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紫外分光光度計法測定茶葉中鄰苯基苯酚的含量
更新時間:2018-08-13 點擊次數(shù):2380

食品的三大機能:營養(yǎng)學(xué)特性、嗜好性感官品質(zhì)特征、對人體的調(diào)節(jié)技能或保健機能。茶葉是為數(shù)不多的同時具備這三大機能要求的食品。茶不僅能夠帶給人們味覺的享受,還能夠促進人們的身體健康,種種好處使得茶受到越來越多人的歡迎。飲茶、品茶已經(jīng)成為人們生活中*的一部分。隨著茶葉風(fēng)靡,越來越多人開始重視茶葉的質(zhì)量和安全問題。但是在茶葉的生長過程中,為了殺蟲除菌、提高增產(chǎn)率,不可避免的會使用到農(nóng)藥,農(nóng)藥會殘留在茶葉上極難清除,也不可避免的會對環(huán)境和人類健康產(chǎn)生危害或者有潛在的威脅。有資料顯示,中國的茶樹除了有機茶被限制不能噴灑農(nóng)藥,99%的茶樹都或多或少的噴撒了農(nóng)藥?,F(xiàn)在世界上有近 30 億人飲用茶,世界各地都有種植茶葉和茶葉進出口貿(mào)易,在如此大的需求面前,許多國家制定的農(nóng)藥殘留相關(guān)法規(guī)并沒有那么完善,大部分國家只標明了茶葉中農(nóng)藥殘留的大標準,而并不是禁止農(nóng)藥殘留的存在。同時各個國家對茶葉的農(nóng)藥殘留相關(guān)的法律法規(guī)也不統(tǒng)一,例如,歐洲因為地域氣候關(guān)系不適合種植茶葉,同時對食品的安全衛(wèi)生要求更高,因此它對茶葉農(nóng)藥殘留的標準嚴格,而中國的產(chǎn)茶量和出口量居,但由于國外貿(mào)易壁壘日趨嚴格,導(dǎo)致了中國茶葉的出口量減少[1],主要原因是因為中國關(guān)于茶葉農(nóng)藥殘留量的指標還未完善[2]。這幾年茶葉農(nóng)殘相關(guān)國家標準不斷更新出臺,可見茶葉中農(nóng)藥殘留問題越來越受到重視[3]。
近五年,歐盟對茶葉相關(guān)法規(guī)進行了多達 69 次修訂,茶葉農(nóng)殘標準限制對象已經(jīng)從茶園中使用的一般農(nóng)藥擴展到草甘膦等除草劑,再到蒽醌、多氯酸鹽等環(huán)境污染物。近出口歐盟的茶葉中又查出鄰苯基苯酚這一防腐殺菌劑,鄰苯基苯酚是一種能夠致癌的物質(zhì),對腎臟會產(chǎn)生毒副作用,危害人體健
康,因此迫切需要建立一種,快捷的方法來測定茶葉中鄰苯基苯酚。鄰苯基苯酚,又叫做 2-羥基聯(lián)苯(ortho-phenylpheno,簡稱 OPP),一般為白色片狀或塊狀,具有一定生物毒性。鄰苯基苯酚具備良好的殺菌殺毒能力,是常用的防腐劑之一,一般都用在對果蔬類的防腐和保鮮,或者是用于紡織品、橡膠制品、化妝品等當中的消毒劑和防腐劑。目前,OPP 殘留檢測的主要方法有液相色譜法[4-7]、氣相色譜法或氣相色譜-質(zhì)譜法[8-10]。色譜法分析成本高,色譜儀價格及日常維護費用貴,分析時間一般比較長。而紫外檢測器是普遍的檢測途徑,大部分物質(zhì)在液體狀態(tài)下都有紫外檢測光譜,其吸光值和其濃度呈現(xiàn)一定的線性關(guān)系,且不同的物質(zhì)的紫外峰基本,并且紫外分光光光度法適合大眾能夠做到的檢測方法,它還擁有分析成本低、紫外檢測儀價格及日常維護費用低、準確度高、使用方便等優(yōu)點。
茶葉中因含有大量的營養(yǎng)物質(zhì)和化合物,增加了茶葉前處理的難度。而茶葉的前處理是整個分析過程的重要步驟,快速的提取方法更是茶葉中農(nóng)藥殘留分析的核心,直接影響后期檢測方法的準確度。因此農(nóng)藥殘留分析茶葉的前處理要求提取率高,盡量少用或不用有機溶劑[11],以減少污染。常見的樣品前處理方法主要有干法灰化法、固相萃取法、超聲波提取法等[12-14],通過查閱文獻[15-20],本實驗采用超聲波萃取法作為茶葉的前處理方法。超聲波提取法是利用超聲波強化提取作用,即媒質(zhì)產(chǎn)生*的機械振動作用和空化作用,機械振動作用將超聲波的能量傳遞給樣品,使組分脫附和溶解加快;空化作用使分子運動加快[21]。超聲波提取法操作簡單,并且它擁有操作簡便、提取效率高,可克服常規(guī)方法的被測成分在多次轉(zhuǎn)移中損失,從而影響檢測準確性的缺點。近年來超聲波提取法在茶葉的前處理中有著廣泛應(yīng)用[19-21]。
本文將專門講述先用甲醇:水,甲醇,乙醇溶液分別為提取試劑,并采用超聲波萃取來提取茶葉中的鄰苯基苯酚,結(jié)合紫外分光光度計分析在不同緩沖液中,不同 pH 值下鄰苯基苯酚的大吸收峰并繪制標準曲線,通過計算加標回收率確定方法的準確性。從而建立了一種快速簡便地檢測茶葉中鄰苯基苯酚含量的方法。
1    實驗部分
1.1   實驗試劑與儀器
1.1.1  試劑
2-苯基苯酚,Rd,Nanqiao Twon,F(xiàn)engxian Shanghai,China;甲醇,AR,國藥集團化學(xué)試劑有限公司;乙醇,AR,國藥集團化學(xué)試劑有限公司;茶葉,西湖龍井,浙江省杭州市
1.1.2 儀器設(shè)備
紫外可見分光光度計,UV1901PC,電子天平,ML104/02,梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;超聲波清洗器,KQ3200E。
2 結(jié)果與討論
2.1溶劑(萃取劑)的選擇
鄰苯基苯酚微溶于水,因此選擇了三種不同極性的溶劑[22-23](甲醇:水,甲醇,乙醇)來進行比較選出溶劑。稱取鄰苯基苯酚,在其他制備條件保持不變的前提下,使用三種不同溶劑:甲醇:水(7:3)、甲醇、乙醇分別配制 6 滋g/mL,分別以不同溶劑作為空白進行基線的確定,在 190耀400 nm 波長范圍內(nèi)多次進行光譜的連續(xù)掃描,并作出紫外峰來進行比較??芍状迹核?:3)紫外吸收峰,并采用其作為溶液的溶劑(萃取劑)。實驗結(jié)果可知,甲醇:水(7:3),甲醇,乙醇三種萃取劑的標準溶劑吸收曲線峰形一致,在其他條件不變的是情況下,甲醇:水(7:3)溶劑的紫外峰大吸收波長處的吸光值,更故采用甲醇:水(7:3)作為樣品的萃取劑。
2.2 OPP 紫外檢測方法優(yōu)化
2.2.1 OPP 大吸收波長的選擇
吸取 2 滋g/mL 的 OPP 溶液于比色皿中,以甲醇:水(7:3)溶劑作為空白進行基線的確定,在 190耀400 nm 波長范圍內(nèi)多次進行光譜的連續(xù)掃描,如圖(1),以確定 OPP 的大吸收波長。
基苯酚在 190耀400 nm 范圍內(nèi),在 201.0、283.5 nm 波長處均有吸收峰,其中以 201.0 nm 處的吸收峰,無雜峰干擾且較為穩(wěn)定,適合作為大吸收波長進行實驗。
2.2.2OPP 適宜緩沖液的選擇
在三組 6 滋g/mL 的 OPP 溶液分別加入 pH=8.5 的不同的緩沖液(BR 緩沖液,PBS 緩沖液,醋酸緩沖液),分別加入于比色皿中,以甲醇:水(7:3)溶劑作為空白進行基線的確定,在其他制備條件保持不變的前提下,在 190耀400 nm波長范圍內(nèi)多次進行光譜的連續(xù)掃描,通過其紫外峰的大吸收峰來確定適宜的緩沖液。實驗結(jié)果可知,三種不同緩沖液(BR 緩沖液,PBS 緩沖液,醋酸緩沖液)對于 OPP 標準液的影響的不同程度,其中醋酸緩沖液所得吸光值大,但因其大吸收波長處也導(dǎo)致偏離,故選用 BR 緩沖液作為 OPP 溶液的適宜緩沖液。

2.2.3 OPP 適宜緩沖液 pH 值的選擇
通過查閱文獻可知[24],在酸性條件下,pH 對 OPP 的紫外吸收影響不大,故在 6滋g/mL 的 OPP 溶液中加入 pH 值為 6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10 的 BR 緩沖
液,并測其大吸收峰。根據(jù)不同 pH 值測得的吸光度繪制 pH 值與吸光度的變化關(guān)系。得出 6 滋g/mL OPP 標準溶液在不同 pH 值下 BR 緩沖液的吸光值,可知 OPP 標準溶液在 pH=7.5 下的吸光值。
2.3OPP 標準曲線的繪制
從上述 OPP 儲備液(200.0 滋g/mL)標準溶液中吸取 0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、1mL 定容于 10mL 容量瓶,配制 2、4、6、8、10、12、20 滋g/mL 質(zhì)量濃度的標準溶液。從 2 滋g/mL 標準溶液中吸取 5mL 定容于 10mL 容量瓶中配制
1滋g/mL 溶液。從 20滋g/mL 標準溶液中吸取 0.1、0.25、0.75mL 定容至 10mL 容量瓶中配制 0.2、0.5、1.5滋g/mL 溶液。從 1滋g/mL 標準溶液中吸取 0.2、0.4、0.6、0.8、1、1.2mL 定容至 10mL 容量瓶中配制 0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.12滋g/
mL 溶液。標準溶液均用甲醇:水(7:3)定容,采用緩沖液的 pH 值,并在吸收波長處進行紫外掃描得出 OPP 標準曲線并計算出線性相關(guān)系方程如圖(2)。
液,PBS 緩沖液,醋酸緩沖液),分別加入于比色皿中,以甲醇:水(7:3)溶劑作為空白進行基線的確定,在其他制備條件保持不變的前提下,在 190耀400 nm
波長范圍內(nèi)多次進行光譜的連續(xù)掃描,通過其紫外峰的大吸收峰來確定適宜的緩沖液。實驗結(jié)果可知,三種不同緩沖液(BR 緩沖液,PBS 緩沖液,醋酸緩沖液)對于 OPP 標準液的影響的不同程度,其中醋酸緩沖液所得吸光值大,但因其吸收波長處也導(dǎo)致偏離,故選用 BR 緩沖液作為 OPP 溶液的適宜緩沖液。
2.2.4OPP 適宜緩沖液 pH 值的選擇
通過查閱文獻可知[24],在酸性條件下,pH 對 OPP 的紫外吸收影響不大,故在 6滋g/mL 的 OPP 溶液中加入 pH 值為 6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10 的 BR 緩沖液,并測其大吸收峰。根據(jù)不同 pH 值測得的吸光度繪制 pH 值與吸光度的變化關(guān)系。得出 6 滋g/mL OPP 標準溶液在不同 pH 值下 BR 緩沖液的吸光值,可知 OPP 標準溶液在 pH=7.5 下的吸光值。
2.4OPP 標準曲線的繪制
從上述 OPP 儲備液(200.0 滋g/mL)標準溶液中吸取 0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、1mL 定容于 10mL 容量瓶,配制 2、4、6、8、10、12、20 滋g/mL 質(zhì)量濃度的標準溶液。從 2 滋g/mL 標準溶液中吸取 5mL 定容于 10mL 容量瓶中配制
1滋g/mL 溶液。從 20滋g/mL 標準溶液中吸取 0.1、0.25、0.75mL 定容至 10mL 容量瓶中配制 0.2、0.5、1.5滋g/mL 溶液。從 1滋g/mL 標準溶液中吸取 0.2、0.4、0.6、0.8、1、1.2mL 定容至 10mL 容量瓶中配制 0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.12滋g/
mL 溶液。標準溶液均用甲醇:水(7:3)定容,采用緩沖液的 pH 值,并在大吸收波長處進行紫外掃描得出 OPP 標準曲線并計算出線性相關(guān)系方程如圖(2)。
1.3.4干擾物實驗的測定為確定茶葉中是否有其他物質(zhì)干擾影響實驗結(jié)果的測定,分別配制兒茶素、維生素 C 6滋g/mL,取 1mL 裝入比色皿中,作出三種物質(zhì)的紫外吸收峰,和 OPP 標準溶液的紫外峰圖進行比較,觀察是否對大波長處的吸收峰有影響。實驗證明上述物質(zhì)對該檢測方法均無干擾。
3總結(jié)
本實驗建立了茶葉中的鄰苯基苯酚含量的測定方法,具有準確性和穩(wěn)定性。利用甲醇:水(7:3)作為萃取劑,萃取方法選擇超聲波萃取法,萃取出茶葉中的鄰苯基苯酚,并采用紫外分光光度法,建立鄰苯基苯酚標準曲線對其進行含量測定,對標準曲線的萃取劑,緩沖液,適宜 pH 值等條件進行優(yōu)化。在在 0.02耀12滋g/mL 范圍內(nèi),鄰苯基苯酚濃度與吸光度具有良好線性關(guān)系,其相關(guān)系數(shù)為 0.994,加標回收率在 90.1%耀91.2%之間,符合加標回收率的標準,證明方法是可行的。結(jié)論為通過超聲波萃取結(jié)合紫外分光光度法能夠測定茶葉中鄰苯基苯酚,并且該方法具有準確度高,反應(yīng)靈敏,操作簡便等優(yōu)點。

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