紫外分光光度法测饮料中咖啡因浓度

紫外分光光度法测饮料中咖啡因浓度第一页，共二十二页，2022年，8月28日CompanyLogo2生活中含有咖啡因的食物、药品：茶、咖啡1可乐、红牛、功能饮料等2巧克力3复方阿司匹林、小儿氨酚匹林咖啡因片等感冒消炎药4去痛片5第二页，共二十二页，2022年，8月28日《食品科学》（JournalofFoodScience）最近发布的研究说，健康成年人每天摄入的咖啡因含量最多不要超过400毫克（相当于4杯咖啡左右）。适度地使用有祛除疲劳、兴奋神经的作用，临床上用于治疗神经衰弱和昏迷复苏可以有效抗威胁我们身体健康的自由基，而自由基是造成许多疾病的主因。第三页，共二十二页，2022年，8月28日过度摄入的缺点神经过敏易怒焦虑震颤肌肉抽搐失眠心悸第四页，共二十二页，2022年，8月28日咖啡因是一种黄嘌呤生物碱化合物，是一种中枢神经兴奋剂，能够暂时的驱走睡意并恢复精力。有咖啡因成分的咖啡、茶、软饮料及能量饮料十分畅销，因此，咖啡因也是世界上最普遍被使用的精神药品。

简介咖啡因图示第五页，共二十二页，2022年，8月28日

化学咖啡因属于甲基黄嘌呤的生物碱。纯的咖啡因是白色的，强烈苦味的粉状物。它的化学式C8H10N4O2。它的化学名是1,3,7-三甲基黄嘌呤或3,7-二氢-1,3,7三甲基-1H-嘌呤-2,6-二酮。分子量，194.19物理白色粉末或六角棱柱状结晶,熔点238°,178°,升华。1g溶于46ml水、5.5ml80°的水、1.5ml沸水、66ml乙醇、22ml60°的乙醇、50ml丙酮及5.5ml氯仿等。

性质第六页，共二十二页，2022年，8月28日高效液相色谱法紫外分光光度法气质联用分析法近红外光谱法饮料中咖啡因含量的检测第七页，共二十二页，2022年，8月28日CompanyLogo8紫外分光光度法仪器与试剂：SPECORD200紫外分光光度计;KQ一50B型超声清洗器;AnkeTDL一4型离心机;Mettler-ToledoAB104一N电子天平。100mL微量进样器;5mL注射器三氯甲烷;咖啡因(分析纯);各种可乐饮料。第八页，共二十二页，2022年，8月28日实验方法一、咖啡因标准曲线的绘制精确称取咖啡因标准样品0.0500g于100mL的容量瓶中,用三氯甲烷溶解后定容得浓度为500mg/L的储备液。实验前用三氯甲烷稀释,配成0.5,

2,5,

10,

15,

20,

30mg/L的系列标准溶液。(氯仿的极性很弱作萃取剂）。以三氯甲烷作空白,测定其在278nm处的吸光度值。第九页，共二十二页，2022年，8月28日二、样品前处理

取少量可乐饮料用超声清洗器在常温下超声脱气l--2min,用100µg/L的微量进样器准确量取100µL超声脱气后的可乐饮料至5mL的离心试管中,加入2mL三氯甲烷,放入离心机,在2500r/min下离心3min,用5mL注射器吸取下层清液（有机层）进行紫外光谱分析.第十页，共二十二页，2022年，8月28日三、样品测定样品前处理方法处理市售的娃哈哈无咖啡因儿童可乐饮料来制备参比溶液,并以此为空白在278nm处测定经同样方法处理过的样品溶液中咖啡因的吸光度值,重复三次,取平均值。通过标准曲线计算其含量。（或者以三氯甲烷作参比液，测定其紫外吸收。）第十一页，共二十二页，2022年，8月28日分析条件的优化1、溶剂的选择2、样品和体积的混合体积比选择第十二页，共二十二页，2022年，8月28日溶剂的选择

准确移取三份1.0mL200mg/L咖啡因水溶液于三支10mL比色管中,分别加入二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯8.0mL,充分震荡,萃取后离心分离,取清液在250~300nm波长范围内扫描.比较咖啡因在不同溶剂中的紫外吸收光谱,可以看出三氯甲烷作溶剂时,吸光度最大,最大吸收峰位于276nm.由此可知三氯甲烷的萃取效率最佳..第十三页，共二十二页，2022年，8月28日咖啡因紫外吸收图谱第十四页，共二十二页，2022年，8月28日有关咖啡因萃取常用溶剂的常用性质第十五页，共二十二页，2022年，8月28日1、咖啡因在氯仿中的分配比最高,在三氯乙烯中的最小.因此,在通常的咖啡因萃取过程中研究者们较多采用氯仿为溶剂来获得较高的萃取效率。2、部分溶剂如乙酸乙酯与水之间有一定的相溶性,因此,在饮料中的咖啡因萃取过程中,若取少量的饮料与萃取溶剂进行混合时,饮料中的水及其它各组分和溶剂就会形成一个混容体系而不会出现分层现象。3、水在三氯甲烷中的溶解度很小,萃取过程后可直接取下层氯仿萃取液进行仪器分析而不需要其它的处理过程如干燥等。4、根据萃取理论,萃取效率E=1-(l+Kφ)-n,其中K为分配比,φ为相比,n为萃取次数,本实验φ为20,K为15,n为1,则E=0.9967,即一次萃取效率可达99.67%,单步萃取效率高.第十六页，共二十二页，2022年，8月28日

选用溶剂为2mL,样品用量分别选100,200和400µL即相比分别为20,10和5进行测定,样品体积为400µL时,所得咖啡因含量相对略偏低,而样品体积为100µL和200µL时结果基本一致,为了取样方便(100µL微量进样器取样),本实验取样体积为100µL,即相比为20.第十七页，共二十二页，2022年，8月28日观察咖啡因的标准曲线可知随着咖啡因含量的增加,其在最大吸收波长处的吸光度也逐渐增加,呈现较好的线性关系。线性方程为:Y=0.0491X+0.001相关系数R2=0.9999标准曲线第十八页，共二十二页，2022年，8月28日实验结果第十九页，共二十二页，2022年，8月28日高效液相色谱分析实验试剂及设备：①Waters1525-2996系统②HypersilODS25um色谱柱③Millipore纯水过滤器④4.5umF型过滤膜⑤甲醇HPLC级标准品:含咖啡因浓度分别为20、40、80、160、320μg•mL-1等5份对照品溶液⑥试样：市售可乐色谱条件：①流动相：等度为60:40（甲醇：水）②检测波长：254③进样量：5μL④运行时间：6min⑤积分：自动积分第二十页，共二十二页，2022年，8月28日实验步骤(1)将配制好的流动相于超声波清洗器上脱气15min；(2)系统除气泡、大流速泵抽、装柱子、小流速装柱；(3)平衡：流速由小至大，配比缓慢增加至压力恒定；(4)精密配制含咖啡因浓度为约1mg•mL-1的咖啡因甲醇溶液。将此甲醇稀释为含咖啡因浓度分别为20、40、80、160、320μg•mL-1等5份对照溶液；(5)根据前述色谱条件，将仪器调节至进样状态，待仪器流路与电路条件达到平衡状态后，色谱工作站记录的基线呈平直，即可进样分析；(6)依次分别吸取5μL的5份对照品溶液进样分析，记录色谱数据；(7)将可乐试样稀释一倍，经超声波脱气后，精密吸取5μL可乐试样，进样分析，记录色谱数据；(8)实验完成后，按要求关好仪器。第二十一页，共二十二页，2022年，8月28日标准曲线