苏秀琴--紫外分光光度法同时测定饮料中的山梨酸钾和苯甲酸钠

'甘肃联合大学学生毕业论文题目：紫外分光光度法同时测定饮料中的苯甲酸钠和山梨酸钾作者：苏秀琴指导老师：展惠英化工学院学院系工业分析与检验专业2010级三年制工业分析与检验班2012年6月20日 主要内容简介：（300——500字）《中华人民共和国食品卫生法》对食品添加剂的定义：“为改善食品的品质和色﹑香﹑味，以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或天然物质”。目前，中国商品分类中的食品添加剂种类共有35类，包括增味剂、消泡剂、膨松剂、着色剂、防腐剂等，含添加剂的食品达万种以上。其中，《食品添加剂使用标准》和卫生部公告允许使用的食品添加剂分为23类，共2400多种，制定了国家或行业质量标准的有364种。主要有酸度调节剂、抗结剂、消泡剂、抗氧化剂、漂白剂、膨松剂、胶基糖果中基础剂物质、着色剂、护色剂、乳化剂、酶制剂、增味剂、面粉处理剂、被膜剂、水分保持剂、营养强化剂、防腐剂、稳定剂和凝固剂、甜味剂、增稠剂、食品用香料、食品工业用加工助剂、其他等23类。食品添加剂的检测包括对产品质量检测和对其在食品中残留量的检测。食品添加剂的种类多，功能各异，经常测定的项目有甜味剂﹑防腐剂﹑发色剂﹑漂白剂﹑着色剂等。测定中须将上述食品添加剂从复杂的食品混合物中分离出来，再根据其物理﹑化学性质选择适当的方法进行测定。常用的方法有紫外分光光度法﹑薄层层析法﹑高效液相色谱法等。 指导老师姓名展惠英职称副教授论文评语本论文利用紫外分光光度法同时测定饮料中的苯甲酸钠和山梨酸钾，该法样品处理简单、仪器操作快速、灵敏度高，对食品中防腐剂的测定具有一定的参考价值。论文结构完整、数据真实可信、能利用计算机独立编写论文，综上所述，建议成绩为良。成绩良指导老师签名展惠英总评意见：评审人：年月日 紫外分光光度法同时测定饮料中的山梨酸钾和苯甲酸钠内容摘要：介绍了饮料中山梨酸钾和苯甲酸钠的紫外分光光度法同时测定方法。实验表明该方法可快速准确地测定饮料中的山梨酸钾和苯甲酸钠，样品中山梨酸钾最小检出限为0.00067g/L,回收率为92%-94%;苯甲酸钠最小检出限为0.0014g/L,回收率为94%-96%。关键词：山梨酸钾；苯甲酸钠；同时测定；紫外分光光度法一﹑实验目的(一)通过实验了解食品防腐剂的紫外光谱吸收特性,并利用这些特性对食品中所含的防腐剂进行定型鉴定.(二)掌握工作曲线的制作方法，并对食品中防腐剂的含量进行定量测定.二﹑实验原理食品添加剂对于改善食品色﹑香﹑味，延长食品保质期具有重要作用.山梨酸和苯甲酸及它们的盐在饮料中使用较为广泛，但都具有一定的毒性，其中苯甲酸还是防腐剂中使用量最大者.监测它们在饮料中的使用量，对于保障人们身体健康具有重要的现实意义.为了防止食品在储存﹑运输过程中发生变质﹑腐败，常在食品中添加少量防腐剂.防腐剂使用的品种和用量在食品卫生标准中都有严格的规定，苯甲酸和山梨酸以及他们的钠盐﹑钾盐是食品标准允许使用的两种主要防腐剂.苯甲酸具有芳烃结构，在波长228nm和272nm处有K吸收带和B吸收带，山梨酸具有α不饱和羟基结构，在波长250nm处有β跃迁的K吸收带，因此根据他们的紫外吸收光谱特征可以对他们进行定性鉴定和定量测定.由于食品中防腐剂的用量很少，一般在千分之一左右，同时食品中其他成分可能产生干扰.因此需要预先将防腐剂与其他成分分离，并经提纯浓缩后进行测定.常用的从食品中分离防腐剂的方法有蒸馏法和溶剂萃取法等.本实验可以采用溶剂萃取的方法，用乙醚将防腐剂从样品中提取出来，在经碱性水溶液处理及乙醚萃取以达到分离﹑提纯的目的.三﹑试剂山梨酸钾标准溶液:0.0052㎎/ml﹑苯甲酸钠标准溶液：0.0052㎎/ml﹑盐酸（1:1）；乙醚（AR）﹑饱和NaCl溶液，以上试剂为分析纯，水为重蒸馏水，7%的葡萄糖饮料.四﹑仪器UV-1201紫外分光光度计 五﹑实验部分(一)实验方法取一定量实验所用溶液于分液漏斗中，加入20ml饱和NaCl溶液，再加入10ml盐酸（1：1）和25ml乙醚充分振摇5min后静置弃去无机相，以试剂空白为参比测吸光度。实验所得结果是山梨酸和苯甲酸的含量，乘以相应的分子量比即可得山梨酸钾和苯甲酸钠的含量.(二)最大吸收波长的确定1.取0.0052㎎/ml山梨酸钾标准溶液3.0ml于分液漏斗中,按实验方法操作以吸光度对波长绘制吸收曲线.图1山梨酸钾的吸收曲线2.另取0.0052㎎/ml苯甲酸标准溶液3.0ml于分液漏斗中，按实验方法操作，以吸光度对波长绘制吸收曲线.(三)盐酸（1：1）加入量的影响 图2苯甲酸钠吸收曲线1.取7支比色管备用，往分液漏斗中加入等量的山梨酸钾标准溶液3.0ml只改变HCl（1：1）的用量，按实验方法操作，最后将分液漏斗中已弃去无机相后剩余的有机相按盐酸体积的用量依次放入放入比色管中，发现HCL（1:1）的用量在6.0ml以上时吸光度最大且趋于稳定，如图3表1山梨酸钾中盐酸对吸光度的影响盐酸体积（ml）12.00.03.06.09.015.018.0吸光度（A）0.06730.04060.06180.0670.06720.06750.0674 图3山梨酸钾吸光度与HCL用量的关系2.取7支比色管备用，往分液漏斗中加入等量的苯甲酸钠标准溶液3.0ml，只改变HCl（1：1），按实验方法操作，最后将分液漏斗中已弃去无机相后剩余的有机相按盐酸体积的用量依次放入比色管中，发现HCl（1:1）的用量在7.0ml以上时吸光度最大且趋于稳定，如图4表2苯甲酸钠中盐酸对吸光度的影响盐酸体积（ml）03691215吸光度（A）0.032000.03600.05360.05830.05900.0598图4苯甲酸钠吸光度与HCL用量的关系 综合图3﹑图4所得结果，考虑到山梨酸钾和苯甲酸钠共存的因素，本实验采用HCl（1:1）用量为10.0ml.(四)饱和NaCl加入量的影响1.加入饱和NaCl溶液可降低有机物在水中的溶解度，提高萃取率.取6支比色管，往分液漏斗中加入等量的山梨酸钾标准溶液3.0ml，按实验方法操作，最后将分液漏斗中已弃去无机相后剩余的有机相依次放入比色管中，只改变饱和NaCl溶液的用量，下图为饱和NaCl对山梨酸钾萃取率的影响.表3山梨酸钾中饱和氯化钠的影响饱NaCl体积（ml）0510152025吸光度（A）0.02240.02810.03650.03690.03820.0380.图5山梨酸钾吸光度与饱和NaCl用量的关系2.加入饱和NaCl溶液可降低有机物在水中的溶解度，提高萃取率.取6支比色管，往分液漏斗中加入等量的苯甲酸钠标准溶液3.0ml，按实验方法操作，最后将分液漏斗中已弃去无机相后剩余的有机相依次放入比色管中，只改变饱和NaCl溶液的用量，下图为饱和NaCl对苯甲酸钠萃取率的影响.表4苯甲酸钠中饱和氯化钠的影响 饱和NaCl体积（ml）0510152025吸光度（A）0.29620.34310.35490.42080.41650.4136图6苯甲酸钠吸光度与饱和NaCl用量的关系如图5﹑图6所示，乙醚对山梨酸的萃取在饱和NaCl加入量大于10.0ml后基本趋于稳定；对苯甲酸的萃取在饱和NaCl加入量大于15.0ml后基本处于稳定，在此饱和NaCl的体积采用20.0ml.(五)振摇时间和温度的影响本实验参考文【3】献本实验中振摇时间采用5min，温度为室温.(六)回收率按实验方法操作，加标测定回收率，得山梨酸钾的回收率如表1﹑苯甲酸钠的回收率如表2.表5山梨酸钾的回收率样品名称样品测得值（ug）加入山梨酸钾量（ug）测得值（ug）回收率橙汁39.15.234.994%苹果汁41.25.246.092% 表6苯甲酸钠的回收率样品名称样品测得值(ug)加入加入苯甲酸钠量（ug）测得值（ug）回收率汽水42.75.247.796%橘子汁45.95.250.894%(七)最小检出限最小检出限由文献【4】中公式计算得：取接近于空白的山梨酸钾溶液进行10次测定，结果为Cd1=0.00064g/L;同样取接近于空白的苯甲酸钠溶液进行10次测定，结果为Cd1=0.00012g/L.(八)工作曲线1.山梨酸钾的工作曲线取7支比色管备用，依次向每个125ml的分液漏斗中加入0.0052㎎/ml山梨酸钾标准溶液量为0.0﹑1.0﹑2.0﹑3.0﹑4.0﹑5.0﹑6.0ml,分别按实验方法操作，在波长为264nm处测其吸光度，绘制A-C曲线，如图7表7不同浓度的山梨酸钾吸光度山梨酸钾浓度C00.00510.01040.01560.02080.02600.0312吸光度A0.00000.00620.01250.01760.02390.03010.0358图7山梨酸钾标准曲线 按文献【5】由上得山梨酸钾的回归方程为：A=1.1426C+0.00022.取7支比色管备用，依次向每个125ml的分液漏斗中加入0.0052㎎、ml的苯甲酸钠标准溶液量为0.0﹑1.0﹑2.0﹑3.0﹑4.0﹑5.0﹑6.0mnl，分别按实验方法操作，在波长为230nm处测定其吸光度，绘制A-C曲线，如图8表8不同浓度的苯甲酸钠的吸光度苯甲酸钠浓度C00.00520.01040.01560.02080.02600.0312吸光度A0.00000.12580.28030.46560.61180.75640.8356图8苯甲酸钠标准曲线同样按文献【5】由上的苯甲酸钠的回归方程为：A=28.156C+0.0001(九)样品的测定取一定量的7%的葡萄糖饮料样品，按实验方法操作，在波长为264nm处测得山梨酸钾的吸光度为0.1579；在波长为230nm处测得苯甲酸钠的吸光度为0.9650；按文献【6】分别计算，故根据山梨酸钾的回归方程计算得该饮料中山梨酸钾的含量为0.1380g/L；根据苯甲酸钠的回归方程的该饮料中苯甲酸钠的含量为0.0343g/L.六﹑讨论(一)苯甲酸钠与山梨酸钾同时测定的可能性通过对图1﹑图2曲线的分析可知在264nm波长时苯甲酸钠的吸光度几乎为，而山梨酸钾却有最大吸收值.在230nm波长时，苯甲酸和山梨酸均有吸收， 这样可以在同一试样中首先于264nm处测其总吸光度，再在230nm处测其总吸光度，其中摩尔吸光系数可由山梨酸和苯甲酸标准溶液分别在两最大吸收波长处所测得的吸光度值计算求得（本实验测得在230nm出苯甲酸ε为3.8×103L·mol-1cm-1，在230nm出山梨酸钾ε为1.7×102L·mol-1cm-1，在246nm出苯甲酸钠吸光度接近于零，令为0，在246nm出山梨酸钾ε为8.1×103L·mol-1cm-1），而石英比色皿厚度为已知，根据吸光度加和性原理，得如下两式：A1=εx1bcx+εy1bcyA2=εx2bcx+εy2bcy其中：CX﹑Cy分别为X﹑Y两组分的浓度；εx1、εy1分别为X﹑Y两组分在波长为1（此处即230nm）时的摩尔吸光系数；εx2、εy2分别为X﹑Y两组分在波长为2（此处即246nm）时的摩尔吸光系数.由上两式即可分别计算出X、Y两组分的含量.(二)分析方法的适用性本法利用山梨酸及苯甲酸在酸性条件下溶于乙醚的性质，直接提取后测定吸光度，省去了将山梨酸苯甲酸的分离以及水蒸气蒸馏的操作等，在一定程度上简化了操作。文献【7】指出NaHCO3（其作用是使苯甲酸及山梨酸转入碱水层，脂肪残留于乙醚层）有利于对含脂肪饮料的测定.饮料中常含有人工合成色素﹑甜味剂等，但因大多数在紫外区没有吸收，故多不干扰测定，特殊情况下可采用本法进行一定的校正.本实验表明山梨酸和苯甲酸线性范围分别为0～0.0312㎎/ml﹑0～0.0260㎎/ml，在220～264nm波长范围内两组分吸光度加和性良好，因而在山梨酸跟苯甲酸共存时本法可满足一般定量分析要求.七.结论本法测定山梨酸钾时最小检出限为0.00064g/L，回收率为92%～94%；测定苯甲酸钠的最小检出限为0.00012g/L，回收率为94%～96%。在山梨酸钾和苯甲酸钠共存时本法可以不经水蒸气蒸馏和组分分离操作而酸化后直接用乙醚提取测定，缩短了时间.用于饮料中山梨酸钾和苯甲酸钠的同时测定，能满足一般定量分析要求.八﹑食品添加剂的危害现在常用的食品色素包括两类：天然色素与人工合成色素.天然色素来自天然物，主要由植物组织中提取，也包括来自动物和微生物的一些色素.人工合成色素是指用人工化学合成方法所制得的有机色素，主要是以煤焦油中分离出来的苯胺染料为原料制成的.在很长的一段时间里，由于人们没有认识到合成色素的危害，并且合成色素与天然色素相比较，具有色泽鲜艳、着色力强、性质稳定和价格便宜等优点，许多国家在食品加工行业普遍使用合成色素.随着社会的发展和人们生活水平的提高，越来越多的人对于在食品中使用合成色素会不会对人体健康造成危害提出了疑问.与此同时，大量的研究报告指出，几乎所有的合 成色素都不能向人体提供营养物质，某些合成色素甚至会危害人体健康.吃着精美点心、快餐盒饭、香喷喷的热狗时，瞟一眼印刷精美的包装食品上的营养成分表，你就会发现每种食品中都有添加剂成分.据了解，转化脂肪、精制谷物制品、食盐、高果糖浆四种成分是在加工食品中最多见的，这几种成分危害着人体健康.【参考文献】﹝1﹞万素英，李琳．食品防腐与食品防腐剂［M］．北京：中国轻工业出版社，1998,59～69．﹝2﹞日本原生省环境卫生局食品化学课编，马家骥译．食品中添加剂的分析方法［M］．北京：中国标准出版社，1988,135～136．﹝3﹞宋常春．紫外分光光度法测定饲料添加剂苯甲酸钠的研究．粮食与饲料工业，2001（9）︰46～47．﹝4﹞华东理工大学化学教研组，成都科技大学分析化学教研组编．分析化学［M］．北京：高等教育出版社，1994,418；360．﹝5﹞刘魁英主编．食品研究与数据分析［M］．北京：中国轻工业出版社，1998,108．﹝6﹞大连轻工业学院，华南理工学院等校和编，食品分析．北京：中国轻工业出版社，1994,36;312～315．﹝7﹞赵志敏．食品中山梨酸最新测定方法［J］．黑龙江环境通报，2002,7,26（3）：90～91．﹝8﹞陈海春，余萍，王颖，等．饮料中防腐剂苯甲酸钠和山梨酸钾的同时测定［J］．沈阳工业学院学报，2002,6,21（2）︰98～100． 2012届专科学生毕业论文（设计）题目审批表学院（盖章）化工专业工业分析与检验学生姓名苏秀琴指导教师展惠英教师职称副教授论文(设计)题目紫外分光光度法同时测定饮料中的山梨酸钾和苯甲酸钠来源教师选题内容与要求:1.选题要求书写紫外分光光度法同时测定饮料中的山梨酸钾和苯甲酸钠。2.观点要明确、结构要完整、语言通畅、格式规范。3.论文字数在3000-5000间。4.在教师的指导下独立完成论文。系、教研室负责人审查意见：签字：2012年4月1日主管院长意见：签字：年月日 注：本表分题填写，每题一页，由学院存档。毕业论文（设计）指导及答辩记录（一）学生姓名苏秀琴专业班级10工分论文题目紫外分光光度法同时测定饮料中的山梨酸钾和苯甲酸钠指导教师展惠英指导记录第一次指导存在的主要问题及修改意见：1.题目的布置。2.查阅3-5篇文献。3.写出论文的提纲。指导教师签名：展惠英2012年4月10日第二次指导存在的主要问题及修改意见：1.根据文献做实验；2.层次要清楚，格式要按照甘肃联合大学论文格式规范要求去做。3.字数应该在3000-5000字。指导教师签名：展惠英2012年5月26日第三次指导存在的主要问题及修改意见：1.论文没有完全按照格式去写，继续按照要求修改；2.打印一份上交。指导教师签名：展惠英2012年6月20日 论文评语及成绩本论文利用紫外分光光度法同时测定饮料中的苯甲酸钠和山梨酸钾，该法样品处理简单、仪器操作快速、灵敏度高，对食品中防腐剂的测定具有一定的参考价值。论文结构完整、数据真实可信、能利用计算机独立编写论文，综上所述，建议成绩为良。指导教师签名：展惠英2012年6月20日备注：本页由指导教师填写完备后，提交答辩小组。毕业论文（设计）指导及答辩记录（二）答辩小组成员姓名职务（职称）姓名职务（职称）姓名职务（职称）答辩的主要问题及回答情况： 答辩意见：答辩组长签名(院系公章)：年月日论文答辩成绩论文终评成绩复审意见：答辩委员会主任签名：年月日备注：本页由答辩小组填写完毕后交由院系存档；“复审意见”栏只针对申请复议的论文（设计）填写，其它不填。'