杜建中，李青梅，盧冬梅，朱藝強(qiáng)，丁 玎，羅科麗，譚永輝，賴春蓮

（1.湛江師范學(xué)院，廣東高校新材料工程技術(shù)開發(fā)中心，廣東湛江524048；2.圣地亞哥州立大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院，美國(guó)圣地亞哥92123；3.加州大學(xué)圣地亞哥分校預(yù)防醫(yī)學(xué)系，美國(guó)圣地亞哥92037）

分光光度法測(cè)定食品色素含量的研究

杜建中1，李青梅1，盧冬梅1，朱藝強(qiáng)1，丁 玎2，3，羅科麗1，譚永輝1，賴春蓮1

（1.湛江師范學(xué)院，廣東高校新材料工程技術(shù)開發(fā)中心，廣東湛江524048；2.圣地亞哥州立大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院，美國(guó)圣地亞哥92123；3.加州大學(xué)圣地亞哥分校預(yù)防醫(yī)學(xué)系，美國(guó)圣地亞哥92037）

采用單波長(zhǎng)法對(duì)飲料中胭脂紅和亮藍(lán)含量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果顯示，胭脂紅在0.2～80mg/L，亮藍(lán)在0.1～20mg/L濃度范圍具有良好線性關(guān)系，回收率在98%～108%。采用單波長(zhǎng)法和雙波長(zhǎng)法相結(jié)合對(duì)飲料中酒石黃和日落黃含量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果顯示，酒石黃在0.1～70mg/L，日落黃在0.2～60mg/L濃度范圍具有良好線性關(guān)系，回收率在95%～110%。兩種方法對(duì)樣品檢測(cè)快速、準(zhǔn)確，且操作簡(jiǎn)便。利用雙波長(zhǎng)比值光譜法對(duì)果味汽水中酒石黃、日落黃、胭脂紅含量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果顯示，酒石黃在0.1～60mg/L，日落黃在0.8～90mg/L，胭脂紅在0.2～80mg/L濃度范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系，平均回收率分別為100.5%、102.4%和101.8%。

雙波長(zhǎng)法，雙波長(zhǎng)比值法，胭脂紅，亮藍(lán)，酒石黃，日落黃

食品的色澤是決定食品品質(zhì)和可接受程度的重要因素。美麗而符合人們心理要求的食品顏色是優(yōu)質(zhì)食品的一個(gè)重要特征，相反不正常、不自然、不均勻的食品顏色被認(rèn)為是劣質(zhì)、變質(zhì)或工藝不良的直觀標(biāo)志［1］。食用合成色素具有色澤鮮艷、穩(wěn)定性好、著色力強(qiáng)、適于調(diào)色、易于溶解、品質(zhì)均一、無(wú)臭無(wú)味、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，被食品、藥物、化妝品等生產(chǎn)廠家廣泛使用。隨著醫(yī)學(xué)、食品衛(wèi)生和分析測(cè)試等科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)一些合成色素對(duì)人體健康存在危害，甚至可能導(dǎo)致癌變、致畸等嚴(yán)重后果，允許使用的合成色素的種類逐漸減少，并對(duì)其添加量作了嚴(yán)格的規(guī)定。目前測(cè)定食品色素的方法有雙波長(zhǎng)法［2］、高效液相色譜法［3］、示波極譜法［4］、高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法［5］、反相高效液相色譜［6］、多元線性回歸分光光度法［7］、二階導(dǎo)數(shù)光譜法［8］、凝膠凈化液相色譜法［9］、紫外分光光度法［10］、雙波長(zhǎng)補(bǔ)償計(jì)算法［11］等。本研究依據(jù)光吸收定律，用pH=5.6的檸檬酸溶液作緩沖溶液，采用不同方法對(duì)不同飲料中的色素進(jìn)行測(cè)定，均得到了較滿意的測(cè)定結(jié)果。方法具有不需對(duì)試樣中待測(cè)組分進(jìn)行分離，使用儀器設(shè)備簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，結(jié)果較準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

葡萄味飲料、檸蜜味飲料、柳橙味飲料及橙味汽水 市售；胭脂紅 東京化成工業(yè)株式會(huì)社；亮藍(lán)Labor Dr.Ehrenstorfer-Schafers；日落黃、酒石黃 天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；檸檬酸 廣州化學(xué)試劑廠；氫氧化鈉 廣東汕頭市西隴化工廠有限公司；微孔濾膜 孔徑0.22μm，上海醫(yī)藥工業(yè)研究院亞東分離器材廠。

UV-2550紫外可見分光光度計(jì) 日本島津制作所；FA1004上皿電子天平 中華人民共和國(guó)上海精科天平。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液的配制

準(zhǔn)確稱取酒石黃0.0217g、日落黃0.0203g、胭脂紅0.0213g、亮藍(lán)0.0157g分別溶解轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中，加水定容至刻度，搖勻。濃度分別為217、203、213、157mg/L，使用前稀釋至所需濃度。另配制0.25mol/L，pH=5.6的檸檬酸緩沖溶液。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

分別準(zhǔn)確移取不同體積的亮藍(lán)標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于25mL容量瓶，加入2.0mL檸檬酸緩沖溶液，定容、搖勻，得到亮藍(lán)系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。同法配制胭脂紅、日落黃、酒石黃系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。以2.0mL檸檬酸緩沖溶液定容至25.00mL作空白，測(cè)定亮藍(lán)系列標(biāo)準(zhǔn)溶液在629nm處的吸光度A，胭脂紅系列標(biāo)準(zhǔn)溶液在460nm處的吸光度，分別繪制亮藍(lán)和胭脂紅的c～A工作曲線，求出回歸方程。

測(cè)定日落黃系列標(biāo)準(zhǔn)溶液在517nm處的吸光度，繪制c～A工作曲線，求出回歸方程。測(cè)定酒石黃系列標(biāo)準(zhǔn)溶液在425nm和523nm處的吸光度，計(jì)算出ΔA，繪制c～ΔA工作曲線，求出回歸方程。

測(cè)定酒石黃系列標(biāo)準(zhǔn)溶液在431nm和456nm處的吸光度，計(jì)算ΔR酒；測(cè)定日落黃系列標(biāo)準(zhǔn)溶液在514nm和535nm處吸光度，計(jì)算ΔR日，測(cè)定胭脂紅系列標(biāo)準(zhǔn)溶液在509nm和525nm處的吸光度，計(jì)算ΔR胭；分別以ΔR對(duì)濃度c作圖，得到酒石黃、日落黃和胭脂紅工作曲線，分別計(jì)算回歸方程。

將待測(cè)飲料經(jīng)過超聲波除氣，用微孔濾膜過濾，稀釋至一定體積。在測(cè)定波長(zhǎng)下，測(cè)定待測(cè)組分的吸光度（A）或計(jì)算出ΔA、ΔR，利用工作曲線或回歸方程計(jì)算出樣品中待測(cè)組分的含量。

2 結(jié)果與討論

2.1 測(cè)定波長(zhǎng)的確定

配制一定濃度的亮藍(lán)、胭脂紅、日落黃和酒石黃溶液，以2.0mL檸檬酸緩沖溶液定容至25.00mL作空白，分別繪制亮藍(lán)和胭脂紅，日落黃和酒石黃，酒石黃、日落黃和胭脂紅在200～700nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)吸收曲線，見圖1～圖3。根據(jù)圖1選擇波長(zhǎng)629nm和460nm為測(cè)定亮藍(lán)和胭脂紅的波長(zhǎng)。根據(jù)圖2選擇測(cè)定波長(zhǎng)425nm，參比波長(zhǎng)523nm為測(cè)定酒石黃的波長(zhǎng)組合，選擇波長(zhǎng)517nm為測(cè)定日落黃的波長(zhǎng)。

圖1 酒石黃和日落黃的吸收曲線

圖2 亮藍(lán)和胭脂紅的吸收曲線

圖3 酒石黃、日落黃、胭脂紅吸收曲線

依據(jù)雙波長(zhǎng)比值法原理，分別計(jì)算酒石黃和胭脂紅對(duì)日落黃吸光度的比值R酒/日和R胭/日，以R酒/日和R胭/日對(duì)λ作圖，得到酒石黃和胭脂紅對(duì)日落黃的比值光譜圖，見圖4；同理得到酒石黃和日落黃對(duì)胭脂紅的比值光譜，見圖5。根據(jù)雙波長(zhǎng)等吸光度理論，選擇514nm和535nm作為測(cè)定日落黃的波長(zhǎng)，431、456nm和509、525nm作為測(cè)定酒石黃和胭脂紅的波長(zhǎng)。

圖4 胭脂紅、酒石黃的比值光譜圖

2.2 回歸方程

按實(shí)驗(yàn)方法，準(zhǔn)確配制胭脂紅、亮藍(lán)系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，測(cè)定胭脂紅在460nm處的吸光度，亮藍(lán)在629nm處的吸光度，分別計(jì)算c-A回歸方程；準(zhǔn)確配制酒石黃系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，測(cè)定其在425nm和523nm處吸光度，計(jì)算ΔA，求出c-ΔA回歸方程；準(zhǔn)確配制日落黃系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，測(cè)定517nm處的吸光度，計(jì)算c-A回歸方程，結(jié)果見表1。

圖5 酒石黃、日落黃的比值光譜圖

表1 亮藍(lán)、胭脂紅、日落黃、和酒石黃的回歸方程

準(zhǔn)確配制 8.12mg/L的日落黃標(biāo)準(zhǔn)溶液和8.52mg/L的胭脂紅標(biāo)準(zhǔn)溶液，測(cè)定日落黃在431、456nm和 509、525nm的吸光度，胭脂紅在 514、535nm的吸光度，結(jié)果見表2。

表2 日落黃和胭脂紅標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度

分別準(zhǔn)確移取一定體積的酒石黃、日落黃、胭脂紅標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于25mL容量瓶，加2.0mL檸檬酸緩沖溶液，定容至刻度并搖勻，得到三種色素的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。

以日落黃作為參比，測(cè)定酒石黃系列標(biāo)準(zhǔn)溶液在431nm和456nm處的吸光度，計(jì)算ΔR酒/日。

以ΔR酒/日對(duì)酒石黃的濃度作線性回歸，結(jié)果見表3。

表3 酒石黃比值標(biāo)準(zhǔn)曲線

以胭脂紅作為參比，測(cè)定日落黃系列標(biāo)準(zhǔn)溶液在514nm和535nm處的吸光度，計(jì)算ΔR日/胭。

以ΔR日/胭對(duì)日落黃的濃度做線性回歸，結(jié)果見表4。

以日落黃作為參比，測(cè)定胭脂紅系列標(biāo)準(zhǔn)溶液在509nm和525nm處的吸光度，計(jì)算ΔR胭/日。

以ΔR胭/日對(duì)胭脂紅的濃度作線性回歸，結(jié)果見表5。

表4 日落黃比值標(biāo)準(zhǔn)曲線

表5 胭脂紅比值標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.3 精密度實(shí)驗(yàn)

準(zhǔn)確移取10.00mL已經(jīng)預(yù)處理的市售葡萄味飲料（20090103），加入2.0mL檸檬酸緩沖溶液，定容至25.00mL，按實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定亮藍(lán)和胭脂紅的含量，7次測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為4.0%和2.9%。

準(zhǔn)確移取10.00mL已經(jīng)預(yù)處理的市售檸蜜味飲料（20081002），加入2.0mL檸檬酸緩沖溶液，定容至25.00mL，按實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定酒石黃和日落黃的含量，7次測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為2.7%和2.0%。

準(zhǔn)確移取10.00mL已經(jīng)預(yù)處理的市售橙味汽水（20090111A）到25mL容量瓶中，加2.0mL檸檬酸緩沖溶液，用蒸餾水定容至刻度并搖勻。按實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定酒石黃、日落黃和胭脂紅的含量，7次測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為1.1%、0.7%和2.9%。

2.4 樣品測(cè)定

2.4.1 飲料中胭脂紅和亮藍(lán)的測(cè)定 準(zhǔn)確移取10.00mL已經(jīng)預(yù)處理的葡萄味飲料，加入2.0mL檸檬酸緩沖溶液，定容至25.00mL，按實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定其含量，結(jié)果見表6。

表6 飲料中胭脂紅和亮藍(lán)的含量（n=5）

2.4.2 飲料中酒石黃和日落黃的測(cè)定 準(zhǔn)確移取10.00mL已經(jīng)預(yù)處理的蜜橙味飲料，加入2.0mL檸檬酸緩沖溶液，定容至25.00mL，按實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定其含量，結(jié)果見表7。

表7 飲料中酒石黃和日落黃的含量（n=5）

2.4.3 飲料中胭脂紅、日落黃和酒石黃的測(cè)定 準(zhǔn)確移取10.00mL已經(jīng)預(yù)處理的柳橙味飲料、橙味汽水，加入2.0mL檸檬酸緩沖溶液，定容至25.00mL，按實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定其含量，結(jié)果見表8。

表8 飲料中胭脂紅、日落黃和酒石黃的測(cè)定（n=5）

表9 胭脂紅、亮藍(lán)回收率（n=5）

表10 酒石黃、日落黃回收率（n=5）

表11 酒石黃、日落黃和胭脂紅回收率（n=5）

2.5 回收實(shí)驗(yàn)

2.5.1 胭脂紅、亮藍(lán)的回收實(shí)驗(yàn) 取8.00mL葡萄味飲料（20090103），加入一定量的胭脂紅、亮藍(lán)標(biāo)準(zhǔn)溶液，4.0mL檸檬酸酸緩沖溶液，定容至50.00mL，用微孔薄膜減壓干過濾后測(cè)定各組分含量，加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表9。

2.5.2 日落黃、酒石黃的回收實(shí)驗(yàn) 取4.00mL檸蜜味飲料（20080102），加入一定量的酒石黃和日落黃標(biāo)準(zhǔn)溶液，4.0mL檸檬酸酸緩沖溶液，定容至50.00mL，用微孔薄膜減壓干過濾后測(cè)定各組分含量，加標(biāo)回收結(jié)果見表10。

2.5.3 酒石黃、日落黃和胭脂紅回收實(shí)驗(yàn) 準(zhǔn)確移取80.0mL橙味汽水（20090204 A）至100mL容量瓶中，分別加入一定量的酒石黃、日落黃、胭脂紅標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，定容，搖勻，用微孔薄膜減壓干過濾。再準(zhǔn)確吸取10.00mL溶液置于25mL容量瓶中，并加入2.0mL檸檬酸緩沖液，稀釋至刻度，搖勻，測(cè)定各組分含量，加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表11。

3 結(jié)論

測(cè)定含有兩種色素的樣品溶液時(shí)，可根據(jù)兩組分的吸收光譜圖選擇更簡(jiǎn)便的方法。本實(shí)驗(yàn)用單波長(zhǎng)法同時(shí)測(cè)定葡萄味飲料中胭脂紅和亮藍(lán)的含量；單波長(zhǎng)法和雙波長(zhǎng)法相結(jié)合同時(shí)測(cè)定檸蜜味飲料中酒石黃和日落黃的含量；采用雙波長(zhǎng)比值法與單波長(zhǎng)相結(jié)合，測(cè)定柳橙味飲料和橙味汽水中酒石黃、日落黃和胭脂紅的含量，均獲得得到了較滿意的結(jié)果。

［1］闞建全.食品化學(xué)［M］.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2002：276.

［2］杜建中，龐惠丹，吳素琴，等.高聚物萃取雙波長(zhǎng)法測(cè)定胭脂紅及莧菜紅含量的研究［J］.食品科學(xué)，2008，29（3）：441-443.

［3］肖義夫，顧萬(wàn)江.高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定食品中的金橙Ⅱ和蘇丹紅Ⅰ～Ⅳ［J］.現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué)，2007，34（8）：15-16.

［4］辛若竹，王靜，韓建秋，等.示波極譜法測(cè)定食品中合成著色劑的抗干擾性的研究［J］.中國(guó)釀造，2007（1）：65-66.

［5］陳曉紅，李小平，姚潯平.高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法測(cè)定飲料中人工合成色素的研究［J］.中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2005，15（8）：941-942.

［6］曹乃斌，梁玉英，歐陽(yáng)穎瑜.反相高效液相色譜測(cè)定色素食品中對(duì)位紅的研究［J］.中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2005，15（12）：1450-1452.

［7］陳海春，李宓娜.多元線性回歸分光光度法同時(shí)測(cè)定測(cè)定檸檬黃和日落黃［J］.儀器儀表與分析監(jiān)測(cè)，2001（4）：29-30.

［8］陳慶勝，鄭創(chuàng)亮.二階導(dǎo)數(shù)光譜法在食品合成色素測(cè)定中的應(yīng)用［J］.廣東衛(wèi)生防疫，1999，15（2）：15-17.

［9］駱和東，朱寶平，林健.凝膠凈化液相色譜法同時(shí)檢測(cè)染紅食品中對(duì)位紅和蘇丹紅染料［J］.理化檢驗(yàn)：化學(xué)分冊(cè)，2006，42（2）：86-88.

［10］劉冷，李建晴，郭芬，等.紫外分光光度法同時(shí)測(cè)定檸檬黃和日落黃［J］.光譜實(shí)驗(yàn)室，2007，24（3）：423-427.

［11］陳海春.雙波長(zhǎng)補(bǔ)償計(jì)算法同時(shí)測(cè)定飲料中的日落黃及胭脂紅［J］.化學(xué)分析計(jì)量，2005，14（1）：54-55.

Study on determination of pigments in food by single wavelength spectrophotometer and dual wavelength spectrophotometer

DU Jian-zhong1，LI Qing-mei1，LU Dong-mei1，ZHU Yi-qiang1，DING Ding2，3，LUO Ke-li1，TAN Yong-hui1，LAI Chun-lian1
（1.Development Center for New Materials Engineering and Technology in Universities of Guangdong，Zhanjiang Normal University，Zhanjiang 524048，China；2.Graduate School of Public Health，San Diego State University，San Diego 92123，USA；3.Department of Family and Preventive Medicine，University of California，San Diego，San Diego 92037，USA）

The single wavelength spectrophotometer was used to determine both ponceaue and brilliant blue of beverage.The results showed a good linear relationship for ponceaue at 0.2～80mg/L and for brilliant blue at 0.1～20mg/L，the recovery was between 98% and 108%.Both single wavelength and dual wavelength spectrophotometer were used to determine tartrazine and sunset yellow in beverage simultaneously.The results showed a good linear relationship for the tartrazine at 0.1～70mg/L and sunset yellow at 0.2～60mg/L also，and the recovery was between 95%and 110%.The two methods were time efficient，accurate and easy to handle.The dual wavelength spectrophotometer was used to determine tartrazine，sunset yellow，and ponceaue in fruit-flavored soda.The results showed a good linear relationship for tartrazine at 0.1～60mg/L，sunset yellow at 0.8～90mg/L，and ponceaue at 0.2～80mg/L.The average recovery was 100.5%，102.4%，and 101.8%respectively.

dual wavelength spectrophotometer；dual wavelength spectrophotometer；ponceaue；brilliant blue；tartrazine；sunset yellow

TS207.2

A

1002-0306（2011）01-0300-04

2009-08-17

杜建中（1956-），男，教授，主要從事分析化學(xué)教學(xué)及微量組分分析研究。

湛江師范學(xué)院科學(xué)研究基金資助項(xiàng)目（L0514）。