紫外分光光度法在食品檢測及食品安全分析中的應用

董靜 呂肖楠

摘 要：紫外可見光分光光度法是利用物質對不同波長范圍內紫外可見光的吸收能力不同對物質進行定性和定量分析。食品是人們生活必需的物質，對其成分進行檢測和安全分析具有重要的意義。紫外可見光分光光度法由于具有操作簡單、靈敏度高、適用范圍廣等優點被廣泛應用于食品檢測和安全分析中。

關鍵詞：紫外可見光分光光度法;食品檢測;食品安全

Abstract： UV-Vis spectrophotometry can be used for qualitative and quantitative analysis of substances because of their different absorbability to UV-Vis light in different wavelengths. Food is a kind of necessary substance for human life， and it is of great significance for the analysis of its composition and food safety. UV-Vis spectrophotometry is widely used in food detection and safety analysis because of its simple operation， high sensitivity and wide range of application.

Keywords： ultraviolet and visible spectrophotometry; food testing; food safety

紫外-可見光分光光度法被廣泛應用于生命科學、環境科學、農業科學、食品安全、醫療衛生以及化工等領域。其工作原理是利用不同物質對可見光（波長在200～760 nm）范圍內的紫外可見光的吸收能力不同，并依據郎伯-比爾定律，建立的一種對物質進行定性和定量分析的方法。該方法是依據郎伯和比爾發現的物質對光的吸收與溶液層厚度以及溶液濃度呈正相關，且每種物質對紫外可見光的吸收廣譜具有特異性。隨著科學技術的不斷發展，紫外分光光度計的靈敏度和準確度得到了很大的提升，因此，其應用范圍在不斷擴大[1]。

近年來，我國的經濟發展取得巨大成就，但由于我國市場經濟發展較晚，導致消費者和生產者都缺乏食品安全意識。同時，由于我國的食品安全監管政策和法律制度不完善，導致目前我國的食品安全問題十分嚴峻。主要表現在部分不法商販使用劣質原材料或使用化學原材料造假;農業上化肥或農藥的過量使用導致農產品中農藥殘留量超標;畜牧業喂養過程中使用添加激素的飼料[2]。針對這些食品安全問題，伴隨著市場經濟和科學技術的不斷發展，逐漸發展出各種食品安全檢查技術。根據檢測物質的特性和檢測要點，食品安全檢測技術可分為色譜分離技術、光譜檢測技術、生物檢測技術和快速檢測技術等。紫外可見光分光光度法既能定量分析，也可進行定性分析，且由于該方法操作簡單方便，在食品安全檢測過程中被廣泛應用。但由于紫外可見光吸收光譜較簡單，特征性不強，在定性分析過程中存在一定的局限性，因此在進行精確分析過程中需與其他方法結合使用。

1 紫外分光光度法在食品營養成分檢測中的應用

1.1 酸奶中維生素A的測定

維生素A是人體必需的營養元素，酸奶是人體攝入維生素A的重要來源之一，因此分析酸奶中維生素A的含量具有重要的意義。研究發現通過紫外可見光分光光度法可對酸奶中維生素A的含量進行檢測。酸奶樣品在經皂化、提取及除溶等步驟后，在328 nm處對其吸光值進行測定，其回收率達到103.3%，研究人員同時檢測了樣品中維生素D的含量，結果表明，維生素D的存在不影響對維生素A的檢測[3]。

1.2 保健品中磷脂酰膽堿的測定

磷脂酰膽堿又被稱為卵磷脂，是預防衰老、保護肝臟及治療動脈硬化的重要物質之一。但如果攝入量過多會引起慢性甲狀腺腫病和壞血病，因此需要嚴格檢測中老年人對其的攝入水平。紫外可見光分光光度法被廣泛用于檢測腦維營養麥片和卵磷脂保健品中的磷脂酰膽堿含量[4]。

1.3 食品中總黃酮類物質含量的檢測

黃酮類物質屬于植物重要的次生代謝產物，是一個多樣化的植物天然產物家族。近些年的研究表明，黃酮類物質具有提高人體抗氧化及免疫能力的作用，且在抑制菌群生長、防治心血管疾病等方面有顯著效果。因此，黃酮類物質目前是功能性食品、保健品及食品添加劑等開發的重點活性物質。研究人員利用紫外分光光度法對沙棘汁中的總黃酮含量進行測定，結果表明紫外分光光度法測定總黃酮的回收率高達99.6%，表明該方法對沙棘中總黃酮的變化反應靈敏，測得的總黃酮含量較為準確，是比較理想的總黃酮測定方法[5]。

1.4 食品中多糖含量的檢測

多糖是植物體內最重要的生物大分子之一，同時也是人體能量的主要來源之一。近年來的研究發現，天然的植物多糖分子能調節人體病毒的抗性，增強人體的免疫能力。因此，測定食品中多糖含量對食品加工具有重要意義。紫外可見光分光光度法被廣泛應用于食品中多糖含量的測定，根據所選顯色劑的差異，可將其分為苯酚-硫酸法、地衣酚-硫酸法等。陳肖珍等采用紫外可見光分光光度法對不同產地銀耳中多糖含量進行分析，該方法是利用銀耳中的多糖在硫酸作用下水解形成單糖分子，單糖分子在硫酸作用下迅速脫水，形成糖醛衍生物，該物質能與苯酚反應形成橙黃色的化合物，且該化合物在490 nm波長處具有最大吸收峰，結果顯示不同產地的銀耳中多糖含量均較高[6]。

1.5 食品中蛋白質含量的測定

蛋白質是人體必需的營養物質，能為人體提供所需的能量，調節人體滲透壓平衡和新陳代謝。同時，蛋白質是人體氮元素的重要來源，具有重要作用。紫外可見光分光光度法具有定性和定量檢測不同物質中蛋白質含量的能力，由于具有操作簡單等優點被廣泛應用于食品中蛋白質含量的測定。考馬斯亮藍常被用作顯色劑，以牛血清蛋白標準溶液制作標準曲線，對奶粉中蛋白質含量進行測定，發現該方法具有操作簡單、靈敏度高且檢測時間短等優點[7]。因此，紫外可見光分光光度法在食品中蛋白質含量的測定中具有較高的應用價值[1]。

1.6 食品中風味物質含量的測定

紫外可見光分光光度法還能被用于檢測食品中能賦予食品特色風味的化學物質。如通過對魚湯中揮發性風味進行萃取，使用紫外可見光分光光度法對萃取物進行分析，研究結果顯示，該萃取物在275 nm處有最大吸收峰，可用于對其濃度進行判定，且該方法快捷、簡單、可操作性強[8]。

2 紫外可見光分光光度法在食品安全分析中的應用

2.1 食品中重金屬含量的測定

食品中重金屬污染已成為引發食品安全的重要因素之一。我國制定的食品安全標準中包含了對食品添加劑中砷和鉛含量的檢測，其檢測方法分別為二乙氨基二硫代甲酸銀比色法和雙硫腙比色法。隨著科學技術的發展，可利用高頻電場激發氧灰化溴代卟啉分光光度法對食品中的鉛含量進行測定，其檢測原理是利用鉛和溴代卟啉在堿性環境下形成橙黃色化學物，該化合物在479 nm處有最大吸收峰。2-5-二乙氨基苯酚試劑能與鎘形成穩定絡合物，該物質在590 nm處具有吸收峰，常被用于豬肝、面粉中鎘含量的測定。紫外可見光分光光度法還可對大米樣品中萃取的鎘、銅離子濃度進行測定。因此，紫外可見光分光光度法在測定食品中不同重金屬含量方面具有較好的效果[9]。

2.2 食品中硝酸鹽含量的測定

硝酸鹽是一種對人體有害的化學物質，我國制定的食品安全標準中明確規定需對蔬菜、水果中硝酸鹽含量進行測定，其規定使用的檢測方法為紫外可見光分光光度法。由于硝酸鹽的紫外最大吸收波長與亞硝酸的紫外吸收波長非常相似，因此該方法具有一定的局限性。基于此，研究人員通過實驗發現亞硝酸鹽在209 nm處，其一階導數紫外分光光度值為0，而硝酸鹽在該波長處一階導數紫外分光光度值最大，因此可用該方法排除食品中亞硝酸鹽對硝酸鹽含量測定的影響，提高對硝酸鹽測定的靈敏度[10]。

2.3 食品中農藥殘留的測定

不規范的農藥使用及部分不法商販為牟取更多利益，在食品生產過程中使用農藥，導致食品中農藥殘留量高于人體最大承受能力，危害人體健康。因此，對食品中農藥殘留的檢測變得尤為重要。根據我國食品安全檢測標準，紫外分光光度法是檢測蔬菜、水果中農藥殘留量的標準方法之一。該檢測方法具有操作簡單、耗時較短及靈敏度高等優點。使用紫外分光光度法對蔬菜中3種有機磷農藥含量進行測定，實驗結果顯示該方法檢測乙酰甲胺磷、氧化樂果和樂果的上限分別為0.359 mg/kg、0.421 mg/kg和0.386 mg/kg[11]。

2.4 對食品中防腐劑含量的測定

食品中常見的添加劑有苯甲酸、亞硫酸鹽和香蘭素等，紫外可見光分光光度法常用于這類物質的測定。如亞硫酸鹽是一種常見的食品添加劑，能防止食品變質和褐化，亞硫酸離子在堿性環境下能與對苯二醛形成藍色絡合物，該物質在628 nm處有最大吸收峰，因此可利用該方法對果醬、檸檬汁、橙汁和阿酒類食品中的亞硫酸鹽含量進行測定。香蘭素是一種廣泛應用在飲料和食品中的添加劑，但攝入過量的香蘭素會對人體的肝、腎、脾等器官造成損傷。研究發現香蘭素在435 nm處有最大吸收峰，且其吸光度與香蘭素含量呈正比，且該方法重現性較好。

3 紫外可見光分光光度法在食品分析和安全中的發展趨勢

隨著不同分析試劑的開發和利用，尤其是具有特異性的顯色劑的發展，使紫外可見光分光光度法在食品成分和安全分析中的應用得到很大的提升。此外，近年來化學計量學方法在食品檢測中被大量使用，這種方法將成為解決多組分分析和復雜樣品測定的有效途徑之一。紫外可見光分光光度法具有定性和定量分析化合物的能力，且操作簡單、靈敏度高，基本能滿足基層食品檢測分析的需要。

參考文獻

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