛生檢驗雜志,1998,8(6):351.

(本文文獻格式：張彥青.熒光光譜法測定食品中的莧菜紅含量[J].山東化工,2017,46(7):124-126.)

Fluorescence Spectrometry of the Content of Amaranthus in Food

ZhangYanqing

(HengShui University Department of Chemistry,Hengshui 053000,China)

The experiment established one method to measure the amaranth in food. Amaranth were determined at the optimum wavelength of the lemon yellow was 320 nm,and the best emission wavelength was 452 nm. When the concentration of amaranth was in the range of 1.5 ～ 14 mg/L,there has good linear relationship,the linear regression equation F = 46.38634 + 31.48683 C (mg/L),and the correlation coefficient r = 0.9991,the detection limit was 0.031 mg/L. By useing fluorescence method to measure amaranth in food,the recovery wasdetermined between 92.13%～105.61%. Fluorescence analysis has some advantage,such as high sensitivity,strong selectivity,rich information,efficient and accurate.

fluorescence spectroscopy;content;amaranth

2017-02-23

河北省高等學?？茖W技術研究項目(zc2016087)

張彥青(1982—)，女，河北衡水人，講師，主要從事分子光譜應用研究。

O657.31

A

1008-021X(2017)07-0124-03