橙汁中卡拉胶的荧光光谱检测

第３３卷，第１期　２　０　１　３年１月　光谱学与光谱分析　Ｖｏ１．３３，Ｎｏ．１，ｐｐ１２６—１３０　Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ　ａｎｄ　Ｓｐｅｃｔｒａｌ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　Ｊａｎｕａｒｙ，２０１３　橙汁中卡拉胶的荧光光谱检测　孔凡标，陈国庆　，黄奇峰，陈　超，李　润　江南大学理学院，江苏无锡２１４１２２　摘要应用多功能荧光光谱仪测得三种市售１００％橙汁和鲜榨橙汁的三维荧光光谱并提取其特征参数，比　较发现其三维荧光光谱及特征参数存在较为明显的差异，特别是在６８３　ｎｍ处。推断可能是三种市售ｉ００％　橙汁中加人了食品添加剂的原因。在鲜榨橙汁中加入卡拉胶，检测得卡拉胶及加入卡拉胶的鲜榨橙汁的三　维荧光光谱，发现卡拉胶为荧光物质。将加入卡拉胶的鲜榨橙汁的三维荧光光谱与三种市售１００％橙汁的三　维荧光光谱相比较，发现它们基本一致，并且其特征参数也基本一致，由此可推断三种市售１００　橙汁均含　有卡拉胶。本实验可为卡拉胶在橙汁中的定量检测提供一定帮助。　关键词橙汁；三维荧光光谱；卡拉胶；定性检测　中图分类号：０６５７．３　文献标识码：Ａ　ＤＯＩ：１０．３９６４￣．ｉｓｓｎ．１０００—０５９３（２０１３）０１—０１２６—０５　使加热也不会发生水解，但在酸性条件下尤其是ｐＨ值为４　引　言　卡拉胶又名鹿角藻胶，角叉胶，是从某种红藻类海草中　提炼出来的亲水性胶体，其化学组成是由半乳糖及脱水半乳　糖所组成的多糖类硫酸酯的钙钾钠铵盐。在食品生产中常作　为增稠剂、稳定剂、悬浮剂等使用，是一种天然的食品添加　剂＿】　。卡拉胶具有可溶性膳食纤维的基本特性，对人体肠道　以下时，溶液中的卡拉胶会发生酸催化水解。橙汁呈现酸性　会加速卡拉胶的水解，所以橙汁中卡拉胶的检测十分必要。　但是橙汁成分复杂Ｌ６］，各成分问相互作用相互影响使得卡拉　胶的检测在传统的方法下显得十分的繁琐和困难。因此研究　橙汁中的卡拉胶的简单快速的检测方法不仅有一定的理论意　义而且有很高的实用价值。　功能有一定的益处。但是过多食用卡拉胶会影响人体对其他　营养物质的吸收。卡拉胶的安全性自２Ｏ世纪７Ｏ年代起备受　国际食品界的重视，各国的科学家为此进行了深入的研究，　１实验部分　１．１装置　科学家针对许多动物的实验表明，降解的卡拉胶可引起肠黏　膜的损害并导致或促进肿瘤发生『１　］，当卡拉胶作为注射用　药时可引起炎症、血栓等病变ｌ＿３］。这些研究虽然是针对动物　的，但足以引起人们的警惕。为此欧洲食品科学委员会以及　英国Ｅｄｉｎｂｕｒｇｈ公司的ＦＬＳ９２０Ｐ稳态和瞬态时间分辨　荧光光谱仪。飞利浦ＨＲ１８１０榨汁机。赛特湘仪ＴＧＬ－１６Ｍ　台式离心机。　１．２材料及配制　ＦＡＯ／ＷＨＯ的食品添加剂专家会议上有人提议，食品中应　尽量减少卡拉胶降解物的出现，应尽量减少卡拉胶的添　加［４］。也有人呼吁我国相关部门尽快组织开展卡拉胶的安全　市售优质橙子，将橙子通过榨汁机榨汁，取橙汁加热至　８ｏ℃【７］后加入卡拉胶搅拌均匀配成１．５　ｍｇ・ｍＬ＿１卡拉胶的　橙汁溶液。在８０℃的条件下配制０．３　ｍｇ・ｍＬ　卡拉胶的水　溶液。市售三种１００　橙汁，编号为１，２，３。将卡拉胶水溶　液，纯橙汁和三种市售１００　橙汁同样加热至相同温度、相　同时间。将上述溶液以相同的时间与转速离心分离后进行荧　光光谱测试。　１．３方法　性研究，对卡拉胶的食用安全性进行再评价，以保障食品安　全。　橙汁是目前世界上最受欢迎并且消费量最大的果汁饮　品，相关生产企业为了橙汁的稳定性和稠性会在橙汁中加入　一定量的卡拉胶＿５］。卡拉胶在中性或碱性溶液中很稳定，即　收稿日期：２０１２—０６—１３。修订日期：２０１２—０８—２Ｏ　基金项Ｉｇｌ：国家自然科学基金项目（６１１７８０３２），江苏省科技支撑计划（社会发展）项目（ＢＥ２０１１８２８）和高校基本科研业务费专项资金项　目（ＪＵＳＲＰ３１ｏｏ５）资助　作者简介：孔凡标，１９８６年生，江南大学理学院硕士研究生　＊通讯联系人　ｅ￣ｍａｉｌ：ｃｇｑ２０９８＠１６３．ｃｏｒｎ　ｅ－ｍａｉｌ：ｋｏｎｇｋｏｎｇ１９３６＠ｙｅａｈ．ｎｅｔ　第１期　光谱学与光谱分析　１２９　基本相似，特征参数基本一致，三种市售１００　橙汁在６８３　ｎｍ处的荧光峰为卡拉胶在橙汁中的特征峰，由此可推断三　种市售１００％橙汁均含有卡拉胶。　Ｔａｂｌｅ　１　Ｆｅａｔｕｒｅｓ　ｏｆ　ｌｆｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ　ｓｐｅｃｔｒａ　４００　４５０　５００　５５０　６００　６５０　７００　Ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ／ｎｍ　Ｆｉｇ．７　Ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｓｐｅｃｔｒａ　ｏｆｔｈｅ　ｓａｍｐｌｅｓ　（３）三种市售１００　橙汁的荧光发射谱与鲜榨橙汁的荧　２．４样品的二维荧光光谱比较　光发射谱在６８３　ｎｎ２处有明显的不同，而与加入卡拉胶的鲜　在４１０　ｎｌｎ激发波长下，三种市售１００　橙汁和加入卡拉　榨橙汁的发射谱波形相似，峰位一致，由此可推断三种市售　胶的鲜榨橙汁在６８３　ｎｒｎ处的荧光峰强度最强。为了更好的　１００％橙汁均含有卡拉胶，其荧光强度不同，原因为所含卡　比较样品的荧光光谱，做三种市售ｉ００　橙汁、鲜榨橙汁、加　拉胶的量不相同。　入卡拉胶的鲜榨橙汁及卡拉胶在４１０　ｎｌｎ激发波长下的发射　谱如图７所示。　．　．　论　（１）在５２８　ｎｍ处，鲜榨橙汁，三种市售ｉ００　橙汁和加　＾】　翌　一　３结入卡拉胶的鲜榨橙汁的荧光发射峰形状相似，峰位基本一　姗　枷　湖　喜ｌ　橙汁和卡拉胶均为荧光物质，橙汁的特征峰在５２８　ａｍ　致，强度有所不同。　处而卡拉胶在橙汁中的特征峰在６８３哪处，通过对三种市　（２）在６８３　ｎｌＴｌ处，鲜榨橙汁没有荧光峰而加入卡拉胶的　售１００　橙汁、鲜榨橙汁和加入卡拉胶的鲜榨橙汁的三维荧　鲜榨橙汁有一荧光峰，此荧光峰为橙汁中加入卡拉胶所引　光光谱的比较，推断三种市售１００　橙汁均含有卡拉胶，由　起。卡拉胶在水溶液中的特征峰位于６６０　ｎｍ处，将其发射　此可知三维荧光光谱可用于橙汁中卡拉胶的检测。由于橙汁　谱与前两者相比较可知卡拉胶在橙汁中的特征峰发生了２３　成分复杂，影响因素众多［１１３，若要定量地测定橙汁中卡拉胶　ｍ红移。　的含量还需进一步的实验和分析。　［１］　Ｄｅｎｉｓ　Ｅ　Ｃｏｒｐｅｔ，ｓｙ　ｌｖｉａｎｅ　Ｔａｃｈ６，Ｍａｃｈａ　ＰｒＣｃｌａｉｒ６．Ｃａｎｃｅｒ　Ｌｅｔｔｅｒｓ，１９９７，１１４：５３．　［２］　Ａｌｉｐ　Ｂｏｒｔｈａｋｕｒ，Ｓｕｍｉｔ　Ｂｈａｔｔａｃｈａｒｙｙａ，Ｐｒａｄｅｅｐ　Ｋ　Ｄｕｄｅｊａ，ｅｔ　ａ１．Ａｍ　Ｊ．Ｐｈｙｓｉｏｌ　Ｇａｓｔｒｏｉｎｔｅｓｔ　Ｌｉｖｅｒ　Ｐｈｙｓｉｏ１．，２００７，２９２：Ｇ８２９．　［３］　ＬＩＡＮＧ　Ａｉ—ｈｕａ（梁爱华）．Ｃｈｉｎａ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｍａｔｅｒｉａ　Ｍｅｄｉｃａ（中国中药杂志），２００９，３４（５）：５１２．　［４］　Ｊｏａｎｎｅ　Ｋ　Ｔｏｂａｃｍａｎ．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｈｅａｌｔｈ　Ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｓ，２００１，１０９（１０）：９８３．　［５］　ＸＩＡＮＧ　Ｃｈｅｎ－ｘｉ，ＪＩＡＮＧ　Ｈｅ－ｔｉ（向晨茜，蒋和体）．Ｆｏｏｄ　Ｓｃｉｅｎｃｅ（食品科学），２０１０，３１（１９）：１０６．　［６］　ＹＡＮＧＣａｉ—ｄｏｎｇ，ＺＨＡＮＧＸｉａｏ－ｍｉｎｇ（杨菜冬，张晓鸣）．ＦｏｏｄＲｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ（食品研究与发展），２００６，２７（１１）：１６２　［７］　ＬＩ　Ｘｉｎｇ－ｘｉｎ，ＦＵ　Ｙｉ—ｆａｎ，ＺＨ０Ｕ　Ｙｕ，ｅｔ　ａｌ（李星鑫，付一帆，周宇，等）．Ｆｏｏｄ　ｃＳｉｅｎｃｅ（食品科学），２０１２，３３（０５）：１０９．　［８］　ＳＨＡＮＧ　Ｌｉ—ｐｉｎｇ，ＹＡＮＧ　Ｒｅｎ－ｉｉｅ（尚丽平，杨仁杰）．Ｓｉｔｅ　Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ　Ｓｐｅｃｔｒｕｍ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ（现场荧光光谱技术及其应　用）．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｐｒｅｓｓ（：ｌ￣京：科学出版社），２００９．１８．　［９］　ＧＵ　Ｌｉｎｇ，ＨＵＡＮＧ　Ｑｉ—ｆｅｎｇ，ＭＡ　Ｃｈａｏ－ｑｕｎ，ｅｔ　ａｌ（谷玲，黄奇峰，马超群，等）．Ｌａｓｅｒ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（激光技术），２０１０，３５（６）：７４２．　［１０］　ＺＨＵＴｕｏ，ＣＨＥＮＧｕｏ－ｑｉｎｇ，ＹＵＲｕｉ—ｐｅｎｇ，ｅｔ　ａｌ（朱拓，陈国庆，虞锐鹏，等）．ＯｐｔｉｃａｌＴｅｃｈｎｉｑｕｅ（光子技术），２００６，３２（１）：１１．　［１１３　ＧＵＯ　Ｌｉ，ＷＵＨｏｕｊｉｕ，ＷＡＮＧＨｕａ（郭莉，吴厚玖，王华）．ＦｏｏｄＳｃｉｅｎｃｅ（食品科学），２０１１，３２（２２）：２９３．　１３０　光谱学与光谱分析　第３３卷　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃａｒｒａｇｅｅｎａｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｏｒａｎｇｅ　Ｊｕｉｃｅ　Ｕｓｉｎｇ　Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ　Ｓｐｅｃｔｒａ　Ｍｅｔｈｏｄｓ　ＫＯＮＧ　Ｆａｎ－ｂｉａｏ　，ＣＨＥＮ　Ｇｕｏ－ｑｉｎｇ　，ＨＵＡＮＧ　Ｑｉ－ｆｅｎｇ，ＣＨＥＮ　Ｃｈａｏ，ＬＩ　Ｒｕｎ　ＣＳｈ￣Ｉ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｊｉａｎｇｎａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｘｉ　２１４１２２，Ｃｈｉｎａ　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　Ｆ　２０Ｐ　ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ　ｏｆ　Ｅｄｉｎｂｕｒｇｈ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ　ｔｈｅ　ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ　ｓｐｅｃｔｒａ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｒｅｓｈ　ｏｒ－　ａｎｇｅ　ｊｕｉｃｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｔｈｒｅｅ　ｓａｍｐｌｅｓ　ｏｆ　ｉ００　ｏｒａｎｇｅ　ｊｕｉｃｅ　ｂｏｕｇｈｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｕｐｅｒｍａｒｋｅｔ　ｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｗｅｒｅ　ｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｅ　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｐｅｃｔｒａ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅｙ　ａｒｅ　ａｐｐａｒｅｎｔｌｙ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ，ｅｓｐｅ—　ｅｉａｌｌｙ　ａｔ　ｔｈｅ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　ｏｆ　６８３　ｈｅｎ．Ｔｈｉｓ　ｍｉｇｈｔ　ｂｅ　ｃａｕｓｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｆｏｏｄ　ａｄｄｉｔｉｖｅｓ　ａｄｄｅｄ　ｉｎｔｏ　ｔｈｅ　ｏｒａｎｇｅ　ｊｕｉｃｅ　ｂｏｕｇｈｔ．Ｔｈｅ　ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　ｓｐｅｃｔｒｕｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｒｅｓｈ　ｏｒａｎｇｅ　ｊｕｉｃｅ　ｗｉｔｈ　ｃａｒｒａｇｅｅｎａｎ　ｗａｓ　ｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｅ　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓａｍｐｌｅｓ　ｏｂｕｇｈｔ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｏｎｅ　ｗｉｔｈ　ｃａｒｒａｇｅｅｎａｎ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅｙ　ａｒｅ　ｗｉｔｈ　ｌｉｔｔｌｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ．Ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｅ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｔｈｅｍ　ａｒｅ　ａｌｍｏｓｔ　ｏｆ　ｎｏ　ｄｉｆｆｅｒ—　ｅｎｃｅ．Ｔｈｕｓ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ　ｃａｎ　ｂｅ　ｄｒａｗｎ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｓａｍｐｌｅｓ　ｂｏｕｇｈｔ　ａｌｌ　ｈａｖｅ　ｃａｒｒａｇｅｅｎａｎ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｃａｎ　ｓｏｍｅｗｈａｔ　ｈｅｌｐ　ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｌｙ　ｓｔｕｄｙ　ｃａｒｒａｇｅｅｎａｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｏｒａｎｇｅ　ｊｕｉｃｅ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　Ｏｒａｎｇｅ　ｊｕｉｃｅ；Ｔｈｒｅｅ　ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ　ｓｐｅｃｔｒｕｍ；Ｃａｒｒａｇｅｅａｎｎ；Ｑｕａｌｉａｔｔｉｖｅ　ｄｅｔｅｒｍｉａｎｔｉｏｎ　（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ　Ｊｕｎ．１３，２０１２；ａｃｃｅｐｔｅｄ　Ａｕｇ．２０，２０１２）　＊Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　ａｕｔｈｏｒ