紫外可见分光光度计在食品检测中的应用

紫外可见分光光度计在食品检测中的应用

李焕仪陈金余

深圳中检联检测有限公司广东深圳518000

摘要：紫外可见分光光度计是食品检测中常用的测量仪器，仪器的本身特性以及工作性能直接决定了食品检测的质量，所以，如何有效利用光度计对食品进行检查对于食品安全以及食品行业的可持续发展具有重要意义。本文结合紫外可见分光光度计的工作原理和特点，分析了其在食品检测中的应用。

关键词：紫外可见分光光度计；食品检测；应用分析

人力社会的快速发展以及人口的极速膨胀使得食品安全已经成为影响人类发展的重要问题，如何在食品生产过程中，严格检查食品质量，从而分析食品成分成为关键。紫外可见分光光度计是检测食品成分的仪器之一，它不仅可以清楚检测出食品的结构组成，而且没有污染，不会对食品本身造成影响，是食品检测应用最为广泛的仪器。

1仪器概述

紫外可见风光光度计是食品检测分析人员最为常用的仪器之一，大部分的分析实验室所使用的都是这种仪器，在食品检测中具有良好的应用效果，它能够测量和分析食品的内在成分，从而检测出食品的生产是否符合卫生规范，是否会对人们身体造成有害的影响。紫外可见分光光度计的合理应用对于食品行业的进步和发展具有现实作用。

1.1紫外可见分光光度法的应用

不同物质分子对于紫外可见光谱的辐射和吸收程度不同，利用这一特点，就可以参考相应的光谱表进行物质成分的测量，紫外可见分光光度法就是利用这一原理进行物质成分的分析。物质分子外的电子会吸收光谱产生的电子，然后发生阶跃，不同分子的电子价位不同，所产生的阶跃也不同，所以可以用来进行无机物与有机物的测定，对其进行定量和定性的分析。分光光度法的理论依据是比耳定律，也被称为光吸收定律，当入射光源的光波长一定时，溶液吸光度与吸光物质浓度和介质厚度存在函数关系，利用这种关系，只要测出其中两个物理量，便可以求出另外的物理量。

1.2紫外可见分光光度计

紫外可见分光光度计所应用的原理就是紫外可见分光光度法，是物质分析的常用仪器。根据光度计光路设计的不同可以将其分为三类，分别是单光束分光光度计、双光束分光光度计以及双波长分光光度计。不同类型的光度计功能有所差异，所以应用范围也有所不同。但基本所有型号的紫外可见分光光度计的基本结构是相同的，都是由光源、单色器、吸收池、检测器和信号指示系统五大部分组成。其中，光源主要是用来发出不同波长的紫外可见光，而吸收池和检测器则是用来吸收和检测反馈信号，指示系统属于人机交互系统，检测人员可以通过指示系统来确定检测结果。以优尼柯公司生产的UV-2600紫外可见分光光度计为例，其主要参数有：光谱宽度为1.8nm和2nm，光度精度为0.2%T，波长范围为320～1100nm，190～1100nm之间，光学系统采用双光束比例检测。

1.3紫外可见分光光度计特点分析

利用紫外可见分光光度计进行食品检测，具有以下特点：

1）应用范围广。基本所有的有机物和无机物分子都能够吸收紫外可见光，所以，利用紫外可见分光光度法进行物质检测，能够将绝大部分的物质进行分类。对于食品检测而言，紫外可见分光光度计的应用，一方面可以检测出食品的分子构成、食品内各有机物的含量，从而分析食品质量以及食品生产是否合格。另一方面，可以应用于食品实验，创新食品生产，促进食品生产行业的进步。所以，紫外可见分光光度计的应用范围十分广泛。

2）所需资金投入少

由于紫外可见分光光度计的结构成本低，所以其市场价格也相对低廉，使得利用紫外可见分光光度计进行分析时，所需要投入的资金少，而且仪器损耗非常低，可以忽略不计。食品生产企业大多属于中小型企业，生产规模有限，如果能够降低食品检测的费用，在一定程度上可以节约成本资金，促进企业的良好发展，而用紫外可见分光光度计则能够达到这一目的。

3）检测效率高。紫外可见分光光度计的操作简便、速度快，这对于食品检测而言非常重要，特别是对于保质期短的食品，快速、有效的检测能够保障其正常生产和销售。而且，利用紫外可见分光光度计进行测量，能够很好的实现机械化和智能化，在提高准确率的同时也提高了效率，使得食品生产的智能化、机械化水平进一步提高。

4）准确度高。如果利用普通光度法进行检测，准确度一般只能控制在1%～3%之间，无法达到食品检测的要求。而采用可见分光光度法进行检测，则可以将误差缩小至千分之几的范围内，极大的提高了检测质量，从而保证食品质量和安全。

2紫外可见分光光度计在食品检测中的应用

如果物质分子中含有生色基团，当收到外界光照辐射时，其分子中的电子能量就会发生改变，从而发生阶跃。最为常见的生色基团有>C=O，-N=N-，-N=O，-C=N，>C=S。共轭基团是由两个生色基团之间通过一个碳原子相连而生成的，它能够使吸收带向相对较长的波长处发生移动，从而使吸收带的强度增强。如果物质分子中含有助色基团（-OH，-SH，-CI，-Br），也能够发生这种效应，这种效应通常被成为红移效益。在食品以及食品添加剂中，含有大量的上述基团，所以，利用紫外可见分光光度计进行食品检测具有非常好的效果，在实际食品检测中，其作用主要体现在光度测量、食品成分分析、蛋白质分析等。

2.1光度测量

很多食品是含有颜色的，为了能够保证所生产的产品颜色保持一致，可以利用紫外可见分光光度计来进行光度测量，从而保证食品色差基本保持一致。而且，在一些发酵食品的发酵程度检查过程中，也可以利用吸光度值来进行测定。此外，对于一些成分简单的食品，可用光度测量来进行产品是否合格的鉴定。比如，在判定营养增强剂维生素B1是否合格时，可以在400nm光范围内进行吸光度值的测定，如果吸光度值低于0.020，则可以判定其为合格产品。利用物质的吸光度值的差异性进行判断，不仅操作简单，测量准确，而且测量过程也不会对食物造成影响。

2.2食物成分的分析

食物成分分析分为定性分析和定量分析，利用紫外可见分光光度计可以简便、准确的进行食物的成分分析，而且不会产生不良影响。

（1）成分的定性分析

物质吸收可见光的实质是构成物质的分子和电子通过吸收可见光中特定波长的能量，使得物质分子中的电子发生阶跃以及电子能级跃迁，从而体现出不同电子形态。所以不同物质中，构成其分子、原子、电子不同，而且相应的电子价位也不同，所以吸收可见光中的能量波长就不同，每种物质就会有固定的吸收光谱先，然后根据吸收光谱上一些特定波长的峰值和波形图判断食品中是否还有该物质。食品添加剂是食品生产中必不可少的原料，为了确保食品添加剂的质量，必须对食品添加剂的成分进行定性的分析，紫外可见分光光度计可以很好的达到这种检测目的。例如，符合甜味剂、符合防腐剂等是常用的食品添加剂，可以利用紫外可见分光光度计进行全面扫描，检查其是否还有有害物质，确定添加剂是否符合食品生产的标准和要求。此外，在进行物质结构分析中的红外光谱、核磁共振、质谱等方法中能够起到很好的辅助作用。

（2）成分的定量分析

在食品生产中，有些成分含量使需要进行严格控制的，这就需要对食品中某些物质的含量进行精确检测，防止含量超标，从而影响食品的整体质量和安全。为了更好达到上述目的，可以利用紫外可见分光光度计进行食品成分的定量分析，这种方法不仅安全，而且快速、准确。这种检测的原理和依据也是不同的物质组成所吸收的波长不同，可以根据检测出的波长峰值进行含量的计算。例如，As吸收的波长为515nm，需要利用二乙氨基二硫代甲酸银来进行测量，而果糖的吸收波长为620nm，可以利用蒽酮法进行测量。二氧化硫所吸收的波长是550nm，果胶吸收的波长是530nm等。所以，结合所体现出的不同波长数据可以测出食品中各物质成分的具体含量。

2.3蛋白质/DNA的分析

蛋白质为大分子物质，它产生的紫外光吸收现象主要是由分子内部的小基团导致的。这些小基团包括色氨酸、肽键、铬氨酸等。其中，嘌呤碱、嘧啶碱及其组成它们的核苷、核苷酸能够吸收紫外光，并且当波长达到260nm时，吸收值达到最大。蛋白质分子中的铬氨酸、苯丙氨酸、色氨酸中的共轭双键也能够吸收紫外光，其中铬氨酸吸收的波长是274nm，苯丙氨酸吸收的波长是257nm，色氨酸吸收的波长是280nm。以上所组成蛋白质分子的基本结构吸收紫外光波长种类和能力导致了蛋白质大分子对紫外光吸收效果的不同。肽键主要是可以吸收波长在238nm的紫外光，通过这些数据，可以准确判断和测量蛋白质含量，对蛋白质进行分析，从而确保食品中蛋白质含量和质量符合规范。

3总结

紫外可见分光光度计所利用的基本原理是利用不同物质所吸收的光谱波长不同而对物质进行区分，从而准确、快捷的测量出食品中所含物质的种类和数量，达到检测食品质量与成分的目的。随着技术的快速发展，以紫外可见分光光度计为基础，结合其他的分析仪器，能够有效组成机械化的检测系统，不仅为食品检测提供了技术和设备支持，而且也使得食品检测更加全面和合理，保证食品安全，促进食品行业的快速发展和进步。

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