紫外指紋圖譜技術(shù)在醋中的應(yīng)用

紫外指紋圖譜技術(shù)在醋中的應(yīng)用

紫外指紋圖譜檢測(cè)鮮食的應(yīng)用市場(chǎng)上有很多種類的食品，但質(zhì)量不同，沒(méi)有快速有效的檢測(cè)方法。長(zhǎng)期以來(lái),人們憑借經(jīng)驗(yàn),根據(jù)色、香、味、體等感官指標(biāo)以及一些簡(jiǎn)單的理化指標(biāo)來(lái)判斷真?zhèn)渭捌焚|(zhì)優(yōu)劣,這些判斷顯然具有很大的主觀性和片面性。紫外指紋圖譜技術(shù)是一種新型的檢測(cè)技術(shù),不同物質(zhì)體系所含物質(zhì)的成分及成分的不飽和程度有差異,因而,體系紫外吸收光譜曲線的峰形、峰高、峰面積亦有差異。不同物質(zhì)體系的紫外吸收光譜曲線具有指紋特性,將這些具有指紋特性的紫外吸收光譜曲線進(jìn)行比較,即可對(duì)物質(zhì)體系進(jìn)行鑒別。利用紫外指紋圖譜技術(shù)檢測(cè)食醋的研究尚未見文獻(xiàn)報(bào)道。本文將紫外指紋圖譜技術(shù)引入到食醋的檢測(cè)中,以34種食醋為試驗(yàn)材料,研究食醋品種的紫外指紋圖譜檢測(cè)方法,并建立相應(yīng)的規(guī)范化操作規(guī)程。1材料和方法1.1制備醋、利益患者食醋:山西水塔涼拌醋、鎮(zhèn)江恒順涼拌醋、貴州味純園餃子醋、四川保寧醋、香港天浩園香醋、鎮(zhèn)江恒順香醋、陜西紫陽(yáng)富硒香醋、岐山農(nóng)家醋、成都豐味居香醋、廣州佛山海天大紅浙醋、上海陶大醇香米醋、北京龍門米醋、西安和田寬小米醋、陜西富平米醋、西安獼猴桃醋、西安柿子干醋、香港天浩園陳香原醋、西安天豐陳醋、山西清徐貫中老陳醋、鎮(zhèn)江恒順特供醋、山西清徐醋都美老陳醋、鎮(zhèn)江恒順陳醋、北京龍門香醋、北京宮廷御醋、岐山醋、桑葚醋、山西東湖醋、糖醋、黑米香醋、加加陳醋、水塔老陳醋、小二黑小米香醋、鎮(zhèn)江香醋等33種食醋,均購(gòu)于楊凌國(guó)貿(mào)超市。自制食醋:由西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院實(shí)習(xí)工廠取樣。試劑:冰醋酸、氫氧化鈉均為國(guó)產(chǎn)分析純?cè)噭?。試?yàn)用水:均為蒸餾水。1.2旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀b.i公司BUCHIRotavaporR-200型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(BUCHI公司);UV-2550型雙光束紫外-可見光分光光度計(jì)(日本島津公司)等。1.3測(cè)試方法1.3.1樣品的制備及蒸發(fā)溫度的確定掃描波長(zhǎng)的確定:布麗君、閻玉林及毛淑杰等對(duì)不同食醋的GC-MS研究表明,醋中的揮發(fā)性組分主要是由酸、酮、醇、酯、酚、呋喃類、吡嗪類等化合物組成,其成分因產(chǎn)地及釀造原料等不同略有差別。用小二黑小米香醋(產(chǎn)地:甘肅省蘭州;主要原料:小米)、水塔老陳醋(產(chǎn)地:山西省清徐;主要原料:高粱)、加加陳醋(產(chǎn)地:河南省鄭州;主要原料:大米、小麥)、鎮(zhèn)江香醋(產(chǎn)地:江蘇省鎮(zhèn)江;主要原料:優(yōu)質(zhì)糯米)等4種不同產(chǎn)地、不同原料的食醋為材料具有一定的代表性。按醋和水1∶6(V/V)的比例稀釋蒸發(fā)液,在真空度0.0925MPa、溫度45℃條件下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),收集餾出液。以冰醋酸溶液(質(zhì)量濃度45g/L)作參比液,在190～490nm范圍內(nèi)對(duì)食醋餾出液進(jìn)行紫外吸收掃描。由各紫外吸收曲線的特征吸收峰確定合適的掃描波長(zhǎng)范圍。蒸發(fā)液稀釋比例的確定:根據(jù)朗伯-比爾定律,物質(zhì)的吸光度與其物質(zhì)的量濃度在一定范圍內(nèi)呈正比,不同質(zhì)量濃度醋液紫外吸收曲線的響應(yīng)值有所不同。使用食醋原液進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)時(shí),餾出液質(zhì)量濃度過(guò)高,紫外曲線響應(yīng)值超出儀器量程,因此對(duì)食醋進(jìn)行稀釋。為了確保所選稀釋比例應(yīng)用于大多數(shù)樣品時(shí)不會(huì)發(fā)生曲線響應(yīng)值超過(guò)儀器量程的情況,本試驗(yàn)選用質(zhì)量濃度較高的岐山香醋為材料,將原醋液與水按照體積比分別為1∶0、1∶4、1∶6、1∶8進(jìn)行稀釋,在真空度為0.0925MPa、溫度45℃下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),餾出液以45g/L的冰醋酸水溶液為參比,在波長(zhǎng)245～330nm的范圍內(nèi)進(jìn)行紫外吸收曲線掃描,確定合適的樣品稀釋比例。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)溫度的確定:旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)溫度將對(duì)餾出液的成分及含量產(chǎn)生影響。試驗(yàn)隨機(jī)抽取自制食醋為材料,按上述確定的稀釋比例稀釋樣品,真空度為0.0925MPa,分別在35、45、55、65℃條件下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),餾出液以45g/L的冰醋酸水溶液為參比,在波長(zhǎng)245～330nm的范圍內(nèi)進(jìn)行紫外吸收曲線的掃描,確定合適的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)溫度。參比液質(zhì)量濃度的確定:隨機(jī)選取自制食醋為材料,按照上述確定的蒸發(fā)液稀釋比例及蒸發(fā)溫度,在真空度為0.0925MPa條件下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),配制35、45、55、65g/L的冰醋酸水溶液作參比液,將餾出液在波長(zhǎng)245～330nm的范圍內(nèi)進(jìn)行紫外吸收曲線掃描,確定合適的參比液質(zhì)量濃度。1.3.2檢測(cè)曲線間的相似度和穩(wěn)定性取岐山醋、山西東湖醋、糖醋和桑葚醋等4個(gè)醋樣,將其樣按醋水比1∶6(V/V)稀釋,在溫度為45℃、真空度為0.0925MPa的條件下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),收集餾出液為待測(cè)樣。以光譜曲線間的相似度為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)研究紫外光譜的重現(xiàn)性。取黑米香醋、加加陳醋、水塔老陳醋、小二黑小米香醋、鎮(zhèn)江香醋等5個(gè)樣品,在室溫下存放6個(gè)月,樣品按醋水比1∶6(V/V)稀釋,在溫度為45℃、真空度為0.0925MPa的條件下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),收集餾出液作為待測(cè)樣。以光譜曲線間的相似度為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)研究紫外吸收光譜隨時(shí)間變化的穩(wěn)定性。取33種不同醋樣,將其按醋水比1∶6(V/V)稀釋,在溫度為45℃、真空度為0.0925MPa的條件下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),收集餾出液作為待測(cè)樣。以光譜曲線間的相似度為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分析不同食醋紫外光譜的差異性。1.3.3速度中等,取樣間隔、寬縫寬度,呈縫寬度0.光譜條件:掃描波長(zhǎng)范圍245～330nm,掃描速度中等,取樣間隔0.5nm,狹縫寬度0.5nm。以45g/L的冰醋酸水溶液為參比液,將待測(cè)樣進(jìn)行光譜掃描,重復(fù)3次,繪制出紫外吸收光譜圖。1.4紫外掃描曲線的測(cè)定紫外吸收光譜曲線的相似度[7～9]式中n——取樣點(diǎn)個(gè)數(shù)h1j、h2j——第1、2條曲線在第j個(gè)取樣點(diǎn)的吸光度以相似度S=0.90為臨界值,當(dāng)S>0.90時(shí)認(rèn)為2條曲線為同一食醋的紫外掃描曲線;當(dāng)S<0.90時(shí)認(rèn)為2條曲線為不同食醋的紫外掃描曲線。采用Matlab6.5數(shù)據(jù)處理軟件與Excel數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。2結(jié)果與分析2.1試驗(yàn)條件的確定2.1.1掃描波長(zhǎng)的確定水塔老陳醋、加加陳醋、鎮(zhèn)江香醋、小二黑小米香醋4種食醋的紫外吸收曲線如圖1所示。由圖1可知,4種食醋的紫外吸收曲線均在245～330nm處有特征吸收,而在190～245nm之間的掃描曲線所代表的是水及其他一些物質(zhì)的吸收峰,峰形比較復(fù)雜,不利于分析,所以試驗(yàn)選擇245～330nm作為掃描波長(zhǎng)。2.1.2醋水比對(duì)黃秋葵軟蛋白吸收曲線峰形的影響將岐山醋與水分別按照醋水比為1∶0、1∶4、1∶6、1∶8稀釋,進(jìn)行紫外曲線掃描,結(jié)果如圖2所示。由圖2可以看出,醋水比為1∶0和1∶4時(shí),吸收曲線的響應(yīng)值過(guò)高,超出儀器的最大量程,紫外曲線沒(méi)有完整的峰形;當(dāng)醋水比為1∶8時(shí),紫外曲線雖有完整的峰形,但曲線的響應(yīng)值較低,不能全面反映出食醋中所包含的信息,而當(dāng)醋水比為1∶6時(shí),紫外吸收曲線峰形完整且響應(yīng)值適中。最終確定1∶6為合適的蒸發(fā)液稀釋比例。2.1.3蒸發(fā)溫度的影響將食醋按照醋水比1∶6稀釋,分別在35、45、55、65℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),進(jìn)行紫外曲線掃描,結(jié)果如圖3所示。由圖3可見,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)溫度越高,曲線的響應(yīng)值越高,這可能是由于高溫使食醋中的高沸點(diǎn)物質(zhì)蒸出,從而使餾出液質(zhì)量濃度增加造成的?？紤]到高溫對(duì)食醋中的揮發(fā)性成分的破壞作用,以及低溫對(duì)蒸發(fā)速度的影響,選用45℃作為合適的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)溫度。2.1.4冰醋酸紫外光譜將食醋與水按照醋水比1∶6進(jìn)行稀釋,45℃條件下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),收集餾出液。以35、45、55、65g/L的冰醋酸水溶液作參比液,掃描紫外曲線,結(jié)果如圖4所示。由圖4可知,不同濃度的參比液對(duì)吸收曲線的響應(yīng)值影響較小,考慮到普通食醋酸度范圍是35～60g/L,所以,選擇45g/L的冰醋酸水溶液作參比液。2.2第三次重復(fù)的紫外光譜不同食醋3次重復(fù)的紫外光譜曲線如圖5所示,由圖5可以看出,岐山醋、桑葚醋、山西東湖醋和糖醋的3次重復(fù)紫外光譜掃描曲線都基本重合。同一食醋不同重復(fù)間的相似度值均在0.90以上。這說(shuō)明用紫外分光光度法掃描食醋的紫外光譜曲線的重現(xiàn)性好。2.3紫外吸收光譜醋樣在不同時(shí)間內(nèi)的紫外掃描光譜曲線如圖6所示。由圖6可以看出,在6個(gè)月的存放時(shí)間內(nèi),黑米香醋、加加陳醋、水塔老陳醋、小二黑小米香醋和鎮(zhèn)江香醋的紫外吸收光譜曲線基本不變。同一樣品在不同時(shí)間的紫外吸收光譜曲線之間的相似度均在0.90以上,這說(shuō)明在保質(zhì)期內(nèi)食醋的紫外光譜曲線穩(wěn)定性好。2.4其他鮮食的紫外吸收光譜33種食醋的紫外吸收光譜曲線如圖7所示,表1是33種食醋的相似度計(jì)算結(jié)果。結(jié)合圖7和表1可以看出,33種食醋的紫外吸收光譜曲線之間有十分明顯的差異,相似度值在0.90以下,說(shuō)明33種食醋的紫外吸收光譜曲線各自之間都屬于不同的類型,因此用紫外分光光度法檢測(cè)食醋的種類時(shí)具有很大的區(qū)分度和良好的特異性。3不同樣品的紫外指紋圖譜檢測(cè)(1)紫外指紋圖譜技術(shù)檢測(cè)食醋的試驗(yàn)條件:掃描波長(zhǎng)范圍245～330nm,蒸發(fā)液稀釋比例為1∶6,蒸發(fā)溫度45℃,參比液質(zhì)量濃度45g/L。(2)