合成色素中柠檬黄和日落黄吸收波长检测方案

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光i谱实验 室Ch inese J ou rnal ofSpectroscop y L abora toryVol. 24，No. 3May，20112第24卷，第3期2012年5月1 光谱实验室第24卷424 紫外分光光度法同时测定柠檬黄和日落黄 刘冷a，b李建晴郭芬“董川@ a(山西大学化学化工学院号：太原市坞城路92号0030006) b(山西晋中学院化学化工学院山西省晋中市榆次区文苑街1号030600) 摘 要采用紫外分光光度法同时对饮料中柠檬黄、日落黄两种食用合成色素进行测定，确定了各色素的最大吸收波长 Koax，及其最大吸收波长处的吸收系数a和摩尔吸收系数E结果表明：柠檬黄在Kax=426nm 处的吸收系数为a=33. 45Lg cm，摩尔吸收系数为 E= 1. 79×10LmoI'cm，日落黄在Kax=481mm 处的吸收系数为 a= 34 00Lgcm，摩尔吸收系数为E= 1 54×10L mo·cm²。测定饮料中柠檬宁、日落黄含量分别为00067mg mL和0 0033mgmL，相对标准偏差(RSD)分别为0 148%、1.026%，测定了两种色素在奥地利饮料中的回收率分别为： 9235%、9677%。该方法操作简便，同时准确度高，精密度好。关键词紫外分光光 度法，柠檬黄，日落黄。 引言 食用合成色素多为含有R-N=N-RC键、苯环或氧杂蒽结构的化合物，它们对人体存在一定的不安全性或者产生有害作用12。其中柠檬黄和日落黄作为我国允许使用的食用合成色素，其最大量规定为01gkg. 传统的测定方法有比值导数波谱法’、薄层色谱扫描分析‘、主成分回归2光度法、薄层法或液相色谱法、多元线性回归分光光度法'，此外还有示波极谱测定，还原法与高效液相色谱法结合8，导数吸附伏安法’，高效液相色谱法1，双波长K 系数分光光度法"，多元线性回归K系数法12，双波长标准加入法1’等，这些方法都各有其特点。传统的方法通常是先将色素进行分离，然后再进行分别测定，其分析过程繁琐，费时且仪器设备要求较高，不易推广。本文依据光吸收定律，采用紫外分光光度法对饮料中的柠檬黄和日落黄两种合成色素进行同时测定。它具有不分离而直接测定和所需仪器设备简单的优点，为此类样品的测定提供了一种简便可靠实用的分析方法。 2实验部分 21主要仪器与试剂 UV1900 双光束紫外可见分光光度计(上海美析仪器有限公司)；奥地 利果味饮料(漯河市昌达实业有限公司)；柠檬黄(天津多福源实业有 限公司)； 日落黄(天津多福源实业有限公司)； 柠檬黄、日落黄标准溶液的配制：准确称取柠檬黄、日落黄01000g，二次蒸馏水溶解，配置成0 1mginL 的储备液，用时适当稀释。 22实验原理 本实验室所测定的两种色素其吸收峰互相干扰，重叠严重，故只能根据吸光度的加和性原则，通过适当的数字处理来进行测定4。采用 UV1900双光束紫外分光光度计，波长扫描范围为350—600mm，绘制光谱曲线，由光谱曲线可以看出饮料中含有哪几种色素，设式样中有A、B两种组分，首先用纯组分A、B分别测定它们的吸收光谱，确定最大吸收波长K和K，然后分分测定两种组分在K和K吸收系数，再分别用波长为K和K的单色光测定试样的吸光度值，设为AK和AK. 23 实验方法本实验用到 的公式如下： 吸收系数a为： 摩尔吸收系数E为： EaXM 23.1 吸收光谱的测定 分别取各色素标准溶液 2mL 于10mL 的比色管中，加水稀释至刻度，在 UV1900 双光束分光光度计上用1cm 比色皿，选择重叠扫描方式，波长范围350—600mm，扫描其吸收光谱，确定其各自的最大吸收波长Kaax。 23.2 吸收系数的测定 方法1：分别准确吸取0.02、05、1.0203.0.40mL 柠檬黄、日落黄的标准溶液于 10mL比色管定容，以0管为参比，在 UV1900 双光束紫外可见分光光度计上用 1cm 的比色皿在最大吸收波长Koax处测吸光度，分别以浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，得到柠檬黄和日落黄的校准曲线。曲线的斜率为两色素在Kax的吸收系数 a，然后利用公式(4)计算出摩尔吸收系数E 方法2：根据其在Kax的吸光度值，利用公式(3)计算柠檬黄、日落黄在最大吸收波长处的收吸系数a，然后利用公式(4)计算出摩尔吸收系数E 23.3 饮料中色素含量的测定 奥地利葡萄糖果味饮料加热煮沸除去 CO 2， 取适量于 1cm 比色皿中在 UV1900 双光束紫外可见分光光度计上，根据所测的饮料在 Ku axiKi ax的吸光度和公式(1)、(2)计算柠檬黄和日落黄两种色素在饮料中的含量及其方法的精密度。 23.4 柠檬黄和日落黄回收率的测定 分别准确吸取 0 lmgmL 的柠檬黄溶液4、7、9mL于10mL 的比色管中用饮料稀释至刻度测其吸光度，计算柠檬黄的回收率。分别准确吸取0. lm g mnL 的日落黄溶液 5、7、9mL 于10mL的比色管中用饮料稀释至刻度测其吸光度，计算日落黄的回收率。 结果与讨论 1柠檬黄和日落黄的吸收光谱 按照实验方法23.1，测定其各自的最大吸收波长Kiax，结果如图1所示 结果表明，两种色素在350—550nm 有明显吸收，柠檬黄Kax= 426nm，日落黄Kax=481mm。与文献15给出的结果相符。 2柠檬黄、日落黄的校准曲线 按照实验方法23.2，在 UV1900 双光束紫外可见分光光度计上用 1cm 比色皿，以试剂空白为参比，在波长Kiax= 426nm 和Kax= 481mm 处测其吸光度值，用吸光度值(4)对浓度分别作柠檬黄和日落黄的校准曲线，结果见图2，3； 图1日落黄柠檬黄的紫外可见吸收光谱1——柠檬黄的吸收光谱； 2——日落黄的吸收光谱。 图2柠檬黄的校准曲线 图3日落黄的校准曲线 由校准曲线得到回归线方程，方程的斜率即为吸收系数a，由公式(4)计算出摩尔吸收系数E结果如表1所示。 表1 校准曲线得出数据 色 素 回归线方程 斜 率 E 柠檬黄 y=34006+00012 34006 34006 1.82×104 日落黄 y=34 027x+0.0035 34027 34027 1.54×104 3.3 柠檬黄、日落黄两种色素在不同波长下的吸光系数 根据实验方法23.2，在426nm 和481mm 处测这组溶液的吸光度，然后由式(3)和式(4)计算吸光系数a和摩尔吸收系数E结果见表2。 表22丙两种色素在不同波长处的E 样品 浓 度(mgmL-l) E×10* (nm) 0002 0005 0. 01 002 003 0.04 Lg1cm ) L mo cm 1) 柠蒙黄 426 0064 0168 0340 0.671 1.002 1.364 34006 1.82 481 0021 0054 0110 0211 0315 0429 0429 0.57 481 0037 0174 0327 0.67 1.02 1.361 34027 1.54 日落黄 426 0030 0074 0140 0287 0438 0586 0586 066 由表1可知柠檬黄在其最大吸收波长Kiax=426nm 处的百分浓度吸光系数a为34006Lg1 *cmn'，摩尔吸收系数E为1 82×10LmoI cm。日落黄在其最大吸收波长Kax= 481nm处的百分浓度吸光系数a为34027L g cm，摩尔吸收系数E为1. 54×10L moIcm。两 http：//www.cnki.net o.na 种方法测得的数据相近。 3.4 样品含量的测定根据实 表3 样品测定结果 柠檬黄 日落黄 吸光度A 浓度×103 吸光度A 浓度×103 Knax(426nm) (mgmL) Knax(481nm) (mginL) 平均值(n=7) 0.272 6.70 0184 3.30 RSD(%) 0148 1.026 结果表明：饮料中人工合成食用色素的含量为柠檬黄00067mgmL、日落黄的含量为0 0033mgmnL。相对标准偏差(RSD)分别0148%和1.026%；可见测定方法精密度较好。与国家规定的量相比未超标16，可安全食用。 3.5饮料中柠檬黄、日落黄回收率的测定 在饮料中分别加上适量(见实验方法23.4)的柠檬黄和日落黄，使饮料中色素的含量增加一定的值，在Kax=426mm 和 Kax=481nm 处测吸光度值，由式(1)、(2)和(5)使计算出回收量，回收量与加标量的比即为回收率，结果见表4，表5. 表4 柠檬黄回收率试验结果 初始值 加标量 回收量 回收率 ×103 (mgmL) ×10 (mginL) (%) (mgmL) 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 67 004 007 009 3495 63.95 8825 87.37 91.35 9806 2 67 0.04 007 009 35.01 6401 8828 87.52 91.44 98 09 3 67 0.04 007 009 35.01 6401 8825 87.52 91.44 9806 4 67 0.04 007 009 35.01 63.95 8828 87.52 91.35 9809 5 67 0.04 007 0.09 35.01 63.98 8810 87.52 91.39 97.89 6 67 0.04 007 009 35.01 63.98 8822 87.52 91.39 9802 7 67 0.04 007 009 35.07 6401 8825 87.67 91.44 9806 8 67 0.04 007 009 35.07 63.98 8828 87.67 91.39 9809 9 67 0.04 007 009 35.04 63.98 8825 87.59 91.39 9806 10 67 0.04 007 009 35.07 6401 8828 87.67 91.44 98 09 平均 9235 表5E日落黄回收率试验结果 初始值 加标量 回收量 回收率 ×10 (mgmL) ×10(mgmnL) (%) (mg mL) 1 2 3 1 2 3 1 2 3 2 3.3 0.05 007 009 44 94 63.20 9891 8988 90 28 1099 3 3.3 0.05 007 009 4494 63.28 99.23 8988 90 41 1103 4 3.3 0.05 007 009 4494 63.22 99.23 8988 9032 1103 5 3.3 005 007 009 4494 63.20 9920 8988 90 28 1102 6 3.3 0.05 007 009 4494 63.25 9902 89.88 9036 1100 7 33 0.05 007 009 44 97 63.22 9891 89.94 9032 1099 8 3.3 0.05 007 009 4494 63.28 9920 8988 9041 1102 9 3.3 0.05 007 009 4497 63.20 9923 8994 9028 1103 10 3.3 005 007 009 4494 63.22 9891 89.88 9032 109.9 由表4、5可知，饮料中柠檬黄的平均回收率9235%，日落黄为 96 77%。，能定量回收。 4 结论 由实验可知，饮料中合成色素柠檬黄的最大吸收波长Kax=426mm 处的吸收系数为 a=33.45L g1·cm，摩尔吸收系数E= 1. 79×10L moI cm；日落黄的最大吸收波长 Kax= 481nm的吸收系数为 a=34 00L g cm，摩尔吸收系数E-1. 54×10L moI'cm。测得饮料中柠檬黄和日落黄的含量分别为00067mgmn1和00033mgmnl柠檬黄和日落黄的相对标准偏差(RSD)分别为0148%和1.026%，色素在奥地利葡萄糖果味饮料中的平均回收率为9235%利96 77%。此方法不需要进行色素分离，所需的仪器设备简单，从而大大简化了操作过程，提高了分析效率。 ( 参考文献 ) ( 1 Collier S W ， Stom J E ， B r onaugh R L . 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R. China)b(Institu te of Chen istry and Chen ical Eng ineering，J inzhong College，J inzhong，Shanx i 030600， P. R. China) A bstra ctAA method for sim u ltaneous detemm ination of tartrazine and sun set yellow in drinks w asdevelped by U ltravio let spectrop ho tom etry The resu lts show ed the m ax im um ab sorp tion w aveleng thare 426nm and 481nm for tartrazine and sunset yellow， respectively，w ith the dye percentage den sityof 33. 45 and 344(ooL ·g cm， the molar absorptivity (E) of 1. 79×10 and 1. 54×10*Lmofcm. The contents of tartrazine and sunset yellow in drinks are 0 0067 and 0 0033mgmL， respectively， w ith relative standard deviations (RSD) of Q 148% and 1. 026%，and recoveryrates of 92 35% and 96 77%. The method is siple， efficient， and accurate KeywordsU ltraviolet Spectrophom etry， Tartrazine， Sunset Yellow. http：//www.cnki.net http：//www.cnki.net