三种食用色素的电化学行为的理论计算与验证
偏最小二乘法_分光光度法同时测定多种食用合成色素
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本文采用 PL S 法结合分光光度法直接测定食 品中的多种合成色素 ,不需分离 ,简单 、快速 ,结果令 人满意 。
作者介绍 :贾 燕 (1978 - ) ,女 ,助教 ,硕士 , 主要研究方向 :营养与食品卫生 。
1 材料和方法
1. 1 仪器和试剂 UV - 260 型紫外可见分光光度计 (日本岛
Simultaneous determination of synthetic foo d colors
by metho d of p artial le a st square s
J IA Y an , et al ( Depart ament of Healt h L aboratory , Faculty of Preventi ve Medici ne , Chongqi ng Medical U ni versity) 【Abstract】Objective : To study t he application of partial least squares ( PL S) in spectrophotometry ,and to simultaneously determine four synt hetic food colors wit h PL S. Methods λ: max for Tartrazine ,sunset yellow ,ponocean 4R and amarant h were 428 ±2nm ,482 ± 2nm ,508 ±2nm ,520 ±2nm respectively ,which revealed significant overlapping of simultaneous determination of mixture of four syn2 t hetic food colors by spectrophotometry ,whit hout any preliminary chemical separation. Results : The mean recoveries and relative stan2 dard deviation ( RSD) for each sample were 100. 6 % ,100. 5 % ,99. 5 % ,101. 1 % and 1. 28 % ,1. 11 % ,1. 01 % ,1. 96 % ,respectively. The actual results of two kinds of samples were also satisfactory. Concl usion : The patial least squares may provide a new approach to determination of t he content from multi - component spectroscpic data whit hout any preliminary chemical separation. 【Key words】Partial least squares( PL S) ;Spectrophotometry ;Synt hetic food colors
食品化学-第九章 食品中的天然色素讲解
第9章食品中的天然色素食品的品质，除了营养价值和卫生要求外，还应该包括食品的色泽和风味。
颜色不仅通过视觉给人以美感，增加食欲，而且在一定程度上反映食品质量的优劣和新鲜程度。
不自然、不均匀、不正常的食品颜色通常被认为是劣质、变质或工艺不良的标志。
因此，在生产食品时，如何采用合理的加工工艺和贮存方法，以保持食品的天然色泽，以及使用食品着色剂改进食品的颜色是一个非常重要的问题。
食品中的天然色素按其来源不同可分为三类：植物色素，如叶绿素、胡萝卜素、花青素等；动物色素，如血红素、胭脂虫红等；微生物色素，如红曲色素、核黄素等。
大多情况下，食品中的天然色素按其化学结构进行分类，如表9–1所示。
表9–1 天然色素分类9.1 色素的发色原理自然光是由不同波长的光组成的，波长在380～770nm之间的电磁波叫可见光，波长小于380nm的紫外区域的光和波长大于770nm的红外区域的光均为不可见光。
在可见光区内，不同波长的光能显示不同的颜色。
颜色是通过色素对自然光中的可见光的选择吸收及反射而产生的。
能够吸收可见光激发而发生电子跃迁的食物成分称为食品色素。
食品原料中天然存在的色素叫食品固有色素，专门用于食品染色的添加剂称为食品着色剂。
食品所显示出的颜色，不是吸收光自身的颜色，而是食品反射光（或透射光）中可见光的颜色。
若光源为自然光，食品吸收光的颜色与反射光的颜色互为补色。
例如，食品呈现紫色，是其吸收绿色光所致，紫色和绿色互为补色。
食品将可见光全部吸收时呈色黑，食品将可见光全部通过时无色。
各种色素都是由发色基团和助色基团组成的。
凡是有机化合物分子在紫外及可见光区域内（200～700nm）有吸收峰的基团都称为发色基团，如—C═C—、—C═O、—CHO、—COOH、—N ═N —、—N ═O 、—NO 2、—C ═S 等。
发色基团吸收光能时，电子就会从能量较低的π轨道或n 轨道（非共用电子轨道）跃迁至π*轨道，然后再从高能轨道以放热的形式回到基态，从而完成了吸光和光能转化。
食品化学 色素总结
叶绿素在食品加工储藏中的变化P297
护绿技术P299
肌肉颜色变化P302
肉制品护色P305
花色苷稳定性的影响因素P311
第九章色素
1.食品色素：把食品中能够吸收或反射可见光进而使食品呈现各种颜色的物质统称为食品色素。
食品着色剂：指经过严格的安全性评估试验并经准许可以用于食品着色的天然色素或人工合成的化学物质。
2.染色：是获得和保持食品理想色泽的另一类常用方法
护色：就是选择具有适当成熟度的原料，力求有效、温和及快速的加工食品，尽量在加工和储藏中保证色素少流失、少接触氧气、避光、避免过强的酸性或碱性条件、避免过度加热、避免与金属设备直接接触和利用适当护色剂处理等，使食品尽可能保持原来的色泽。
3.发色团：在紫外和可见光区（200-800nm）具有吸收峰的基团，也称生色团。
助色团：吸收波段在紫外区，本身不产生颜色，但当与共轭体系或发色团连接时，可使整个分子的吸收波长向长波方向迁移而产生颜色。
4.色淀：是由可溶于水的着色剂沉淀在许可使用的不溶性基质上所制备的一种特殊的着色剂，即在同样条件下不溶于水的着色剂制品。
5.浓缩效应：食品在着色时是潮湿的，当水分蒸发逐渐干燥时，着色剂亦会随着集中于表层，造成所谓的“浓缩影响”，特别在食品和着色剂之间的亲和力低
时更为明显。
试论电化学分析法在保健食品检测中的应用
试论电化学分析法在保健食品检测中的应用电化学分析法是基于电化学原理进行物质分析的一种方法，具有灵敏度高、检测速度快、成本低等优点。
在保健食品检测中，电化学分析法可以用于测定保健食品中的成分含量、污染物、添加剂等信息，帮助监管部门和消费者了解产品的真实情况。
下面将从电化学分析法在保健食品成分检测、污染物检测、添加剂检测等方面进行探讨。
电化学分析法在保健食品成分检测中的应用。
保健食品通常含有多种成分，如维生素、矿物质、蛋白质、脂肪酸等。
电化学分析法可以利用不同的电化学技术，如循环伏安法、方波伏安法、安培法等，来测定保健食品中各种成分的含量和性质。
可以利用安培法测定蛋白质的含量，利用循环伏安法测定维生素的含量。
这些分析方法具有快速、准确的特点，能够为生产企业和监管部门提供有力的数据支持，保障保健食品的质量和安全。
电化学分析法在保健食品污染物检测中的应用。
保健食品作为食品类产品，其安全性一直备受关注。
一些商家为了追求利润或者出于生产过程中的疏忽，可能会在产品中添加或残留有害物质，如重金属、农药残留等。
电化学分析法可以通过金属电极、玻碳电极等进行快速、灵敏的检测，测定保健食品中的污染物含量。
电化学分析法还可以结合其他技术，如色谱-电化学检测法、电化学-质谱联用技术等，对保健食品中的复杂污染物进行准确鉴定和定量分析，为监管部门提供科学依据，保护消费者的健康权益。
电化学分析法在保健食品添加剂检测中的应用。
为了改善产品的口感、延长保质期或者美化产品外观，一些保健食品可能会添加一些色素、增稠剂、防腐剂等添加剂。
而某些添加剂可能存在安全风险，使用过量或者不当的使用可能会对人体健康造成影响。
电化学分析法可以通过对添加剂的电化学行为和特性进行研究，快速、准确地检测保健食品中的添加剂成分和含量。
利用电化学传感器、电化学生物传感器等技术，可以实现对添加剂的在线监测和追踪，为保健食品生产和监管提供技术支持。
电化学分析法在保健食品检测中具有广泛的应用前景。
食品化学课件8色素
食用色素是食品添加剂的一种，主要用 于给食品着色，提升食品的感官品质和
吸引力。
在食品加工中，食用色素发挥着至关重 要的作用，能够增加食品的多样性，满
足不同消费者的需求。
在特定食品中，食用色素还具有一些特 殊的应用价值，例如在糖果、巧克力、 冰淇淋等食品中，通过使用食用色素可
以改善产品的外观和口感。
食用色素的安全性问题和应对措施
食用色素必须符合国家食品安全法规的要求，无毒、无害、无异味，且在规定的使 用范围内使用。
食用色素可以来源于天然或合成，根据其溶解性质可分为水溶性和油溶性两类。
02
食用色素的种类
天然色素
天然色素是从植物、动物或微生 物中提取的，具有天然的色彩和 香味，如叶绿素、胡萝卜素、花
青素等。
天然色素安全性较高，对人体无 害，且具有营养价值和保健功能。
代谢机制研究
了解食用色素在人体内的代谢机制，有助于评估其安全性和潜在的健康风险。未来，代谢 机制的研究将更加深入，为食用色素的安全性评估提供更多依据。
安全性评估标准
随着研究的深入，食用色素的安全性评估标准也将不断完善。未来，将制定更加科学、严 格的安全性评估标准，确保食用色素的安全使用。
06
结论
食用色素的重要性和应用价值
食用色素的安全风险评估
评估食用色素在食品中的实际摄入量与限量标准之间的差异。
分析食用色素在食品加工过程中的稳定性、与其他食品成分的相互作用 以及在人体内的代谢情况。
综合考虑食用色素的安全风险，提出相应的风险管理措施，如加强监管、 标识说明等。
05
食用色素的未来发展
新型食用色素的开发
01 02
新型食用色素
THANKS
实验十二-菠菜色素的提取和分析
实验十二-菠菜色素的提取和分析实验十二-菠菜色素的提取和分析菠菜色素的提取和分离一、实验目的1、通过绿色植物色素的提取，学习天然物质的提取方法；2、通过薄层色谱分析，掌握有机物色谱分析的原理和方法。
二、实验原理 1 菠菜色素的提取绿色植物如菠菜叶中含有叶绿素（绿）、胡萝卜素（橙）和叶黄素（黄）等多种天然色素。
叶绿素存在两种结构相似的形式即叶绿素a(C 55H 72O 5N 4Mg)和叶绿素b(C 55H 70O 6N 4Mg)，其差别仅是叶绿素a 中一个甲基被甲酰基所取代从而形成了叶绿素b 。
它们都是吡咯衍生物与金属镁的络合物，是植物进行光合作用所必需的催化剂。
植物中叶绿素a 的含量通常是b 的3倍。
尽管叶绿素分子中含有一些极性基团，但大的烃基结构使它易溶于醚、石油醚等一些非极性的溶剂。
胡萝卜素（C 40H 56）是具有长链结构的共轭多烯。
它有三种异构体，即-胡萝卜素、β-胡萝卜素和γ-胡萝卜素，其中β-胡萝卜素含量最多，也最重要。
在生物体内，β-胡萝卜素受酶催化氧化形成维生素A 。
目前β-胡萝卜素已可进行工业生产，可作为维生素A 使用，也可作为食品工业中的色素。
叶黄素（C 40H 56O 2）是胡萝卜素的羟基衍生物，它在绿叶中的含量通常是胡萝卜素的两倍。
与胡萝卜素相比，叶黄素较易溶于醇而在石油醚中溶解度较小。
N N NNH 3CCHCH 2RCH 2CH 3CH 3H 3COCO 2CH 3CH 2CH 2OO3CH 3CH 3CH 3CH 3Mg叶绿素a （R = CH ）H 3C CH 3RCH 3H 3CRH 3CCH 3CH 3CH 3CH 3CH 3β-胡萝卜素（R = H ）叶黄素（R = OH ）H 3CCH 3CH 3CH 2OHCH 3CH 3维生素A2 薄层色谱原理常用TLC 表示，又称薄层层析，属于固液吸附色谱。
样品在薄层板上的吸附剂（固定相）和溶剂（移动相）之间进行分离。
《食品中色素测定》课件
分光光度法
了解分光光度法的原 理以及如何进行样品 制备、仪器设置和数 据处理。
高效液相色谱 法
掌握高效液相色谱法 的原理以及样品制备、 柱温设置和检测参数 的调整。
薄层色谱法
学习薄层色谱法的原 理以及样品的制备、 色谱板选择和可视化 染色的步骤。
毛细管电泳法
了解毛细管电泳法的 原理以及样品制备、 电泳条件和数据分析 的方法。
2 高效液相色谱法
通过色素溶液在高效液相色谱柱中的分离行 为，获得色素的含量和结构信息。
3 薄层色谱法
利用色素在薄层色谱板上的迁移速度与色素 性质的关系，定性和定量分析色素成分。
4 毛细管电泳法
利用毛细管中的电泳现象，对色素进行分离 和分析。
手段
不同的色素测定方法有不同的原理和操作步骤。通过本节课，我们将学习一些常用色素测定方法的具体手段。
食品中的色素种类
食品中常见的色素种类包括天然色素和合成色素，如类胡萝卜素、胭脂红、亮蓝等。
为什么进行色素测定？
色素测定可以用于保证食品的品质和安全，检测是否超出规定的限量标准。
常用色素测定方法
不同的色素测定方法适用于不同的情况，本节课将介绍几种常用的色素测定方法。
1 分光光度法
利用物质对特定波长的光的吸收特PT 课件
欢迎来到《食品中色素测定》PPT课件。通过本课件，我们将学习食品中色素 的测定方法、原理和应用领域，了解色素在食品行业中的重要性。
概述
色素是什么？食品中的色素有哪些种类？为什么需要进行色素测定？通过本节课，我们将一探这 些问题的答案。
什么是色素？
色素是一种可以赋予物体颜色的化学物质，通过吸收和反射光线产生各种色调。
注意事项
进行色素测定时需要注意一些重要事项，以确保准确性和可靠性。在本节课中，我们将介绍这些注意事项。
电化学法快速测定芹菜总黄酮含量
电化学法快速测定芹菜总黄酮含量赖红伟;毛蔚荻;李婷毓;曹宏梅;舒适;薛梦蝶;李玲;刘宇博;兰月娇;袁园;廉国乾;刘荣兰【摘要】利用差分脉冲伏安法对芹菜总黄酮进行定量分析.选择芦丁纯品作为测定芹菜总黄酮的标准品,以纯玻碳电极为工作电极,首先采用循环伏安法优化测定条件,然后在最佳测定条件下,采用差分脉冲伏安法测定芹菜中总黄酮的含量.试验表明,芹菜总黄酮氧化峰电流与其浓度在2.0×10-6 mol/L～1.3×10-4 mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限达到1.2×10-11 mol/L(S/N=3).【期刊名称】《食品研究与开发》【年(卷),期】2018(039)016【总页数】4页(P130-133)【关键词】电化学法;芹菜;总黄酮;循环伏安法;差分脉冲伏安法【作者】赖红伟;毛蔚荻;李婷毓;曹宏梅;舒适;薛梦蝶;李玲;刘宇博;兰月娇;袁园;廉国乾;刘荣兰【作者单位】吉林医药学院,吉林吉林132013;吉林医药学院,吉林吉林132013;吉林医药学院,吉林吉林132013;吉林医药学院,吉林吉林132013;吉林医药学院,吉林吉林132013;吉林医药学院,吉林吉林132013;吉林医药学院,吉林吉林132013;吉林医药学院,吉林吉林132013;吉林医药学院,吉林吉林132013;吉林医药学院,吉林吉林132013;吉林医药学院,吉林吉林132013;吉林医药学院,吉林吉林132013【正文语种】中文芹菜（celery）又名药芹、香芹，分为本芹（旱芹、水芹）、西芹两种，属伞形科植物，为日常生活中常用蔬菜之一[1]。
大量研究表明，芹菜中富含多种黄酮成分，具有抗氧化、抗病毒、抗肿瘤、调节血脂和预防骨质疏松等多种药理作用[2-4]，因此芹菜中总黄酮含量的准确测定具有重要的科学意义。
目前，定量测定芹菜总黄酮的方法主要有紫外-可见分光光度法（ultraviolet and visible spectrophotometry，UV-Vis）[1，5]、高效液相色谱法（high performance liquid chromatography，HPLC）[6]和傅里叶变换红外光谱法（Fourier transform infrared spectrometry，FTIR）[7]。
不同活化方法修饰碳电极检测红油中辣椒素含量的电化学研究
陆超群，陈星光，恽宁，等. 不同活化方法修饰碳电极检测红油中辣椒素含量的电化学研究[J]. 食品工业科技，2023，44（17）：297−305. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022100264LU Chaoqun, CHEN Xingguang, YUN Ning, et al. Electrochemical Study on the Detection of Capsaicin in Red Oil by Modified Carbon Electrode with Different Activation Methods[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(17): 297−305. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022100264· 分析检测 ·不同活化方法修饰碳电极检测红油中辣椒素含量的电化学研究陆超群1，陈星光2，恽 宁3，顾千辉1,*（1.三只松鼠股份有限公司，安徽芜湖 241000；2.江南大学食品学院，江苏无锡 214000；3.南昌大学食品学院，江西南昌 330000）摘 要：研究酸、碱、盐活化方法对不同碳电极检测辣椒素类物质含量的影响，制备活化碳电极传感器，用于检测红油中辣椒素类物质的含量，并探究其检测机理。
以盐酸、氢氧化钠、磷酸盐溶液为活化液，分别对玻碳电极和石墨电极进行活化，以活化电极作为电化学传感器检测红油中辣椒素含量，对比不同活化条件对检测效果的影响。
通过电化学实验、扫描电镜和拉曼光谱探究辣椒素的电化学检测机理。
结果表明，活化能够显著增强电极对辣椒素的检测灵敏度。
其中，磷酸盐活化法为最佳活化方法，活化后的石墨电极对辣椒素类物质的检测性能最佳。
食品安全检测中电化学分析法的运用
食品安全检测中电化学分析法的运用电位分析法是一种通过测量电极电位来获得溶液中待测物质浓度信息的分析方法,下面是一篇关于食品安全检测中电化学分析法运用探究的论文范文,欢迎阅读了解,希望对你的论文写作有帮助。
随着社会经济发展和生活水平不断提高,食品作为人们最基本生活必需品的消费逐渐从数量型向质量型转变,食品质量与安全成为广大民众普遍关心的问题。
因此,为了提高食品质量和保证食品安全,必须充分发挥食品质量安全检验检测的效能,不断丰富食品检测方法,改进测试手段,逐步提高检测水平,为人们吃上安全的放心食品提供保障。
目前,仪器分析方法已经成为食品安全检测的主要方法,如,光学分析法(分光光度法、原子荧光光谱法、原子吸收光谱法)、电化学分析法、色谱分析法(气相色谱法、高效液相色谱法)等方法[1].电化学分析法是建立在化学电池的一些电学性质(如电导、电位、电流、电量等)与被测物质浓度之间存在某种关系而进行测定的一种仪器分析方法。
按照实验过程中测定的电学参数不同,可将电化学分析法区分为电导分析法、电位分析法、电解分析法、库仑分析法、伏安法和极谱法等。
与其它仪器分析方法比较,电化学分析法具有灵敏度和准确度高、测量范围宽、仪器设备简单、容易实现自动化等特点,已经在食品质量检测中广泛应用[2,3].本文根据电化学分析方法类型,对电位分析法、伏安分析法、极谱分析法和电化学传感器法等几种方法在食品检测方面的研究和应用情况进行了评述。
一、电位分析法电位分析法是一种通过测量电极电位来获得溶液中待测物质浓度信息的分析方法,分为直接电位法和电位滴定法。
电位滴定法不需要指示剂,也不受溶液浑浊和颜色的影响,可以准确判断终点,在食品检测中应用较为普遍。
比如,采用电位滴定法可以测定食品中调味品之一的 NaCl 含量。
通常采用银电极和饱和甘汞电极组成原电池,用AgNO3标准溶液滴定 Cl-离子至终点电位。
陈泽林等[4]采用电位滴定法测定了酱油、午餐肉和香肠三种食品中 NaCl 含量。
食品中苏丹红的电化学测定研究
广东化工2018年第18期·74 · 第45卷总第380期食品中苏丹红的电化学测定研究虞叶道，赵舒景(上海市崇明食品药品检验所，上海202150)Electrochemical Determination of Sudan in FoodYu Yedao, Zhao Shujing(Shanghai Chongming Food and Drug Inspection Institute, Shanghai 202150, China) Abstract: In this study, glassy carbon electrode has an obvious catalytic effect on the electrochemical oxidation of Sudan I. An electrochemical method for determination of Sudan I was established by using the catalytic activity. The linear scan voltammetry was used for the determination of Sudan I in sodium sulfate solution of pH = 6. The oxidation peak current and the mass concentration of Sudan I had a good linear relationship in the range of 0.2~10.0 mg/L, and the detection limit was 0.06 mg/L. The method is simple and rapid, with wide linear range and low detection limit. It can be used for the determination of Sudan I in food.Keywords: Sudan I；glassy carbon electrode；voltammetry苏丹红Ⅰ是一种化工染料，被广泛用于溶剂、油、蜡、汽油的增色以及鞋、地板等增光方面。
第八章 色素(食品化学) PPT课件
天然叶绿素由a、b两种物质组成，a为青绿色，b为
黄绿色。均不溶于水，溶于丙酮、乙酸乙酯等有机溶剂。
加工中，叶绿素变化后会产生几种重要的衍生物。
2、叶绿素在食品加工储藏中的变化
*酶促变化：脂酶、蛋白酶、果胶酶等通过作用于 相应的底物（非叶绿素），间接使叶绿素发生与蛋白 或自身分解，降低稳定性。叶绿素酶可直接使叶绿素 脱镁脱植。
基本结构
随着不同花青素结构中所带基团种类和数量的不同， 其颜色有所不同。其原因是不同基团及数量不同的基团其 助色效果不同，基本结构上所带给电子基团越多，颜色越 深。
花青素属于黄酮类物质，R1=R2=H,天竺葵色素； R1=OH,R2＝H,矢车菊色素；R1=OCH3,R2=H,为芍药色 素；R1=R2=OH,飞燕草色素；R1=OCH3,R2=OH为牵牛花 色素；在植物体内已经发现了数百种花青素类色素 ；它们因甙元自身、糖基的差异可以形成许多不同 的种类。 2、花色苷的变化
*酸和热的作用：加热使叶绿素脱镁、脱植，也可 发生异构化反应，使颜色向褐色转变。pH影响叶绿素 的分解速度，pH9.0时最稳定，3.0时最不稳定。
*光解：加工储藏中的食品或食品原料，其中所含的 叶绿素很易受光作用而分解褪色。
3、护绿技术
中和酸而护绿：中和酸的重点是绿色植物内部不 断产生的酸性物质，所以要长期保持体系中pH接 近中性，要采取一些特殊的方法，如缓慢释放的 碱等 高温瞬时杀菌 绿色再生：绿色再生技术是利用一定的方法将叶 绿素中的镁置换为锌 其它方法
上述反应处于动态平衡之中，这种平衡收养气分 压的强烈影响，如下图8-5所示。
此外，鲜肉加热时会迅速变色。
腌肉制品发色原理及应注意问题
3、肉和肉制品的护色
食用色素及其检测方法的研究进展_周宏霞
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检测食品中日落黄的电化学方法[发明专利]
![检测食品中日落黄的电化学方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/81f123f409a1284ac850ad02de80d4d8d15a010b.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201611218041.3(22)申请日 2016.12.26(71)申请人 广西壮族自治区农业科学院农产品质量安全与检测技术研究所地址 530007 广西壮族自治区南宁市西乡塘区大学东路174号(72)发明人 牙禹 谢丽萍 蒋翠文 李焘 闫飞燕 莫磊兴 廖洁 范业赓 韦宇宁 (74)专利代理机构 北京中誉威圣知识产权代理有限公司 11279代理人 朱志宽(51)Int.Cl.G01N 27/26(2006.01)G01N 27/30(2006.01)(54)发明名称检测食品中日落黄的电化学方法(57)摘要本发明公开了一种检测食品中日落黄的电化学方法，包括以下步骤：(1)氧化锌纳米花的合成；(2)碳糊电极的制备；(3)氧化锌纳米花修饰碳糊电极的制备；(4)标准溶液的制备；(5)标准曲线的绘制；(6)实际检测时，将需要检测的样品进行常规预处理，按照上述实验条件测定其样品对应的氧化峰电流值，根据步骤(5)的线性回归方程计算即可检测待测样品中日落黄的含量。
本发明检测食品中日落黄的电化学方法，电极制备简单、操作简便、成本低廉、灵敏度高。
权利要求书2页 说明书4页 附图2页CN 106645325 A 2017.05.10C N 106645325A1.一种检测食品中日落黄的电化学方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)氧化锌纳米花的合成；(2)碳糊电极的制备；(3)氧化锌纳米花修饰碳糊电极的制备：将氧化锌纳米花加入无水乙醇中，超声得到悬浊液，将悬浊液滴在碳糊电极表面，干燥后得到氧化锌纳米花修饰碳糊电极；(4)标准溶液的制备：称取一定量的日落黄固体用水溶解、稀释、定容配制成一定浓度的母液，将母液加入磷酸缓冲溶液中，定容得到一系列不同浓度的待测日落黄标准溶液；(5)标准曲线的绘制：将氧化锌纳米花碳糊电极作为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，铂丝电极为对电极插入日落黄标准溶液的电解池中，在搅拌条件下富集一段时间后，进行方波伏安扫描，确定氧化峰电流值与日落黄标准溶液浓度的线性关系，得到线性回归方程，绘制标准曲线；(6)实际检测时，将需要检测的样品进行常规预处理，按照上述实验条件测定其样品对应的氧化峰电流值，根据步骤(5)的线性回归方程计算即可检测待测样品中日落黄的含量。
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SONG Yuan-zhi, XU J-i ming
( D ep t. o f Chemistr y , H ua-i y ing T eacher sc Colleg e, H ua-i an 223300, China)
Abstract: Enthalpy ( H m ) and ent ropy ( Sm ) o f 3 edible pigments, tart razine, sunset yello w and po nceau 4R,
0. 1 mol# L- 1 KCl
# 1038 #
理化检验- 化学分册
宋远志等: 三种食用色素的电化学行为的理论计算与验证
子作用, 在还原酶催化情况下, 可以使氮氮单键进一 步断裂, 降解为分子更小的产物, 故得到三种产物。
柠檬黄的反应机理为:
图 3 柠檬黄的循环伏安图 Fig. 3 Cycli c volt ammograms of t art razin e 30 g# L- 1琼脂( A gar) + 1. 5 g # L- 1柠檬黄( Tart razine) + 0. 05 m ol # L- 1 N aH 2PO 4- 0. 05 m ol # L - 1 子力学方法进行几何优化, 获得初始构 型后, 用从头算( H ar tr ee- F ock) 方法对分子构形进 行全优化, 然后在 gaussian 98W 计算软件上, 采用 H art ree- Fo ck 方法在 298. 15 K、101. 325 kPa 压力 下计算柠檬黄、日落黄、胭脂红氧化态和还原态的相 对焓( H m) 、相对熵( Sm ) , 计算基组为 ST O- 3G 。
2 试验部分
2. 1 仪器与试剂 M EC- 12B 型 多 功 能 微 机 电 化 学 分 析 仪;
# 1037 #
理化检验- 化学分册
宋远志等: 三种食用色素的电化学行为的理论计算与验证
0. 05 Lm A l2O 3 电极抛光粉, 铂电极; A g/ A gCl/ Cl 为参比电极。
缓冲溶液: 0. 05 mo l # L- 1 N a2 H PO 4- 0. 05 m ol # L - 1 N aH 2 PO 4- 0. 1 mo l # L - 1 K Cl ( pH 6. 88) ; 琼 脂: 碳 化 化 合 物 75% , 水 分 2. 2% , 水 中 不 溶 物 0. 5% , 灰分 2. 4% ; 柠檬黄溶液、日落黄、胭脂红均 为 5. 000 0 g # L - 1 ; 水均为亚沸水。 2. 2 试验方法
图 2 日落黄的循环伏安图 Fig. 2 C yclic volt am mogram s of suns et y ell ow 30 g # L- 1 琼脂( A gar) + 1. 5 g # L- 1 日落黄( S unset yellow ) + 0. 05 mol # L- 1 N aH 2 PO 4- 0. 05 mol # L- 1 N a2 HPO 4-
样品 S am pl e
各参数的理论计算值 T heorat icall y calculated values of t he param et ers
Hm
Sm
$G
E0
E
( kJ # m ol - 1) J/ ( m ol # K ) ( k J # mol- 1 ) / V
/V
柠横黄 还原型 947. 894 4 603. 115 5 71. 256 1 - 0. 369 - 0. 969 氧化型 873. 996 2 594. 253 9
理化检验- 化学分册 工作简报
P T CA( PART B : CH EM . ANAL . )
2006 年 第 42 卷 12
三种食用色素的电化学行为的理论计算与验证
宋远志, 徐继明
( 淮阴师范学院 化学系, 淮安 223300)
摘 要: 用量子理论计算柠檬黄、日落黄、胭脂红的相对焓( H m ) 、相对熵( Sm ) , 计算柠檬黄、日
收稿日期: 2005-01-17 基 金 项 目: 江 苏 省 教 育 厅 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 ( 04K J D150038) 作者简介: 宋远志( 1966- ) , 男, 湖北天 门市人, 副教授, 硕士, 主要研究方向为量子化学与电化学分析。
例, 用 H art ree- Fock 理论计算了这三种色素的还原 电位, 用玻碳电极研究了其在中性条件下的电化学 行为, 并讨论了其在生物体内的降解过程。
图 1 空白琼脂的循环伏安图 Fig. 1 Cyclic volt ammograms of blank agar 30 g # L- 1 琼脂( Agar) + 0. 05 mol # L- 1 N aH 2PO 40. 05 m ol # L- 1 N a2H PO 4- 0. 1 m ol # L- 1 K Cl
程, 空白琼脂于- 0. 980 V 产生一个还原峰, 但峰电 流远远小于色素; 琼脂为硫酸半乳糖脂, 其还原峰可 能为羰基的还原峰, 而三种色素的峰电流远远大于 空白琼脂, 其活性基团为氮氮双键。
3. 1 计算结果 利用自洽场理论的振动频率分析获得柠檬黄、
日落黄、胭脂红的氧化态和还原态的 H m 和 Sm , 据 H m 和 Sm 计算焓变 $H m 和熵变 $S m, 由自由能变 $Gm= $H m - T $Sm。由 $Gm= - nFE0 得 E 0 , 因氮 氮双 键还 原; n = 2, 由 能斯 特 方程 得 E0 = E 0 0. 059 lg [ O ] [ H + ] / [ R] , 令 [ O] = [ R] = 1 mol # L- 1 , pH 6. 88, 可以得到 E0 , 相对于 A g/ A gCl/ Cl 为 参比电极的 电位, E = E0 - 0. 194 1, 计算 结果 见 表 1。
日落黄 还原型 824. 505 0 593. 806 6 58. 178 7 - 0. 301 - 0. 901 氧化型 764. 413 3 587. 390 3
胭脂红 还原型 999. 626 1 727. 554 1 49. 008 5 - 0. 254 - 0. 854
氧化型 936. 654 4 680. 721 4
0. 1 m ol # L- 1 K Cl
日落黄的反应机理为:
电极的处理: 将玻碳电极置于 0. 05 Lm A l2 O 3 粉中反复抛光至镜面, 再用 M icr oclo th 抛光布上抛 光光亮, 再用丙酮冲洗, 用亚沸水超声波清洗。
取食用琼脂 0. 60 g, 加入缓冲溶液 20. 0 mL, 加 热溶化后, 置 60 e 水浴锅中待用。取 5. 000 0 g # L- 1柠檬黄溶液 5. 0 LL 于玻碳电极表面, 铺开后, 于 红外灯下烘干, 取 1 滴琼脂将电极反应物包埋后, 置 于缓冲溶液电解池中, 于 0~ - 1. 4 V( vs. Ag/ AgCl) 电位范围内用循环伏安法描述其电化学特征。
关键词: 循环伏安法; 电化学行为; 柠檬黄; 日落黄; 胭脂红
中图分类号: O 657. 6
文献标识码: A
文章编号: 1001- 4020( 2006) 12-1037- 03
T H EORA T ICA L CAL CUL A T ION OF SOM E P ARAM ET ERS OF 3 KINDS OF EDIBL E PIGM ENT S REL AT ING T O T H EIR EL ECT ROCH EM ICAL BEH AVIORS AND T H EIR EXPERIM ENT AL VARIFICA T ION
Keywords: Cy clic vo ltammetr y; Electro chemical behav ior ; T ar trazine; Sunset y ellow ; P onceau 4R
用量子理论计算分子的氧化或还原电位可以减 少试验的盲目性。柠檬黄、日落黄、胭脂红是一种常 用的食品添 加剂, 每 日允 许摄 入量 ( ADI) 分 别 为 0~ 7. 5, 0~ 5. 0, 0~ 0. 125 mg # kg- 1, 被认为 是安 全性较高的色素[ 1] 。由于其含有双键, 常产生还原 峰[ 2, 3] 。在生物体内, 存在一系列电子传递链, 其电 子传递实质与电极反应相似。研究环境物质在电极 上的氧化还原反应, 对于揭示其进入人体代谢具有 重要的参考价值。本法以柠檬黄、日落黄、胭脂红为
3 结果与讨论
3. 2 电化学行为特征 三种色素在 0. 1 m ol # L - 1 H Cl、0. 1 mo l # L- 1