水果 - 蔬菜中維生素C含量的測定 - 紫外分光光度快速測定

1、第23卷,第4期光譜實驗室Vol.23,No.4 2006年7月Chinese J ournal of Sp ectrosco p y L aboratory July,2006水果、蔬菜中維生素C含量的測定紫外分光光度快速測定方法探討鄭京平(福建省測試技術(shù)研究所福州市北環(huán)中路61號350003摘要本文利用維生素C具有對紫外產(chǎn)生吸收和對堿不穩(wěn)定的特性,建立了紫外分光光度快速測定水果、蔬菜維生素C含量的新方法。維生素C濃度在1.0012.0 g/mL范圍內(nèi)與吸收值呈良好的線性關(guān)系;檢出限為0.014 g/mL;加標(biāo)回收率在97.9%99.0%之間。該法操作簡單,結(jié)果準確,應(yīng)用于維生素C 含量的測

2、定,結(jié)果令人滿意。關(guān)鍵詞維生素C,紫外分光光度法,水果,蔬菜。中圖分類號:O657.32文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1004-8138(200604-0731-051前言維生素C又稱抗壞血酸,是所有具有抗壞血酸生物活性的化合物的統(tǒng)稱。它在人體內(nèi)不能合成,必須依靠膳食供給。維生素C不僅具有廣泛的生理功能,能防止壞血病,關(guān)節(jié)腫,促進外傷愈合,使機體增強抵抗能力。而且在食品工業(yè)上常用作抗氧化劑、酸味劑及強化劑。因此,測定食品中維生素C的含量以評價食品品質(zhì)及食品加工過程中維生素C的變化情況具有重要的意義。維生素C純品為白色無臭結(jié)晶,熔點在190192,易溶于水,微溶于丙酮,在乙醇中溶解度更低,不溶于油劑。

3、結(jié)晶抗壞血酸在空氣中穩(wěn)定,但它在水溶液中易被空氣和其他氧化劑氧化,生成脫氫抗壞血酸;在堿性條件下易分解,見光加速分解;在弱酸條件中較穩(wěn)定。維生素C含量的測定方法很多。一般方法有2.6-二氯靛酚滴定法;2.4-二硝基苯肼比色法;熒光分光光度法;電化學(xué)法和高效液相色譜法。維生素C廣泛存在于植物組織中,新鮮的水果、蔬菜中含量較多。水果、蔬菜維生素C含量的測定依國標(biāo)GB/T6195-1986是采用2.6-二氯靛酚滴定法1。根據(jù)維生素C的氧化還原性質(zhì),從樣品溶液由藍色轉(zhuǎn)變?yōu)榉奂t色來辨別其終點的到達。但是多數(shù)水果、蔬菜樣品其提取液都具有一定的色澤,有的即使用硅藻土也很難脫色,因此,滴定終點不易辨認。而GB

4、/T6195-1986附錄A二甲苯-二氯靛酚比色法雖然適用于測定深色樣品還原型抗壞血酸,但由于萃取液二甲苯為有機溶劑,有很強的毒性,既不利于操作人員的健康,也不利于環(huán)境保護,故不推薦此測試方法。紫外分光光度快速測定法2是根據(jù)維生素C具有對紫外產(chǎn)生吸收和對堿不穩(wěn)定的特性,于波長243nm處測定樣品溶液與堿處理樣品兩者吸光度之差,通過查校準曲線,即可計算樣品中維生素C的含量。此法操作簡單、快速準確、重現(xiàn)性好,結(jié)果令人滿意。特別適合含深色樣品的測定。聯(lián)系人,電話:(059187814374(辦;(059187732389(宅;E-mail:zzf19910513作者簡介:鄭京平(1961,女,福州市

5、人,工程師,主要從事化學(xué)分析工作。收稿日期:2006-03-07;接受日期:2006-03-292實驗部分2.1儀器與試劑DV650單光束掃描型紫外分光光度計(美國貝克曼公司;AE-240電子天平(瑞士梅特勒公司;高速組織搗碎機;800型離心沉淀器(上海手術(shù)器械廠。浸提劑:2.0%(W/V偏磷酸溶液:0.5m ol/L氫氧化鈉溶液;100 g/mL抗壞血酸標(biāo)準溶液。以上試劑均為分析純,實驗用水為蒸餾水。2.2實驗方法2.2.1校準曲線的繪制稱取抗壞血酸10mg(準確至0.1m g,用2%偏磷酸溶解,小心轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶中,并加偏磷酸稀釋到刻度,混勻,此抗壞血酸溶液的濃度為100 g/mL

6、。吸取0.00、0.10、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00、1.20mL抗壞血酸標(biāo)準使用溶液,置于10mL比色管中;用2%偏磷酸定容,搖勻。此標(biāo)準系列抗壞血酸的濃度分別為0.00、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.0、12.0 g/mL。以蒸餾水為參比,在波長243nm處,用1cm石英皿測定標(biāo)準系列抗壞血酸溶液的吸光度?？箟难嵛舛葹锳,試劑空白吸光度為A0,計算吸光度差 A=A-A0的值。以吸光度差值 A對抗壞血酸濃度C繪制校準曲線。2.2.2樣品的測定樣液的制備:將水果、蔬菜樣品洗凈、擦干,稱取具有代表性樣品的可食部分100g,放入組織搗碎機中,加入

7、100mL浸提劑,迅速搗成勻漿。稱取1050g漿狀樣品,用浸提劑將樣品移入100mL 容量瓶中,并稀釋至刻度,搖勻。若提取液澄清透明,則可直接取樣測定,若有渾濁現(xiàn)象,可通過離心來消除。樣液的測定:準確移取澄清透明的0.10.5mL提取液,置于10mL的比色管中,用2%偏磷酸稀釋至刻度后搖勻。以蒸餾水為參比,在波長243nm處,用1cm石英皿測定其吸光度。待測堿處理樣液的測定:分別吸取0.10.5mL澄清透明提取液,加入6滴0.5mol/L氫氧化鈉溶液,置于10m L比色管中混勻,在室溫放置40min后,加入2%偏磷酸稀釋至刻度后搖勻。以蒸餾水為參比,在波長243nm處測定其吸光度。2.2.3結(jié)

8、果計算由待測樣品與待測堿處理樣品的吸光值之差查校準曲線,即可計算出樣品中維生素C的含量,也可直接以待測堿處理液為參比,測得待測液的吸光值,通過查校準曲線,計算出樣品的維生素C 的含量。維生素C的含量,mg/100g=200×C m×V;其中:m樣品重量,g;200稀釋倍數(shù);C從校準曲線上查得抗壞血酸的含量, g/mL;V測試時吸取提取液體積,mL。3結(jié)果與討論3.1反應(yīng)條件選擇3.1.1測定波長的選擇維生素C是烯醇化合物,具有C C基,在可見區(qū)無吸收,在紫外區(qū)有吸收,按實驗方法,分別對不同濃度的維生素C與試劑空白溶液在200400nm波長范圍內(nèi)進行掃描,結(jié)果見圖1。由紫外吸

9、收光譜圖表明,最大吸收峰在243nm。因此,選243nm作為測量波長。732光譜實驗室第23卷 圖1不同濃度維生素C 紫外吸收光譜12%偏磷酸;26.0 g/mL 維生素C;312.0 g/mL 維生素C 。3.1.2溶劑的選擇由于維生素C 極不穩(wěn)定,在樣品前處理過程中,防止抗壞血酸的氧化是非常重要的。可采用添加偏磷酸、草酸的方法加以解決。因為它們均能抑制抗壞血酸的氧化酶,而起穩(wěn)定作用。但由于2%草酸在波長243nm 處有非常強的吸收,所以不能作為維生素C 的提取液,而2%偏磷酸雖然在波長243nm 處有微弱的吸收,見圖1,可通過扣除其空白吸光值,便可計算出樣品維生素C 的吸光值 A 。因此,

10、本實驗選擇2%偏磷酸作為分光光度法的溶劑。3.1.3靜置時間的選擇根據(jù)維生素C 在堿性介質(zhì)中不穩(wěn)定,易分解的特性,經(jīng)過實驗表明,水果、蔬菜提取液加堿后的靜置時間與浸提液取樣量有關(guān)。筆者以本測試方法最大取樣量0.5mL 做實驗,加入堿液后室溫放置時間與吸光度之間的關(guān)系,結(jié)果見表1,可知在室溫放置3590m in,吸光度達最小值且穩(wěn)定,故選擇靜置40min 。表1靜置時間與吸光度A 關(guān)系時間t (min5101520253035406090吸光度A0.41420.38630.36700.36520.36450.36000.35880.35900.35870.35893.1.4NaOH 試劑用量選擇

11、水果、蔬菜加堿量與提取液的取樣量有關(guān),當(dāng)提取液取樣量0.5m L 時,加入6滴(約0.3mL 0.5mo l/L NaOH 溶液,溶液呈堿性(pH 值>10,利用維生素在堿性介質(zhì)中不穩(wěn)定特性,達到破壞維生素C 的目的。若堿液加入量過大,會影響最終測定液的酸堿度,故選加入6滴0.5m ol/L NaOH 溶液。若取樣體積大于0.5mL 時,應(yīng)適當(dāng)多加堿液至溶液pH 值>10,此時在室溫靜置的時間也必須延長。3.2方法的相關(guān)性和檢測范圍在優(yōu)化的實驗條件下,校準曲線按本法測定,數(shù)據(jù)見表2,最大吸光度值最好不要超過0.8A ,否則濃度過高容易造成曲線彎曲。以吸光度差值 A 對維生素C 含量

12、作圖,得回歸方程 A =0.05496C +0.00651,相關(guān)系數(shù)r =0.9999,結(jié)果表明,維生素C 在1.0012.0 g /mL 范圍內(nèi)吸光度 A 與濃度C 之間呈良好的線性關(guān)系,服從比耳定律,結(jié)果見圖2。表2校準系列測定結(jié)果標(biāo)準溶液濃度( g/mL 0.00 1.00 2.00 4.00 6.008.0010.012.0吸光度A0.07180.13620.18750.30340.41040.51760.62750.7355吸光度差值 A0.00000.06440.11570.23160.33860.44580.55570.66373.3方法檢出限連續(xù)測定空白吸光值10次,吸光度值見

13、表3,在置信度約90%時,取置信系數(shù)K =3,按上述線性方程,其校準曲線斜率S =0.05496,表3空白10次平行測定結(jié)果吸光度值標(biāo)準偏差SD 0.07180.07200.07200.07230.0726733第4期鄭京平:水果、蔬菜中維生素C 含量的測定紫外分光光度快速測定方法探討分析物濃度作為方程的檢出限D(zhuǎn) ·L =KSD /S =0.014( g /mL 。圖2維生素C 的校準曲線3.4方法準確度為確認分析結(jié)果的可靠性,了解試樣中有無干擾物質(zhì)存在,應(yīng)用本法對樣品進行加標(biāo)回收試驗,結(jié)果見表4,由表4可知,本方法回收率在97.9%99.0%之間,平均回收率為98.3%,認為共存物

14、質(zhì)構(gòu)成干擾已消除。表4加標(biāo)回收率測定結(jié)果樣品名稱本底值( g加入標(biāo)樣量( g測定值( g回收值( g回收率(%平均值(%西紅柿17.8217.8210.020.027.6437.409.8219.5898.297.998.3臍橙55.5055.5010.020.065.4075.109.9019.6099.098.03.5方法精密度取2種維生素C 含量不同的樣品,每種樣品平行測定5次,結(jié)果見表5,從測定結(jié)表5平行樣品測定結(jié)果(n =5樣品名稱測定值(mg/100g平均值(mg/100gRSD(%西紅柿17.7117.2516.6516.5916.9217.02 2.73臍橙53.1852.68

15、53.6053.0852.5053.010.82果可以看出,平行樣測定有較好的重現(xiàn)性。3.6不同方法對比試驗紫外分光光度法與2.6-二氯靛酚滴定法采用相同的前處理溶液,只是測試方法不同,從表6可以看出,不同方法測得維生素C 的相對平均偏差均<5.0%,表明2種方法結(jié)果相吻合,且紫外分光光度法不受顏色干擾和其他還原性物質(zhì)的影響,更適合于含深色澤樣品的測定。表6不同方法對幾種水果、蔬菜的測定結(jié)果樣品名稱 2.6-二氯靛酚滴定法Vc (mg /100g 紫外分光光度法Vc (mg /100g 方法的相對平均偏差(%小西紅柿18.317.0 3.68花椰菜55.053.3 1.85臍橙54.05

16、3.00.93白菜 6.88 6.36 3.93西蘭花76.775.60.72甜椒63.262.10.883.7干擾物質(zhì)的消除由于水果、蔬菜中成分復(fù)雜,有些成分在紫外區(qū)243nm 處也會產(chǎn)生吸收,利用維生素C 在堿性溶液中具有不穩(wěn)定性,可在樣品中先加入堿液,調(diào)節(jié)溶液的pH 值至堿性,破壞樣品中維生素C ,用此液作為空白,來校正干擾物質(zhì)所產(chǎn)生的吸光值,此法具有較強的專一性。3.8酸度的影響在波長為243nm,石英皿為1cm 時,10m L 2%的偏磷酸的吸光值與6滴0.5m ol/L NaOH 溶液和2%偏磷酸配制成10m L 溶液的吸光值,6次測定,結(jié)果吸光度恒定,說明少量的NaOH 溶液而引

17、起溶液微弱酸堿度變化,對吸光值不影響。734光譜實驗室第23卷4分析過程中的注意點(1標(biāo)準抗壞血酸溶液必須現(xiàn)用現(xiàn)配。(2要求每批測定樣品都要有校準曲線。(3在處理各種樣品時,如遇到泡沫產(chǎn)生,可以加入數(shù)滴辛醇消除。(4若樣品渾濁,則可用離心機分離。用轉(zhuǎn)速3000r /min,時間約為2030min,至樣液澄清、透明,取上清液分析。(5一般分析純抗壞血酸純度為99.5%以上,可不標(biāo)定。如試劑發(fā)黃,則棄去不用?；虬碐B /T 6195-1986附錄B 方法標(biāo)定后再用。5結(jié)論本文利用維生素C 具有對紫外產(chǎn)生吸收和對堿不穩(wěn)定的特性,建立了紫外分光光度快速測定水果、蔬菜維生素C 的新方法。實驗結(jié)果表明,維

18、生素C 濃度在1.0012.0 g /mL 范圍內(nèi)與紫外吸收值呈良好的線性關(guān)系,利用此方法測定樣品中維生素C 含量最低檢出限為0.014 g /mL,回收率在97.9%99.0%之間,相對標(biāo)準偏差RSD<5%,表明該方法簡單易行,結(jié)果準確、靈敏度高,檢出限低,可快速測定水果、蔬菜中維生素C,值得推廣應(yīng)用。參考文獻1中華人民共和國國家標(biāo)準匯編.2,6-二氯靛酚滴定法S .GB/T 6195/86.北京:中國標(biāo)準出版社,1986.01-18.2何照范,張迪清.保健食品化學(xué)及其檢測技術(shù)M .北京:中國輕工業(yè)出版社,1999.101102.Determination of the Vitamin C in Fruits and VegetablesDiscussion on UV SpectrophotometryZ HENG Jing-Ping(T he Acad emy of T esting Technology o f Fuj ian ,Fu zhou 350003,P .R .C hina Abstract According to the characteristics that vitam in C can abso rb ultraviolet radiatio n and is vola