分光光度法测定饮料中六偏磷酸钠添加剂

1、分光光度法测定饮料中六偏磷酸钠添加剂         11-04-23 13:40:00     编辑：studa20                作者：赵希娟 李春梅 黄承志 李原芳【摘要】  在pH 8.6的TrisHCl缓冲溶液中，六偏磷酸钠使天青B在溶液中发生聚集,溶液由天蓝色逐渐变为紫色，体系的吸光度降低，

2、光散射增强。在优化条件下，在6.0 ×10-71.0×10-5 mol/L范围内，天青B在602 nm处的吸光度降低与六偏磷酸钠浓度呈良好的线性关系，检出限(3)为 5.3 ×10-7 mol/L。对浓度为5.0×10-6 mol/L的六偏磷酸钠溶液平行测定11次，其相对标准偏差为 2.5%。本方法用于饮料中添加剂六偏磷酸钠含量的分析，平均标准加入回收率为99.5%112.3%，可实现六偏磷酸钠的可视化半定量检测。 【关键词】  紫外可见分光光度法，光散射，天青B，六偏磷酸钠  1 引 言品质改进剂是一类通过保水、粘结、增塑、稠化、增

3、溶及改善流变性能等作用以改进食品的组织结构和口感的添加剂1。六偏磷酸钠是常用的食品级品质改进剂，可用作水分保持剂、品质改良剂、pH调节剂等2。由于六偏磷酸钠中含有微量的杂质元素，如砷、铅及氟化物等，无论是单独使用还是与其它磷酸盐配制成复合磷酸盐使用，都应符合国家标准3，而且要注意钙与磷的比例4，以免发生因钙、磷不平衡或滥用磷酸盐，对人体健康产生不良影响。目前，测定磷酸盐添加剂的方法有离子色谱法5、原子吸收光度法6,7和沉淀法等3。但离子色谱法所用试剂种类多，原子吸收光度法和沉淀法都是间接测定磷酸盐或聚磷酸盐的含量，3种方法均操作繁琐。本研究表明，在TrisHCl缓冲溶液(pH 8.6)中，六偏

4、磷酸钠使天青B(AB)发生聚集，导致其在602 nm处的吸光度值下降，360 nm左右光散射增强，并在530 nm处出现新的散射峰。根据其吸光度降低值与六偏磷酸钠浓度在一定范围内呈线性关系，建立了饮料中添加剂六偏磷酸钠含量测定的分光光度方法。与间接法相比，此法线性范围宽，所用试剂种类少，操作简单，分析速度快，且由于随着六偏磷酸钠浓度增加，体系由天蓝色逐渐向紫色转变，可以实现可视化半定量检测六偏磷酸钠。此方法适用于某些茶饮料和运动饮料中六偏磷酸钠添加剂含量的测定。      2 实验部分2.1 仪器与试剂U3010型紫外可见分光光度计，F4500

5、型荧光分光光度计，COOLPIX4500型数码相机(日本日立公司);MVS1型旋涡混合器(海门市其林贝尔仪器制造有限公司)。1.0×10-4 mol/L六偏磷酸钠溶液：准确称取六偏磷酸钠(广东台山化工厂) 6.1 mg溶于水中，定容至100.0 mL;1.0×10-4 mol/L天青B(AB, 新中化学厂)溶液：准确称取3.1 mg天青B溶于水中，定容至100.0 mL并避光保存; TrisHCl缓冲溶液。其它试剂均为分析纯，水为二次蒸馏水。2.2 实验方法准确移取1.0 mL TrisHCl缓冲溶液(pH 8.6)于10.0 mL比色管中，加入2.5 mL AB溶液，充分

6、混匀，再加入适量六偏磷酸钠标准或样品溶液，用水定容至5.0 mL，混匀，以水为参比，在紫外可见分光光度计上扫描反应体系的吸收光谱，在F4500型荧光分光光度计上扫描体系的散射光谱。        3 结果与讨论3.1 光谱特征图1为体系的紫外可见吸收光谱。六偏磷酸钠在400750 nm波长范围内无吸收。而阳离子染料AB在可见光区的最大吸收波长为602 nm。 图1 体系的紫外可见吸收光谱af, 天青B(AB), 5.0×10-5 mol/L; 六偏磷酸钠(NaPO3)6 (mol/L), a, 0; b, 2.0;

7、 c, 4.0; d, 6.0; e, 8.0; f, 10.0. TrisHCl(pH 8.6).向AB溶液中加入六偏磷酸钠溶液后，溶液颜色变浅，并且随着六偏磷酸钠浓度的增加，溶液由天蓝色逐渐向紫色转变，602 nm处的吸光度降低。在一定浓度范围内，体系在602 nm处的吸光度降低值与六偏磷酸钠的浓度呈线性关系。值得注意的是,在500 nm处出现一个新的吸收峰,并且对应于530 nm处出现了一个等色点。3.2 反应条件的选择考察了BR缓冲溶液、HClCH3COONa缓冲溶液和TrisHCl缓冲溶液对AB六偏磷酸钠反应体系的影响。结果表明，AB与六偏磷酸钠在碱性条件下反应更灵敏，而且颜色变化更

8、明显;但碱性太强，肉眼可观察到AB自聚集成沉淀，从而影响测定。BR缓冲溶液中含有PO3-4，可能影响测定。综合比较，选择A值相对大的TrisHCl缓冲溶液(pH 8.6)。实验表明，AB与六偏磷酸钠反应体系在室温下20 min后稳定，稳定时间至少2 h。因此实验选择在20 min后测定。 3.3 天青B与六偏磷酸钠的结合比用摩尔比法和连续等摩尔变化法测定了天青B与六偏磷酸钠的结合比, 结果分别如图2和3所示，两种方法得出天青B与六偏磷酸钠的结合比为41。保持天青B和六偏磷酸钠的总浓度为5.5×10-5 mol/L，同时改变二者各自的浓度(total concentration of

9、AB and (NaPO3)6 was kept at 5.5×10-5 mol/L by changing the concentration of both AB and (NaPO3)6 simultaneously. TrisHCl(pH 8.6); =602 nm。3.4 反应机理探讨AB在水溶液中存在自聚集现象，当溶液中的离子强度增加时，AB可以发生J型和H型聚集8。六偏磷酸钠的结构式呈环状，其阴离子带6个单位的负电荷，可以与带正电荷的AB通过静电作用结合，一方面可能因为AB分子所带电荷发生改变而形成聚集体; 另一方面也可能形成AB与六偏磷酸钠形成某种异质杂化体，从而引起溶液颜色的改变9。从图1吸收光谱可见， 500 nm新峰和530 nm等色点的出现说明在六偏磷酸钠的作用下，有新物质型体生成10。图4的散射光谱中， 530 nm处新的散射峰源于500 nm处的吸收11，说明新物质的颗粒较大12。理论上，AB与六偏磷酸钠作用的摩尔比应为61，但图2