高聚物萃取-光度法測定水果硬糖中色素的含量

杜建中，董柳余，金 蓓

高聚物萃取-光度法測定水果硬糖中色素的含量

杜建中，董柳余，金 蓓

(湛江師范學院化學科學與技術(shù)學院，廣東 湛江 524048)

利用水溶性高聚物溶液在無機鹽存在條件下可分成兩相的特點，將水果硬糖中的色素轉(zhuǎn)入高聚物相，采用單波長法和雙波長等吸收法對色素含量進行定量測定。結(jié)果顯示，胭脂紅在0.2～30μg/mL、檸檬黃在0.2～40μg/mL、誘惑紅在0.2～35μg/mL、日落黃在0.2～30μg/mL、亮藍在0.1～10μg/mL范圍內(nèi)有良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)(R2)均大于0.997。該方法所需儀器設(shè)備簡單，操作簡單，準確度較高。

聚乙二醇-4000；水果硬糖；分光光度法；色素

常見的食用合成色素主要有胭脂紅、莧菜紅、日落黃、檸檬黃、新紅、誘惑紅、亮藍等，它們進入人體后不僅無營養(yǎng)價值，而且過量攝入其化學構(gòu)成物質(zhì)本身對人體有害，會消耗體內(nèi)解毒物質(zhì)，干擾人體正常代謝功能并直接作用靶器官，其毒性主要表現(xiàn)在不耐受性、致癌和兒童多動癥[1]。同時，在色素合成過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)如砷、汞、苯酚、苯胺、鉛、鎘、乙醚、氯化物、硫酸鹽等均有不同程度的毒性[2]。由于合成色素具有著色力強、色澤鮮艷、不易褪色、穩(wěn)定性好、易溶解、成本低等特點，被廣泛使用。目前，對食用色素檢測的方法主要有光譜法[3-5]、極譜法[6-7]、液相色譜法[8-10]、高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[11-12]、毛細管電泳法[13]等。糖果中色素的檢測方法有一階導數(shù)分光光度法[14]、示波極譜法[15]、毛細管電泳法[16]、液相色譜法[17]。利用高聚物萃取分光光度法測定糖果中色素含量的研究未見報道。本實驗根據(jù)在無機鹽存在條件下，聚乙二醇-4000溶液能分成兩相的特點，將糖果溶液中的色素定量轉(zhuǎn)移至聚乙二醇-4000相中，利用單波長或者雙波長等吸收法，實現(xiàn)糖果中不同色素含量的定量測定。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

不同品牌水果味棒棒糖、薄荷味硬糖 市售。

胭脂紅、誘惑紅 東京化成工業(yè)株式會社；檸檬黃、亮藍、日落黃 天津市密歐化學試劑有限公司；聚乙二醇-4000 汕頭市光華化學廠；硫酸銨 廣州化學試劑廠。所用試劑均為AR級，實驗用水均為蒸餾水。

UV-2550紫外-可見分光光度計 日本島津公司；亞東微孔濾膜(孔徑0.45μm) 上海醫(yī)藥工業(yè)研究所亞東分離儀器廠；SHI-DII型循環(huán)水真空抽濾機 鞏義市予華儀器有限責任公司；FA1004型分析天平 上海精科天平公司。

1.2 方法

1.2.1 標準儲備液的配制

準確稱取15.2mg檸檬黃、15.3mg日落黃、16.2mg誘惑紅、15.1mg胭脂紅、9.2mg亮藍，分別溶解定至100.0mL，其質(zhì)量濃度為0.152、0.153、0.162、0.151、0.092mg/mL。使用前稀釋至所需質(zhì)量濃度。

1.2.2 色素的萃取

準確移取一定體積的色素溶液于60mL的分液漏斗中，加入5.0mL 300g/L聚乙二醇-4000溶液，搖勻，加入3.5g(NH4)2SO4固體，充分振蕩2min，靜置。待兩相分層清晰后，分液，棄去萃余水相，將萃取相轉(zhuǎn)移至25mL容量瓶中，洗滌分液漏斗，洗滌液并入容量瓶，加水定容，搖勻。

1.2.3 吸收曲線的繪制

取5個60mL的分液漏斗，分別加入檸檬黃、日落黃、誘惑紅、胭脂紅、亮藍標準溶液，按1.2.2節(jié)操作得到各色素的萃取溶液，以未加色素的萃取相為參比溶液，在波長350～800nm范圍對色素溶液進行掃描，吸收曲線見圖1。

1.2.4 標準曲線的繪制

圖1 吸收曲線Fig.1 Absorption curves of pigments

準確移取檸檬黃、日落黃、誘惑紅、胭脂紅、亮藍標準溶液，按1.2.2節(jié)操作配制其系列標準溶液，以未加色素的萃取相做參比溶液，在各色素的測定波長下，測定其吸光度(A)，以質(zhì)量濃度(C)為橫坐標，A為縱坐標作圖繪制標準曲線，計算線性方程。

1.2.5 樣品的處理

準確稱取一定量的待測糖果，加適量水微熱溶解，冷卻至室溫，定容至一定體積，用0.45μm的微孔濾膜減壓干過濾，濾液轉(zhuǎn)入干燥的試劑瓶中，待用。

1.2.6 樣品的測定

準確移取一定體積糖果濾液于60mL的分液漏斗中，按1.2.2節(jié)操作萃取糖果中的色素，在各種色素的測定波長下，測定其A或ΔA，代入線性方程，求出待測溶液中色素的質(zhì)量濃度，依據(jù)其稱量質(zhì)量，計算樣品中色素的含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 測定波長的確定

對只含有單一色素的糖果，根據(jù)吸收曲線，選擇其最大吸收波長為測定波長，胭脂紅的測定波長為510nm，檸檬黃的測定波長為427nm，日落黃的測定波長為483nm。

對于含有兩種色素的糖果，觀察其吸收曲線，檸檬黃與亮藍相互干擾很小，在450nm和631nm波長處直接測定檸檬黃和亮藍。若兩色素吸收曲線相互干擾，采用雙波長等吸收法或依據(jù)吸收最大干擾最小的原則確定其測定波長。檸檬黃與誘惑紅：誘惑紅可采用單波長法測定，測定波長為540nm，檸檬黃采用雙波長法測定，組合波長為λ測＝427nm，λ參＝563nm。誘惑紅與亮藍：誘惑紅采用雙波長法測定，其組合波長為λ測＝505nm，λ參＝690nm，亮藍采用單波長法測定，測定波長為631nm。檸檬黃與日落黃：檸檬黃采用雙波長法，其波長組合為λ參＝428nm，λ參＝525nm；日落黃采用單波長法測定，其測定波長為523nm。

2.2 標準曲線的繪制

按1.2.4節(jié)操作，配制各色素的標準溶液，在選定的波長下測定其A或ΔA，以A-C或ΔA-C繪制標準曲線，計算線性方程，結(jié)果見表1。

表1 定量分析特征參數(shù)Table 1 Characteristic parameters for qualitative analysis of pigments

2.3 空白溶液的影響

準確稱取一定質(zhì)量的上好佳薄荷味無色硬糖，按1.2.5節(jié)方法操作，配制無色糖果溶液。分別移取10.00mL水、10.00mL無色糖果溶液于兩個60mL分液漏斗中，按1.2.2節(jié)操作配制溶液1溶液2，分別以兩種溶液為參比溶液，對徐福記甜香橙味硬糖中的日落黃進行定量測定，結(jié)果見表2。結(jié)果顯示，分別以溶液1、溶液2做參比溶液，其測定結(jié)果無顯著性差異。

表2 日落黃含量的測定結(jié)果(n＝3)Table 2 Results of analysis of sunset yellow (n＝3)

2.4 萃取效果的測定

為考察溶液中的色素轉(zhuǎn)移至萃取相的程度，按1.2.2節(jié)操作，將萃余水相轉(zhuǎn)移至容量瓶中，定容、搖勻。以未加色素的萃余水相為參比溶液，對色素溶液的萃余水相進行光譜掃描，見圖2。結(jié)果顯示，萃余水相的最大吸光度小于0.004，說明萃取過程中，絕大多數(shù)色素已轉(zhuǎn)移至聚乙二醇-4000相，萃取效果好，一次萃取即能滿足實驗的要求。

2.5 樣品測定

將處理好的待測糖果溶液，按1.2.6節(jié)操作測定其A或ΔA，代入線性方程，求出其色素含量，結(jié)果見表3。

2.6 加標回收實驗

準確稱取一定質(zhì)量的待測樣品，加入一定體積的色素標準溶液，按1.2.5節(jié)操作處理樣品，按1.2.6節(jié)操作進行加標回收實驗，結(jié)果見表4。

圖2 萃余水相的吸收曲線Fig.2 Absorption curve of aqueous phase extract

表3 樣品中色素含量的測定(n＝5)Table 3 Results of determination of pigments in fruit hard candies with different flavors(n＝5)

表4 回收率實驗結(jié)果(n＝5)Table 4 Results of spike recovery experiments(n＝5)

3 結(jié) 論

根據(jù)我國的食品添加劑使用標準GB 2760—2011《食品添加劑使用標準》[18]，糖果中檸檬黃、日落黃、誘惑紅、胭脂紅、亮藍的最大使用量分別為0.1、0.1、0.3、0.05、0.3g/kg，根據(jù)本實驗所測得的結(jié)果，所測糖果中色素含量符合國家標準。

利用水溶性高聚物可將水果硬糖溶液中的色素轉(zhuǎn)移至聚乙二醇-4000相中，實現(xiàn)了對待測色素的定量測定。方法操作簡單，測定結(jié)果準確度較高，為水果硬糖中檸檬黃、日落黃、誘惑紅、胭脂紅、亮藍5種色素的定量測定提供了較理想的方法。

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[18]GB2760—2011 食品添加劑使用標準[S].

Determination of Pigments in Fruit Hard Candy by Polymer Extraction and Spectrophotometry

DU Jian-zhong，DONG Liu-yu，JIN Bei
(School of Chemistry Science and Technology, Zhanjiang Normal University, Zhanjiang 524048, China)

Based on the fact that aqueous solution of water-soluble polymers can be separated into two phases upon addition of inorganic salt, pigments in fruit hard candy were transferred into the polymer phase, resulting in reduced interference, and quantitatively determined by single-wavelength or dual-wavelength spectrometry. The results showed that the linear ranges of cochineal, lemon yellow, fancy red, sunset yellow, and bright blue were 0.2-30, 0.2-40, 0.2-35, 0.2-30, mg/mLand 0.1-10μg/mL, respectively, with correlation coefficient (r2) of larger than 0.997. This method needs only simple equipment and is easy to use, and accurate.

polythene glycol-4000；fruit hard candy；spectrometry；pigment

O658.2

A

1002-6630(2012)18-0191-04

2011-07-08

廣東省高校優(yōu)秀青年創(chuàng)新人才培育項目(LYM09110)

杜建中(1956—)，男，教授，本科，主要從事分析化學及微量組分分析研究。E-mail：djz560119@126.com