紫外分光光度法检测饮料中防腐剂的实验方案[20121120][1]

紫外可见分光光度计法测定食品中防腐剂的含量

一、实验目的

1.进一步了解和熟悉紫外-分光光度计的原理和结构，以岛津UV-2450为例学习紫外分光光度计的操作。

2.掌握利用紫外分光光度法测定苯甲酸和山梨酸的吸收光谱图。

3.掌握标准曲线法测定样品中苯甲酸和山梨酸及其钠盐和钾盐的含量。

二、实验原理

为了防止食品在储存、运输过程中发生腐蚀、变质，常在食品中添加少量防腐剂。防腐剂使用的品种和用量在食品卫生标准中都有严格的规定，苯甲酸和山梨酸及其钠盐、钾盐是食品卫生标准允许使用的主要防腐剂之一。

苯甲酸具有芳香结构，在波长225nm和272nm处有K吸收带和B吸收带。根据苯甲酸（钠）在225nm处有最大吸收，测得其吸光度即可用标准曲线法求出样品中苯甲酸的含量。山梨酸具有α,β-不饱和羰基结构，在波长255nm处有π—π*跃迁的K吸收带，因此可根据它们的紫外吸收光谱特征可以对它们进行定性鉴定和定量测定。

由于食品中防腐剂用量很少，GB2760-2011 规定0.2-1.5g/kg，并且食品样品中其它的成分也可能对防腐剂的测定具有干扰作用，因此一般可预先将样品中的防腐剂与其它成分进行分离，再经过提纯和浓缩进行测定。常用的分离方法包括蒸馏法和溶剂萃取法等。

本实验采用溶剂萃取法，先用HCl溶液将样品进行酸化，再利用乙醚将这两种防腐剂品从样品中萃取出来，然后将乙醚蒸发，剩下的萃取物经过碱性溶液（NaOH）溶解与处理。最后对照标准物质，利用紫外分光光度计对目的成分进行检测。

三、实验仪器和试剂

1.紫外可见分光光度计UV2450（日本岛津），1.0cm石英比色皿，50mL容量瓶。

2.HCl溶液（1:1）、NaOH溶液（40g/L）、NaCl溶液（5%）。

3.苯甲酸钠标准溶液的配制

（1）苯甲酸钠标准贮备液（1.000g/L）：准确称量经过干燥的苯甲酸钠 1.000g（105℃干燥处理2h）于1000mL容量瓶中，用适量的蒸馏水溶解后定容。该贮备液可置于冰箱保存一段时间。

（2）苯甲酸钠标准溶液（32mg/L）：准确移取苯甲酸钠储备液32.00mL于1000mL容量瓶中，加入蒸馏水稀释定容。

（3）系列标准溶液的配制：分别准确移取苯甲酸钠标准溶液0.50mL、1.00mL、1.50mL 、

2.00mL和2.50mL于5个10mL容量瓶中，用NaOH溶液稀释定容。得到浓度分别为

1.6 mg/L、3.2 mg/L、4.8 mg/L、6.4 mg/L和8.0 mg/L的苯甲酸钠系列标准溶液。

4.山梨酸钾标准溶液的配制

（1）山梨酸钾标准贮备液（1.000g/L）：准确称量经过干燥的山梨酸钠 1.000g（105℃干燥处理2h）于1000mL容量瓶中，用适量的蒸馏水溶解后定容。该贮备液可置于冰箱保存一段时间。

（2）山梨酸钾标准溶液（16mg/L）：准确移取山梨酸钾储备液16.00mL于1000mL容量瓶中，加入蒸馏水稀释定容。

（3）系列标准溶液的配制：分别准确移取山梨酸钾标准溶液0.50mL、1.00mL、1.50mL 、

2.00mL和2.50mL于5个10mL容量瓶中，用NaOH溶液稀释定容。得到浓度分别为

0.8mg/L、1.6 mg/L、2.4 mg/L、3.2 mg/L和4.0 mg/L的山梨酸钾系列标准溶液。

四、样品前处理

液体样品：酱油、食醋取5mL，饮料取10mL于125mL分液漏斗中，加入盐酸溶液2mL进行酸化，用无水乙醚萃取三次，每次30mL，每次振摇1min。合并乙醚层于250mL 分液漏斗中，用NaCl溶液洗涤2次，每次5-10mL。然后用索氏抽提器回收乙醚，用NaOH 溶液溶解，定容至100mL备用。

若用雪碧等碳酸饮料可直接移取饮料1.5ml于50mL容量瓶中，用超声脱气5min驱赶二氧化碳后，用NaOH稀释定容备用。

五、实验操作

5.1开机

（1）打开计算机，打印机。

（2）打开主机开关，双击软件图标UVProbe，点击“Connect”与仪器联机，仪器开始自检，通过后按“OK”。

5.2吸收光谱的测定

（1）选择“Window”→“Spectrum”，打开光谱模块。

（2）选择“Edit”→“Method”，设定波长范围（从大到小），扫描速度（Fast），采样间隔（1.0），扫描方式（Single），Instrument Parameters（Absorbence）。

（3）样品池和空白池均放上2.5mL缓冲溶液，点击光度计按键条中的“Baseline”，启动基线校正，点击确定。

注：在开始基线校正之前，确认样品或参比光束无任何障碍物，且样品室中没有样品。（4）参比池中加入缓冲溶液，样品池中加入标准液，点击按键条中的“Start”，测定紫外可见吸收光谱。

（5）扫描完成后，在弹出的新数据采集对话框中输入样品名，点击确定。

（6）图谱保存：选择“File”→“Save as”，在对话框顶部的保存位置中选择适当的路径，输入文件名，保存类型中选择Spc，点击“保存”。

（7）最大吸收峰：选择“Operations”→“Peak Pick”，找到最大吸收峰对应的波长。

5.3标准曲线法测定待测样品的浓度

(1)选择“Window”→“Photometric”，打开测量光度模块。

(2)选择“Edit”→“Method”，设置合适的波长（“Wavelength”），如225nm，点击“Add”，

点击选定的Wavelength，根据提示，点击next，next，方法，设定保存路径，点击“保存”。

(3)样品池和空白池均放上2.5mL缓冲溶液，点击光度计按键条中的“Cell blank”，进行背

景校正。

(4)标准曲线：在Standard table框里输入Sample ID（从1开始），标准溶液的浓度

“Concentration”，输入完毕，将光标移到WL225下。在样品池中由稀到浓，依次放入系列标准溶液，点击按键条中的“Read std”，依次读出标准系列溶液的吸光度值。（浓度为0 的空白液可先按“自动归零”后再读数）

(5)点击“Graph”→“Standard Curve Statistics”→“Equation”，“Correlation Coefficient”，

得到标准曲线的方程和相关系数。

(6)同样，样品池中分别放入样本，在Sample table框里框里输入Sample ID，点击按键条中

的“Read std”，读出待测溶液的浓度和对应的吸光度值。

4.4关机

点击菜单中“Instrument”→“configure”→“maintenance”，进入界面后点击“D2”、“W1”，关闭氘灯和钨灯，再点击按键条中“Disconnect”，然后关仪器软件，最后关电脑和仪器电源。

4.5 数据处理

六、思考题

1. 紫外可见分光光度计由哪些部件构成？各有什么作用？

光源单色器样品池检测器记录装置

1.为什么在吸光度测定时，要尽量控制A在0.2—0.7之间比较合理？

2.简述电子跃迁图。

解释吸光度的加和性出师表

两汉：诸葛亮