【doc】紫外二阶导光谱标准加入法直接测定可乐饮料中咖啡因

【doc】紫外二阶导光谱标准加入法直接测定可乐饮料中咖啡因 紫外二阶导光谱标准加入法直接测定可乐 饮料中咖啡因 第 删, 仪.29.第【期光谱仪器与分拜I?? 紫外二阶导数光谱标准加入法直 ).. v^i1.1接测定可乐饮料中咖啡因 本文利用紫外二阶导数光谱,采用 标准加入法,取咖啡因273与282nm导数光 谱特征,定量测定可乐饮料中的咖啡因含 量.此法消除了饮料中样品基体的干扰,直 接进行饮料测定.实验证明导数值与浓度成 正比,根据比尔定律推导出加入体系有: n xi(一Wi)?d.方法精密度变异系数 2.D%,平均回收率98,变异系数3.0,可 作为可乐型饮料中咖啡因测定的快速检定方 法. '可乐是一种含有咖啡因的混合饮料,近 年来在我国发展很快,进口和国产的可乐型 饮料愈来愈多,据报导摄入咖啡因过多对人 体特别是儿童的健康不利.因此,对饮料中 咖啡因的澳I定已成为食品卫生监督检验的重 要项目之一.对咖啡困的测定过去常用容量 法,但过程较繁杂.近来国内有人用高压液 相色谱法,,紫外分光光度法(.:测定可 乐型饮料中咖啡因,由于可乐基体的干扰, 分光光度法需将咖啡因提取出来方可测定. 为了简化分析过程,本文利用紫外二阶导数 光谱标准加入法测定可乐饮料中咖啡因的含 量,不需对样品作分离提取等测定前的处 理,可直接进行定量测定,方法快速,简便. 实验与结果 一 ,仪器,主要试剂与溶液配制 1.美国Perkin—Etmer554紫外/可见 分光光度计. 2.咖啡因;生化试剂(上海试剂二厂) 3.咖啡因标准溶液:准确称取咖啡因 20rag,用少量蒸馏水溶解后转入iOOml容量 瓶中,加蒸馏水至刻度,摇匀,配成 2oo.g/m1贮备液.量取贮备液0.5,I.0, 2.0,3.0,4.0,5.Om1,放入5Oral容量瓶 中,加蒸馏水至刻度,摇匀,配得24,8, 12,16,201zglmg标准系列液. 4.可乐溶液:可乐饮料(市售).将可乐 倒入烧杯中,用玻璃棒不断搅拌脱CO气 后,用蒸馏水稀释成1,1oo(可乐水)的待 测试样溶液. =,导数光谱与定量分析 分别测得咖啡因(4g/m1),可乐试样 可乐试样加咖啡因的光谱(图1).由于可乐 饮料是深棕色混台液体含有t蔗糖,柠檬酸, 台成色素,糖精钠,苯甲酸等多种成份,其 共存物存在,用一般紫外光谱直接测定咖啡 因时,样品中基悻成分的干扰,使吸收峰重 迭(图1b),势必造成测定结果偏高,因此必 须将咖啡因从样品中提取出来才能测定,但 此时分析步骤较繁锁:.导数光谱是一种 消除基体干扰的有效手段,文献(?)用二阶 导数光谱测定可乐饮料中咖啡因,该法取二 阶导数273nm谷与242nm峰问的振幅作含量 测定.然而,可乐型饮料是较复杂的,特别 是国产添加中草药的可乐饮料,导致了基体 干扰复杂化,就使该法失去准确定量的基 础]本实验也证明:法未能将基休干扰 紫外二阶导数光谱标准加入法直接测定可乐饮料中咖啡因 目目口甘? 圈营蚕^言Hv.匾昔晷+^蠡;;盘盼;v拯袈籁毋匿昔晷葜H匦 0,0n.? 第l期光谱仪器与分析?31? 完全消除. 标准加入法是一种有效地消除基体干扰 的常用定量分析方法,在极谱,原子吸收光 谱等分析中应用广泛,具有简单,快速的优 点,但在紫外导数光谱分析中朱见报导为 进一步消除样品中其它组分的干扰,采用标 准加入法与导数光谱法相结台,以达到提高 测量准确性的目的.同吸收光谱一样,导数 光谱值同样符台比尔定律.),在试样中加 入标准品,选择咖啡困二阶导数光谱中 273nm(谷)和282nln(峰)两处为分析波长, 以峰一谷法'测量其导数振幅,实验证实导数 振幅与咖啡因浓度成正比,分析结果与理论 值基本相符,采用二阶导数标准加入法直接 测定可乐饮料中咖啡因是可行的. 三,标准加人工作曲线与计算 将可乐饮料配制成两个不同浓度的试 液,每个浓度为一组,分别加入标准品2.5, 5,10,15,20gg/mJ,做二阶导数光谱测 定,量取导数振幅D,以D对应加入标准品 重量w作图(图2),结果两条工作曲线的线 性均较好.斜率基本一致,说明干扰对标准 加入法测定影响不大.图232作曲线外推到 纵座标等于零,曲线交于横轴点一x,此点 横座标的绝对值1一x1,即为试样中咖啡 因的含量xi. 口(??1 Iq :a0 5 5il;zilz50? / 瞍2标准_衄^灌工作曲轻 由比尔定律加入标准体系有t Ai=?(xi+Wi)L 同理,可推导出导数光谱峰谷振幅D有 以下关系: Di=K(xi+Wi)L n xi=KL,1一Wi(1) 通常光程L为lcm,测定试浓为原液的 稀释液,则(1)式为: n: x(一wi)矗(2) 式中:xi待测样品中组分i的量 Di组分i在所选定量波长处导数振幅 K常数(加入工作曲线斜率) Wi组分i标准加入量 d原液稀释倍数 常数K的计算:K值即标准加入工作曲 线的斜率,在一组试样中定量加入一系列标 准品,测取Dj值,得该体系wi—Di关系数 据,用最小二乘法做数据-处理,卸可求出 wi—Dj关系曲线斜率K值.本实验取 口.8,16~g/ml不同加入量,共取20点,求 得K=4.7,代入(2)式得; xt=(一wj)?d(3) ?f 这样,建立了导数光谱标准加入法的含量计 算公式. 四,方法回收率与精密度 取已测知咖啡因含量的试样,按前述 加入不同量的标准品,测取D值,以 Di=4.7(+wj)计算理论D值,按 ×l00计算测定回收率,结果实验平 均回收率98.8,标准差3.8,变异系数 3.9% 取若干份试样,同样加入标准品,测取 D值,代入(3)式计算咖啡因含量.测量结果 相对偏差?2.5,变异系数2. (F转1l页) 第l期光谱仪器与分析?11? d日rds(part42),(PriatedLnU.S.A.), (I982),P335 [7j串昌厚等-光学与光潜拄术,No4,(82) P55 [8]李昌厚等,光学仪器,No4,(1982),P55 [9]率昌等,电子技术应用.NoB,(1982). P19 [10]Shlmadzu.IntroductjootoUltraviolet 日口dVisibSpectrophotometricAnalyslsfprlnted jJap3010—0700315AIKE.),(1980),P10~ll [1工]R.Kiagslake.AppliedOpticsardOptical Englneeriag,VoI.1,Light:ItsGeneratloaaad M*3dificxiioa"JACademiCpresstNYokJN.Y., (1905) [工2]RCA,PhotDmu1tipIierManual,(1970), P53 StudyOilTestMethod forSpectralResponseCharac—— teristicofPhotomultiplier LI,Chang—houSun,Yin—qi (ShanghaiCentreofBiotechn,, ology Chin, eseAcademyofSciences) ABSTRACT:ThisPapersuggested amethodthatisraplacedtomeasure rclativcanodespectralresponsecharac- teristicofphotomultip]ierwithtomea- sureabsolutespectralresponsecharacter- istlcofphotomunipIier.Thetestappara— tusofresearchanddavelopmentbythe authorswashr/6fIYintroduced.Someex— amplesofapplicationweregiven.Mean- wHiemaiorfactorsofinfluenceontest accuracy,selectionofradiofluxofinci- denceJselect/ollofhighvoItageofphoto- muItiplierandpracticabiltyofthistest methodweredlscussedinthipaper. (上接第3l页) 实验讨论与小结 1.实验明方法回收率与精密度较好, 已满足检测要求按此分析方法测定可乐饮 料中咖啡因时,标准品加入量是试样中咖啡 因含量的2,4倍,可乐饮料稀释50,100倍, 对测定较为适宜. 2.本方法不提取可直接测定饮料中咖啡 因,可为可乐型饮料和可乐浓缩液(原料)中 咖啡因的测定提供快速检定方法. 3.本标准加入工作曲线是在可口可乐饮 料中建立,各类可乐饮料的标准加入工作曲 线的K值应根据各自的实验求出.一旦求出 K值,建立计算式,即可方便地应用于一种 饮料测定. 4.标准加入法与二阶导数光谱法结合, 消除样品的基体干扰,进一步地提高了测量 准确性,也可用于其它混合体中咖啡因畏I 定. 参考文献 [13划裙岑等,食品科学,儿,53(~983) [2)黄宏南等,裙建医药杂志,9(5),3,(1987) (33弼稿岑.盘品科学,l0,37(1984) (43A.SchmittJDerlvatireSpcto5copyIAaIatro ductlonwithpracticalExamplea.App1ledUVSpoctro sCopyI977.NO.IE.Bodenseewerkperkln—Elmer 日ndCO.GmbH.Uberli口gen. [5]卓宗亮等,奎国第四届分子振动光谱学术舍费 印集(中直荔州),203(i986) E63SigurdsSkujins,~ari~Instrumentsntwock, UV一31(1986)