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紫外光譜技術(shù)在食品分析中的應(yīng)用

“民以食為天，食以安為先”，食品安全關(guān)乎人們健康和國(guó)計(jì)民生．由質(zhì)量問(wèn)題引起的食品安全事故越來(lái)越多，所以急需對(duì)農(nóng)副食品品質(zhì)進(jìn)行快速無(wú)損檢測(cè)． 紫外光譜技術(shù)在檢測(cè)食品中一些威脅人們健康的因素方面有著重要作用． 紫外光譜技術(shù)是化學(xué)分析中常用的一種方法，被廣泛用于有機(jī)、生化、石油、藥物、環(huán)境等領(lǐng)域． 近年來(lái)，利用紫外光譜法對(duì)食品領(lǐng)域的研究與應(yīng)用越來(lái)越多，因其具有靈敏可靠、實(shí)用性強(qiáng)、簡(jiǎn)便快捷的優(yōu)點(diǎn)被推廣應(yīng)用． 本文擬就近年來(lái)紫外光譜在食品分析中的應(yīng)用進(jìn)行綜述．

 

1 紫外光譜法的原理

具有光學(xué)活性的化合物，在紫外—可見(jiàn)光區(qū)( 200 ～ 800 nm) 范圍內(nèi)，吸收一定波長(zhǎng)的光子后，其價(jià)電子在分子的電子能級(jí)之間躍遷，由此而產(chǎn)生的分子吸收光譜被稱為紫外—可見(jiàn)吸收光譜，簡(jiǎn)稱紫外光譜． 紫外光譜與電子躍遷有關(guān)． 在分子中用分子軌道來(lái)描述其中電子的狀態(tài)，分子軌道可以看作是由對(duì)應(yīng)的原子軌道以線性組合而成的，組成分子的兩個(gè)原子其原子軌道線性組合，就形成了兩個(gè)不同的分子軌道． 其中軌道能量低的為成鍵分子軌道，是由兩原子軌道相加而形成的，另一軌道能量高的為反鍵分子軌道，是由兩原子軌道相減而成的． 組成鍵的兩個(gè)電子均在能量低的成鍵分子軌道中，一個(gè)自旋向上，一個(gè)自旋向下，此狀態(tài)為分子的基態(tài)，但當(dāng)成鍵的兩個(gè)電子分別處在成鍵分子軌道和反鍵分子軌道時(shí)，分子便處在高能態(tài)． 當(dāng)分子受到紫外光的照射，并且紫外光的能量恰好等于分子基態(tài)與高能態(tài)能量的差額時(shí)，就會(huì)發(fā)生能量轉(zhuǎn)移，從而使電子發(fā)生躍遷． 當(dāng)電子從基態(tài)向激發(fā)態(tài)某一震動(dòng)能級(jí)躍遷時(shí)，通常我們由基態(tài)平衡位置向激發(fā)態(tài)做垂線，若與某一震動(dòng)能級(jí)的波函數(shù)大處相交，即說(shuō)明在這個(gè)能級(jí)電子躍遷的概率大．當(dāng)電子能級(jí)改變時(shí)，振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)也不可避免地會(huì)有變化，即電子光譜中不但包括電子躍遷產(chǎn)生的譜線，也有振動(dòng)譜線和轉(zhuǎn)動(dòng)譜線，由于溶液中分子間的相互作用，使不同振動(dòng)—電子躍遷引起的精細(xì)結(jié)構(gòu)平滑化，所以實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到的紫外光譜是一個(gè)很寬的峰．

 

2 紫外光譜法在鑒別食品種類中的應(yīng)用

楊華峰等對(duì)同一品種釀制的不同檔次的紅葡萄酒進(jìn)行了紫外可見(jiàn)光譜掃描，并分析了葡萄酒品質(zhì)與分析參數(shù)間的相關(guān)性，結(jié)果表明，200 ～800 nm 范圍的紫外—可見(jiàn)吸收光譜結(jié)果與葡萄酒品質(zhì)具有很好的相關(guān)性． 通過(guò)進(jìn)一步的技術(shù)完善，200 ～800 nm 波長(zhǎng)范圍的紫外—可見(jiàn)光譜掃描結(jié)果可用于不同葡萄酒檔次的輔助鑒別方法．翁楊等用紫外可見(jiàn)吸收光譜技術(shù)掃描得到白云邊真酒以及兩種該假冒酒樣本的紫外光可見(jiàn)吸收光譜圖．根據(jù)紫外光可見(jiàn)吸收光譜圖的差異，結(jié)合光譜曲線相似度的計(jì)算以及主成分分析法對(duì)紫外光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，證明了紫外光可見(jiàn)吸收光譜技術(shù)對(duì)真假酒有一定的區(qū)分鑒別能力．唐斌對(duì)瀘州合江產(chǎn)隨機(jī)選取的二白圓、四白圓、大梭子、橘香、糯米5 種青果品種進(jìn)行紫外吸收光譜比較鑒別，分別用丙酮、無(wú)水乙醇兩種溶劑作提取液，超聲波強(qiáng)化輔助提取所得濾液用紫外光譜法測(cè)定，發(fā)現(xiàn)不同極性的溶劑( 丙酮、無(wú)水乙醇) 提取液的紫外吸收峰的數(shù)目和位置不盡相同，利用紫外光譜法可準(zhǔn)確鑒別隨機(jī)選取的5 種青果，為瀘州青果區(qū)分應(yīng)用參考依據(jù)，也為瀘州青果酒的質(zhì)量控制打下了基礎(chǔ)．

3 結(jié)語(yǔ)

貿(mào)易的日益發(fā)展，人們的飲食結(jié)構(gòu)有所調(diào)整，對(duì)食品質(zhì)量的要求也越來(lái)越高． 全面提高食品的質(zhì)量，已經(jīng)日漸為人們所重視，但面對(duì)如此龐大數(shù)目的食品品種，其優(yōu)劣真假實(shí)難分辨． 因此建立一種快速、簡(jiǎn)便和準(zhǔn)確的鑒別食品優(yōu)劣的方法是極其重要的． 現(xiàn)代紫外可見(jiàn)光譜分析技術(shù)具有速度快、效率高、成本低、測(cè)試重現(xiàn)性好、測(cè)量方便等特點(diǎn)，已經(jīng)越來(lái)越多地被應(yīng)用于食品工業(yè)、石油化工、制藥工業(yè)等領(lǐng)域． 食品安全問(wèn)題關(guān)乎國(guó)計(jì)民生，紫外光譜技術(shù)在食品檢測(cè)方面的應(yīng)用，必將大大提高食品檢測(cè)的效率和可信度，把我國(guó)食品檢驗(yàn)方面的技術(shù)提高到一個(gè)新的層次．