基于紫外光譜法對(duì)不同品種蜂蜜糖含量的測(cè)定研究

楊雪 王曉東

摘 要：蜂蜜中含有很多成分，其中總糖含量對(duì)蜂蜜營養(yǎng)及儲(chǔ)藏時(shí)間影響較大，蜂蜜的質(zhì)量?jī)?yōu)劣與總糖含量的高低息息相關(guān)。采用紫外光譜法測(cè)量蜂蜜中總糖含量，對(duì)實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行優(yōu)化，得出最大吸收波長(zhǎng)在286nm處、加熱最佳時(shí)間為8min、鹽酸最佳用量是6mL。選市面常見三種蜂蜜進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出椴樹蜂蜜中的總糖含量最高。

關(guān)鍵詞：蜂蜜;總糖;紫外光譜法

中圖分類號(hào)：TB 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.06.089

眾所周知，蜂蜜是一種天然的營養(yǎng)食品，同時(shí)有助于老人、孩子、體弱者直接吸收，是一種老少皆宜的良藥。蜂蜜中的物質(zhì)已檢驗(yàn)出的已有180多種，實(shí)際上是一種成分極為復(fù)雜的糖類復(fù)合體。蜂蜜中的成分主要包括糖類、水分、酶類和礦物質(zhì)。市面上常見的蜂蜜種類有槐花蜜、荊花蜜、椴樹蜜等。由于利益驅(qū)使，摻假蜂蜜等新聞常常被報(bào)道。目前我國對(duì)于蜂蜜中糖類含量有著明確規(guī)定：合格蜂蜜中，果糖和葡萄糖含量不得小于60%，蔗糖含量不得大于10%。蜂蜜中總糖的檢驗(yàn)，目前除傳統(tǒng)檢驗(yàn)方法外，主要有氣相色譜法，液相色譜法，紅外光譜法、紫外光譜法等。關(guān)于利用紫外光譜法檢測(cè)蜂蜜中總糖含量，相關(guān)文獻(xiàn)有報(bào)道，但沒有給出最適反應(yīng)條件。因此本文中對(duì)于最大吸收波長(zhǎng)、加熱的最佳時(shí)間、鹽酸的最優(yōu)用量等進(jìn)行了詳細(xì)探索。

1 實(shí)驗(yàn)方法

本文分別對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)溶液和待測(cè)樣品溶液進(jìn)行紫外光譜法，通過最佳吸收波長(zhǎng)的確定，最佳水浴加熱時(shí)間的確定，最佳鹽酸用量的確定等，繪制出標(biāo)準(zhǔn)曲線，最后使用紫外分光光度計(jì)對(duì)不同蜂蜜樣品在最優(yōu)條件下進(jìn)行吸光度檢測(cè)，計(jì)算出不同蜂蜜的總糖含量。

2 主要儀器與試劑

UV-2100雙光束紫外/可見分光光度計(jì)（北京北分瑞利分析儀器有限責(zé)任公司）;FC204型電子天平（上海精科天平儀器廠）。D-果糖標(biāo)準(zhǔn)品（上海金穗生物科技有限公司）;市售槐花蜂蜜、椴樹蜂蜜、荊花蜂蜜。

3 實(shí)驗(yàn)樣品的制備

3.1 標(biāo)準(zhǔn)樣品的制備

在正式測(cè)量蜂蜜中總糖含量之前，需要使用標(biāo)準(zhǔn)樣品探究各種實(shí)驗(yàn)條件。首先使用分析天平準(zhǔn)確稱取0.010g D-果糖，溶于去離子水中，定容至100mL容量瓶中，制成果糖標(biāo)準(zhǔn)品，果糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為0.1mg/mL。

3.2 測(cè)試樣品的制備

將三種蜂蜜樣品（槐花蜂蜜、椴樹蜂蜜、荊花蜂蜜），分別使用分析天平準(zhǔn)確稱取一定質(zhì)量的蜂蜜（小于0.200g），加入去離子水定容至1000mL容量瓶中，制成蜂蜜樣品待測(cè)液備用。

4 實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果分析

4.1 最佳吸收波長(zhǎng)的確定

準(zhǔn)確稱取1.0mL的0.1mg/mL的D-果糖標(biāo)準(zhǔn)溶液加入具塞試管中，然后加入6mL濃鹽酸，用去離子水定容到10mL。充分搖晃后在沸水中水浴加熱8min，使試管中果糖標(biāo)準(zhǔn)液與濃鹽酸反應(yīng)完全，接著將其取出并用流水冷卻至室溫。使用紫外分光光度計(jì)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液在波長(zhǎng)200-400nm處掃描，根據(jù)其吸收光譜圖的最高峰值，確定實(shí)驗(yàn)的最大吸收波長(zhǎng)。圖1為該D-果糖標(biāo)準(zhǔn)溶液樣品的紫外光譜圖，從圖中可以看出，該樣品最大吸收波長(zhǎng)為286nm。故在本實(shí)驗(yàn)中，將使用紫外分光光度儀在286nm處測(cè)量三種蜂蜜樣品吸光度。

4.2 最佳加熱時(shí)間的確定

分別準(zhǔn)確量取D-果糖標(biāo)準(zhǔn)品溶液0mL、0.5mL、1.0mL、1.5mL、2.0mL共5組，加入6mL鹽酸，接著再加入去離子水定容到10mL，配制成濃度分別為0μg/mL、5μg/mL、10μg/mL、15μg/mL、20μg/mL的一系列果糖溶液，分別在100℃水浴中加熱2min、4min、6min、8min、10min，取出流水冷卻至室溫，以去離子水為參比，使用分光光度儀于286nm處測(cè)定吸光度，每組溶液的吸光度分別按公式y(tǒng)=Ax+B進(jìn)行線性回歸確定對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)曲線，并根據(jù)其相關(guān)系數(shù)R2來確定加熱時(shí)間，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示。

由上表可以發(fā)現(xiàn)，加熱時(shí)間為2min、4min、6min時(shí)，隨著果糖濃度的增加，吸光度也在增加，但是當(dāng)加熱時(shí)間為8min及以上時(shí)，不同濃度果糖溶液的吸光度逐漸趨于穩(wěn)定。從回歸方程分析，當(dāng)加熱時(shí)間超過8min后，其相關(guān)系數(shù)R2已經(jīng)達(dá)到了0.999以上，且擬合值B≈0。因此，確定實(shí)驗(yàn)的最佳加熱時(shí)間為8min。

4.3 最佳鹽酸用量的確定

分別準(zhǔn)確量取D-果糖標(biāo)準(zhǔn)品溶液0mL、0.5mL、1.0mL、1.5mL、2.0mL共5組，分別加入2mL、4mL、6mL、8mL鹽酸，再加入去離子水定容到10mL，配制成濃度分別為0μg/mL、5μg/mL、10μg/mL、15μg/mL、20μg/mL的一系列果糖溶液，充分搖晃后在100℃水浴中加熱8min，取出后用流水冷卻至室溫，以去離子水為參比，于286nm處測(cè)定吸光度，按照數(shù)學(xué)方法對(duì)每組溶液的吸光度分別按公式y(tǒng)=Ax+B進(jìn)行線性回歸確定對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)曲線，并根據(jù)其相關(guān)系數(shù)R2來確定加熱時(shí)間，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2所示。

由上表可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于鹽酸濃度為2mL和4mL時(shí)，不同濃度果糖標(biāo)準(zhǔn)液的吸光度不同，5μg/mL的果糖標(biāo)準(zhǔn)液在4種不同鹽酸用量下其吸光度均不發(fā)生變化，說明對(duì)于5μg/mL的果糖標(biāo)準(zhǔn)液來說，2mL的鹽酸用量足以使其完全反應(yīng)。10μg/mL的果糖標(biāo)準(zhǔn)液在2mL的鹽酸用量下，其吸光度值小于4mL及以上鹽酸用量的吸光度值，說明此時(shí)沒有反應(yīng)完全。當(dāng)鹽酸用量為6mL及以上時(shí)我們發(fā)現(xiàn)不同濃度果糖溶液的吸光度值基本相同，即鹽酸用量為6mL及以上時(shí)果糖溶液均可以完全反應(yīng)。從回歸方程的角度來說，當(dāng)鹽酸用量超過6mL后，其相關(guān)系數(shù)R2已經(jīng)達(dá)到了0.999以上，且擬合值B≈0。因此，確定最佳鹽酸用量為6mL。

4.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

分別準(zhǔn)確量取果糖標(biāo)準(zhǔn)品溶液0mL、0.5mL、1.0mL、1.5mL、2.0mL，加入6mL濃鹽酸，再加入去離子水定容到10mL，配制成濃度分別為0μg/mL、5μg/mL、10μg/mL、15μg/mL、20μg/mL的一系列果糖溶液，充分搖晃后在100℃水浴中加熱8min，取出流水冷卻至室溫，以去離子水為參比，使用紫外分光光度儀于286nm處測(cè)定吸光度，按公式y(tǒng)=Ax+B進(jìn)行線性回歸確定標(biāo)準(zhǔn)曲線。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2所示，可以看出，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)符合線性分布，經(jīng)回歸分析，確定標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程為y=0.0282x-0.0058，R2=0.9993。

4.5 三種蜂蜜中總糖含量測(cè)定

根據(jù)上文確定的最佳實(shí)驗(yàn)條件，準(zhǔn)確量取三種蜂蜜樣品待測(cè)液各1mL，加入6mL濃鹽酸，再加入去離子水定容到10mL，充分搖晃后在100℃水浴中加熱8min，反應(yīng)完全后取出用流水冷卻至室溫，以去離子水為參比，使用紫外分光光度計(jì)于286nm處測(cè)定吸光度，記錄三種蜂蜜的吸光度。按公式y(tǒng)=0.0282x-0.0058分別將記錄的吸光度帶入公式，計(jì)算待測(cè)液總糖濃度，進(jìn)一步根據(jù)蜂蜜樣品取樣質(zhì)量于計(jì)算出的待測(cè)液濃度的乘積計(jì)算出蜂蜜樣品總糖含量，不同蜂蜜中總糖含量測(cè)定數(shù)據(jù)如表3所示。

可以看出，本實(shí)驗(yàn)所取的三種蜂蜜，椴樹蜂蜜的吸光度最高，槐花蜂蜜的吸光度最低，根據(jù)回歸方程y=0.0282x-0.0058，算出三種蜂蜜的待測(cè)液濃度，再根據(jù)取樣質(zhì)量與待測(cè)液濃度的乘積，計(jì)算出椴樹蜂蜜總糖含量最高，為92.86%，而槐花蜂蜜總糖含量最低，為74.25%。

5 結(jié)論

本文使用紫外光譜法測(cè)量槐花蜂蜜、椴樹蜂蜜及荊花蜂蜜中的總糖含量，通過實(shí)驗(yàn)確定最大吸收波長(zhǎng)為286nm，最佳加熱時(shí)間為8min，最佳鹽酸用量為6mL。在最優(yōu)條件下，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線，得出槐花蜂蜜中總糖含量為74.25%、椴樹蜂蜜中總糖含量為92.86%、荊花蜂蜜中總糖含量為80.22%。椴樹蜂蜜中總糖含量最高，使得椴樹蜂蜜在相同規(guī)格能為人體提供更多營養(yǎng)。紫外光譜法實(shí)驗(yàn)過程簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確，能夠測(cè)定不同蜂蜜中總糖含量，為我國蜂蜜中總糖含量檢測(cè)提供了一種實(shí)用、高效的快速檢測(cè)方法。本文也存在一些不足之處，如選取的蜂蜜樣品過少，最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果缺乏與其他方法檢測(cè)蜂蜜中總糖含量的橫向?qū)Ρ取?/p>

參考文獻(xiàn)

[1]葛亮，江鈺，侯旭杰，等.紫外分光光度法測(cè)定紅棗中總糖的含量[J].光譜實(shí)驗(yàn)室，2009，（04）：893-895.

[2]楊文菊，田樹革，董文杰，等.紫外光譜法測(cè)定蜂蜜中總糖的含量[J].光譜實(shí)驗(yàn)室，2007，（04）：739-742.

[3]占達(dá)東.紫外分光光度法測(cè)定蜂蜜中果糖的含量[J].湘潭大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào)，2003，（02）：41-42.