CN104198414A - 一种检测食用人工合成色素的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种检测食用人工合成色素的方法，使用分光光度法一次性同时检测多种食用人工合成色素，可以检测食品中是否非法超量添加胭脂红、苋菜红、柠檬黄、日落黄、亮蓝和靛蓝、赤藓红、新红等八种食用人工合成色素，为控制非法添加食用人工合成色素的食品流入市场提供有效的检测手段。该方法包括以下步骤：(1)提取合成色素；(2)分离合成色素；(3)色素检测。

Description

一种检测食用人工合成色素的方法

技术领域

本发明涉及一种检测食用人工合成色素的方法。

背景技术

食用色素分为天然色素和人工合成色素两种。天然色素主要从植物组织中提取，也包括来自动物体内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造的有机色素。在添加色素的食品中，使用天然色素的只占不足20％。其余均为合成色素。在食品的加工过程中，添加天然色素成本较高，而且染出的颜色不够明亮，其化学性质不稳定，容易褪色。相比之下，合成色素色彩鲜艳，着色力好，而且价格也便宜，所以人工合成色素在食品中被广泛应用。

近年来，随着食品工业的快速发展，对于食用色素的需求急剧增加，某些企业为了追求经济利益，采用不正当手段，超量使用合成色素。甚至非法使用工业用色素进行食品生产，出现了一系列恶性食品安全事件，严重扰乱了市场秩序，影响了人民的身体健康，滥用食品添加剂造成的化学性危害，已成为食品安全的最大威胁之一。枸杞是传统名贵中药，有很高的营养价值，还具有降血糖、滋补肝肾,益精明目、延缓衰老、抗脂肪肝等药用保健功效，是历代医药学家推崇的上等滋补珍品，是我国传统的药食同源植物。一些不良商家为了迎合市民的消费心理，使用合成色素给枸杞染色。在我国，用于枸杞染色的合成色素主要是胭脂红和苋菜红色素。胭脂红、苋菜红主要用于蜜饯凉果、冷冻饮品、果酱和碳酸饮料等食品的限量着色,它们不能用于除红肠肠衣外的肉制品、枸杞等食品中。

近年来，测定食用合成色素的方法主要有高效液相色谱(HPLC)法、薄层色谱法(TLC)、极谱法、微柱法和紫外-可见吸收光谱法等。传统的色素检测需在实验室中进行，费用高，检测时间长，已不能满足当今社会对食品安全的需求，研究开发一套操作简便、成本低廉且快速准确、适用于现场定性分析的检测仪器和方法，可以为及时控制非法添加合成色素的食品流人市场提供有效的检测手段，提高监管效能，是当今日常卫生监督执法工作中面临亟需解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术存在的缺陷和不足，本发明提供一种检测食用人工合成色素的方法，使用分光光度法一次性同时检测多种食用人工合成色素，可以检测食品中是否非法超量添加胭脂红、苋菜红、柠檬黄、日落黄、亮蓝和靛蓝、赤藓红、新红等八种食用人工合成色素，为控制非法添加食用人工合成色素的食品流入市场提供有效的检测手段。

本发明的技术解决方案是：

1.一种检测食用人工合成色素的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)提取合成色素：取样品5-10克，用60-80ml蒸馏水反复洗涤，直至提取液无色，将所用洗涤的蒸馏水进行合并至100ml烧杯中；用离心机以5000-8000r/min离心10分钟，取离心后的色素提取液用酒石酸调pH值至4-6；

(2)分离合成色素：

a、大孔吸附树脂的活化：取10-50g大孔吸附树脂放入锥形瓶中，加入无水乙醇充分浸泡；然后用蒸馏水多次清洗，直至没有乙醇味，抽干水分后备用；

b、色素的吸附：称取1-10g预处理的大孔吸附树脂加入到100ml锥形瓶中，加入所述步骤(1)中处理好的色素提取液，加入适量无机盐，放在恒温振荡器上振荡，直到色素提取液变为无色；

c、解吸：先用蒸馏水洗涤吸附色素后的大孔吸附树脂4-6次，然后用洗脱液解吸3次，每次加10ml，将得到的洗脱液合并；最后将合并后的洗脱液经过0.45um滤膜过滤；

(3)色素检测：将装有蒸馏水的比色皿放入测量物质吸光度的仪器，点击“空白”进行校正，将仪器的吸光度值校正为0；将经过过滤后的样品液倒入比色皿中，将此比色皿放入该检测仪器，点击“检测”，测定样品液的吸光度值；根据各种色素吸收波长的不同，通过光谱扫描得到待测样品液的多个对应不同吸收波长的不同吸光度值，保存为光谱文件；再根据每种色素对应的吸光度-质量标准曲线，计算得到不同色素的含量。

2.所述步骤(2)-a中，所用的大孔吸附树脂为XDA-8、NKA-9、HPD-300中的一种，加入量为1-2g。

3.所述步骤(2)-b中，所用的无机盐可以为氯化钠、硫酸钠、硝酸钠、硫酸铵、氯化铵、碳酸氢钠中的一种，添加量为0.5-1.5g。

4.所述步骤(2)-c中，所用的洗脱液为乙醇-盐酸溶液，体积比为7:3。

5.所述步骤(3)中，所述吸光度-质量标准曲线包括柠檬黄、日落黄、胭脂红、苋菜红、亮蓝和靛蓝、赤藓红、新红八种色素的吸光度-质量标准曲线；由测得的对应不同吸收波长的不同吸光度值，计算得到包括柠檬黄、日落黄、胭脂红、苋菜红、亮蓝和靛蓝、赤藓红、新红八种色素的含量。

6.所述步骤(3)中，使用多功能食品安全快速检测仪进行吸光度测定；所述多功能食品安全快速检测仪,包括一个生化数据采集终端、一个电子数据分析终端,所述电子数据分析终端包含一计算机主机、一显示器；所述计算机主机与显示器有电连接；所述生化数据采集终端通过USB电源线连接到所述计算机主机；所述生化数据采集终端采用光谱仪作为原始数据采集方式获取连续谱图,还采用非对称式C-T结构光路,扫描范围覆盖可见光区,针对每种检测项目的最大吸收峰进行检测；所述生化数据采集终端通过电子数据传输单元与所述电子数据分析终端连接；所述计算机主机包含电子信息处理模块；所述电子数据传输单元把数据传输给所述电子信息处理模块后,所述显示器通过一图形界面显示所述电子信息处理模块的处理结果；所述生化数据采集终端包括单片机信号采集部分和光路部分,所述光路部分包括光源、光源调节及散热设备、光源驱动电路、分光系统、信号检测模块；所述电子数据分析终端配置连接一个软件工作站,所述软件工作站包括检测软件平台、数据库、数据上传软件平台、网络通讯模块、USB通讯模块、232通讯模块；所述软件工作站还连接到一个数据输入装置；所述生化数据采集终端包含一数据采集模块、一定量检测模块、一谱图扫描模块和一时间扫描模块；所述定量检测模块与所述数据采集模块有电连接,数据采集模块接收定量检测模块的信号并通过所述电子数据传输单元传送到所述电子数据分析终端；所述谱图扫描模块与所述数据采集模块有电连接,所述数据采集模块接收所述谱图扫描模块的信号并通过所述电子数据传输单元传送到所述电子数据分析终端；所述时间扫描模块与所述数据采集模块有电连接,所述数据采集模块接收所述时间扫描模块的信号并通过所述电子数据传输单元传送到所述电子数据分析终端；所述生化数据采集终端为模块化构件,包含可选配的特定功能测试试剂和附件箱；所述生化数据采集终端还可包括可选配的食品安全检测专用试剂和可选配的样品预处理箱、检测项目；所述生化数据采集终端还包含一凹面平场全息光栅,以及一钨灯光源。

本发明技术效果：

本发明提供的一种检测食用人工合成色素的方法，使用分光光度法一次性同时检测多种食用合成色素，基于合成色素可见光谱信息，可以检测样品中是否非法超量添加胭脂红、苋菜红、柠檬黄、日落黄、亮蓝和靛蓝、赤藓红、新红等八种食用人工合成色素，提供直观、快速、准确的定量测定。可对枸杞、饮料、果冻和糖果等样品中柠檬黄、日落黄、胭脂红、苋菜红、亮蓝、靛蓝、赤藓红、新红八种色素同时进行分析，即适用于该八种色素中两种或两种以上色素同时定量，也适用于该八种色素中任一种单一色素进行检测。该方法操作简便、精密度好、成本低廉且快速准确，适用于现场定性及定量分析，可作为及时控制非法添加合成色素的食品流人市场提供有效的检测手段，本发明适用于食品中人工合成色素现场分析，有利于提高监管效能，节约检测成本。

本发明采用一种多功能食品安全快速检测仪，能够快速、有效的检测出食品中食品中人工合成色素含量。该仪器采用国际上先进的高集成度的光电子元器件和计算机技术，实现仪器的数字化、智能化，操作简单，适用于非专业人员的现场快速测定。样品处理后加入所要检测项目的检测试剂，放入仪器检测池内，通过工作站软件操作，可得到检测结果并自动判断。该检测仪具有结果直读、人机界面友好、操作方便的特点，它能同时进行食品和水质等数十个检测项目的现场快速测定。仪器的分析方法大多采用国家标准分析方法，检测结果与国家推荐标准方法具有可比性，多项技术指标处于国内领先地位。该仪器采用光谱仪作为原始数据采集方式，以卤素钨灯作为光源，通过软件工作站可获取其连续谱图；采用非对称式C-T结构光路，扫描范围覆盖可见光区，波长准确度可达0.5nm，并且严格按照每种检测项目的最大吸收峰进行检测。该仪器分析过程简单快捷，检测精度、波长准确度、信噪比都远远高于目前市场上已有的仪器，解决了方法受波长限制的缺点；并且有效克服了传统的实验室检测仪器体积较大、成本高、分析方法复杂的局限，该仪器具有体积小、重量轻、稳定性好、便于携带以及操作简单、检测速度快、检测结果准确、检测效率高、自动化程度高等特点。

附图说明

图1为多功能食品安全快速检测仪组成框架图。

图2为多功能食品安全快速检测仪光电组件和软件工作站结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步说明。

下面结合具体实施例对本发明进行说明，需要说明的是，这些实施例仅作为解释和说明，而不能理解为对本发明的限制。

一种检测食用人工合成色素的方法，该方法包括如下步骤：

(1)提取合成色素：取样品5-10克，用60-80ml蒸馏水反复洗涤，直至提取液无色，将所用洗涤的蒸馏水进行合并至100ml烧杯中；用离心机以5000-8000r/min离心10分钟，取离心后的色素提取液用酒石酸调pH值至4-6；

(2)分离合成色素：

a、大孔吸附树脂的活化：取10-50g大孔吸附树脂放入锥形瓶中，加入无水乙醇充分浸泡；然后用蒸馏水多次清洗，直至没有乙醇味，抽干水分后备用；

b、色素的吸附：称取1-10g预处理的大孔吸附树脂加入到100ml锥形瓶中，加入所述步骤(1)中处理好的色素提取液，加入适量无机盐，放在恒温振荡器上振荡，直到色素提取液变为无色；

c、解吸：先用蒸馏水洗涤吸附色素后的大孔吸附树脂4-6次，然后用洗脱液解吸3次，每次加10ml，将得到的洗脱液合并；最后将合并后的洗脱液经过0.45um滤膜过滤；

(3)色素检测：将装有蒸馏水的比色皿放入测量物质吸光度的仪器，点击“空白”进行校正，将仪器的吸光度值校正为0；将经过过滤后的样品液倒入比色皿中，将此比色皿放入该检测仪器，点击“检测”，测定样品液的吸光度值；根据各种色素吸收波长的不同，通过光谱扫描得到待测样品液的多个对应不同吸收波长的不同吸光度值，保存为光谱文件；再根据每种色素对应的吸光度-质量标准曲线，计算得到不同色素的含量。

步骤(2)-a中，所用的大孔吸附树脂为XDA-8、NKA-9、HPD-300中的一种，加入量为1-2g。

步骤(2)-b中，所用的无机盐可以为氯化钠、硫酸钠、硝酸钠、硫酸铵、氯化铵、碳酸氢钠中的一种，添加量为0.5-1.5g。

步骤(2)-c中，所用的洗脱液为乙醇-盐酸溶液，体积比为7:3。

步骤(3)中，所述吸光度-质量标准曲线包括柠檬黄、日落黄、胭脂红、苋菜红、亮蓝和靛蓝、赤藓红、新红八种色素的吸光度-质量标准曲线；由测得的对应不同吸收波长的不同吸光度值，计算得到包括柠檬黄、日落黄、胭脂红、苋菜红、亮蓝和靛蓝、赤藓红、新红八种色素的含量。

步骤(3)中，使用多功能食品安全快速检测仪进行吸光度测定，如图1所示，是本发明的多功能食品安全快速检测仪组成框架图。

本发明的多功能食品安全快速检测仪包括一个生化数据采集终端101、一个电子数据分析终端103，所述电子数据分析终端103包含一计算机主机401、一显示器402；所述计算机主机401与显示器402有电连接；所述生化数据采集终端101通过USB电源线连接到所述计算机主机401；所述生化数据采集终端101采用光谱仪作为原始数据采集方式获取连续谱图，还采用非对称式C-T结构光路，扫描范围覆盖可见光区，针对每种检测项目的最大吸收峰进行检测。所述生化数据采集终端101通过电子数据传输单元102与所述电子数据分析终端103连接；所述计算机主机401包含电子信息处理模块403；所述电子数据传输单元102把数据传输给所述电子信息处理模块403后，所述显示器402通过一图形界面显示所述电子信息处理模块403的处理结果。如图2，所述电脑优选笔记本计算机，配置连接软件工作站702、电子数据传输单元102，主机和笔记本电脑通过电子数据传输单元102连接并传送电子数据，主机由USB供电驱动控制，电脑直接供电，不需要外接工作电源或电池供电。电子数据传输单元可以单独设置组件，也可以包含附载到生化数据采集终端101、电子数据分析终端103的构件，例如串口、并口、USB、红外、蓝牙等通讯设备，优选为USB设备。所述电子数据传输单元102，如为USB设备，则包含一USB插口201，对应地，所述电子数据分析终端103包含一个USB插口202，且USB插口201可插入USB插口202。

所述生化数据采集终端101包含一数据采集模块301、一定量检测模块302、一谱图扫描模块303和一时间扫描模块304；所述定量检测模块302与所述数据采集模块301有电连接，数据采集模块301接收定量检测模块302的信号并通过所述电子数据传输单元102传送到所述电子数据分析终端103；所述谱图扫描模块303与所述数据采集模块301有电连接，所述数据采集模块301所述接收所述谱图扫描模块303的信号并通过所述电子数据传输单元102传送到所述电子数据分析终端103；所述时间扫描模块304与所述数据采集模块301有电连接，所述数据采集模块301接收所述时间扫描模块304的信号并通过所述电子数据传输单元102传送到所述电子数据分析终端103。

如图2所示，所述生化数据采集终端101包括单片机信号采集部分501和光路部分502，所述光路部分501包括光源601、光源调节及散热设备602、光源驱动电路603、分光系统604、信号检测模块605。所述电子数据分析终端103配置连接一个软件工作站702，所述软件工作站702包括如下工作模块：检测软件平台801、数据库802、数据上传软件平台803、网络通讯模块804、USB通讯模块805、232通讯模块806，所述软件工作站702还通过计算机连接到一个数据输入装置901，如鼠标和键盘等。所述软件工作站702的数据处理过程和结果可以通过显示器402显示。

所述生化数据采集终端101为模块化构件，包含可选配的特定功能测试试剂和附件箱。所述生化数据采集终端101还可包括可选配的食品安全检测专用试剂和可选配的样品预处理箱、检测项目。所述生化数据采集终端101还包含一凹面平场全息光栅，以及一钨灯光源。

具体而言，本发明的多功能食品安全快速检测仪，包括生化数据采集主机、信息处理显示计算机、软件工作站、快速检测专用试剂箱、样品预处理箱等。

电子数据传输单元102与电子数据分析终端103相结合，可实现数据查询、采集、统计、分析、打印、网络传输等功能。通过简单易学的WINDOWS操作界面，可得到完全直观的中文报告。

实施例1检测枸杞中的合成色素的步骤

(1)提取合成色素：取市售的枸杞样品6克，用60ml蒸馏水反复洗涤样品，直至提取液无色，合并洗涤液至100ml烧杯中；以8000r/min的转速离心10分钟，取上清液用酒石酸调pH至4；

(2)分离合成色素：

a、大孔吸附树脂的活化：取适量大孔吸附树脂放入锥形瓶中，加入无水乙醇充分浸泡。然后用蒸馏水多次清洗，直至没有乙醇味，抽干水分后备用；

b、色素的吸附：称取适量预处理的NKA-9大孔树脂1.5g加入到100ml锥形瓶中，加入处理好的色素提取液，加入1g氯化铵固体试剂，放在恒温振荡器上振荡，直到色素提取液变为无色。

c、解吸：先用蒸馏水洗涤5次，然后用乙醇-盐酸溶液解吸3次，每次加入10ml，将得到的洗脱液合并。最后将溶液通过0.45um滤膜过滤；

(3)色素检测：将装有蒸馏水的比色皿放入测量物质吸光度的仪器，点击“空白”进行校正，将仪器的吸光度值校正为0；将经过过滤后的样品液倒入比色皿中，将此比色皿放入该检测仪器，点击“检测”，测定样品液的吸光度值；根据各种色素吸收波长的不同，通过光谱扫描得到待测样品液的多个对应不同吸收波长的不同吸光度值，保存为光谱文件；再根据每种色素对应的吸光度-质量标准曲线，计算得到不同色素的含量。

实施例2色素检测方法重复性实验。

称取苋菜红标准品0.1g溶解到100ml容量瓶中，配制成1μg/μl的标准品溶液。取市售的枸杞样品6克，用60ml蒸馏水反复洗涤样品，合并洗涤液至100ml烧杯中，加入1μg/μl的标准品溶液60ul，搅拌均匀。以8000r/min的转速离心10分钟，取上清液用酒石酸调pH至4。称取处理过的NKA-9大孔树脂按实施例1中的步骤进行吸附和解吸，制成待测样品液后进行测定。重复上述步骤6次，通过得到的实验数据可以看出RSD<5％，说明该方法的重复性良好。

表1苋菜红色素检测的重复性实验数据

实施例3色素检测方法精密度和准确度实验。

称取苋菜红和胭脂红标准品各0.1g溶解到100ml容量瓶中，配制成1μg/μl的标准品溶液。按着实施例2的步骤进行操作，将加入标准溶液的体积改为300μl，其余步骤同实施例2，重复6次。

表2苋菜红和胭脂红色素的加标回收数据

从表2中可以看出，苋菜红和胭脂红的加标回收率误差在5％之内，说明此方法准确度和精密度较好，完全可以满足合成色素定量分析测定的需求。

应当指出，以上所述本发明具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。因此，尽管本说明书和实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换；而一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改进，其均涵盖在本发明创造专利的保护范围当中。

Claims (6)

1.一种检测食用人工合成色素的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)提取合成色素：取样品5-10克，用60-80ml蒸馏水反复洗涤，直至提取液无色，将所用洗涤的蒸馏水进行合并至100ml烧杯中；用离心机以5000-8000r/min离心10分钟，取离心后的色素提取液用酒石酸调pH值至4-6；

(2)分离合成色素：

a、大孔吸附树脂的活化：取10-50g大孔吸附树脂放入锥形瓶中，加入无水乙醇充分浸泡；然后用蒸馏水多次清洗，直至没有乙醇味，抽干水分后备用；

b、色素的吸附：称取1-10g预处理的大孔吸附树脂加入到100ml锥形瓶中，加入所述步骤(1)中处理好的色素提取液，加入适量无机盐，放在恒温振荡器上振荡，直到色素提取液变为无色；

c、解吸：先用蒸馏水洗涤吸附色素后的大孔吸附树脂4-6次，然后用洗脱液解吸3次，每次加10ml，将得到的洗脱液合并；最后将合并后的洗脱液经过0.45um滤膜过滤；

(3)色素检测：将装有蒸馏水的比色皿放入测量物质吸光度的仪器，点击“空白”进行校正，将仪器的吸光度值校正为0；将经过过滤后的样品液倒入比色皿中，将此比色皿放入该检测仪器，点击“检测”，测定样品液的吸光度值；根据各种色素吸收波长的不同，通过光谱扫描得到待测样品液的多个对应不同吸收波长的不同吸光度值，保存为光谱文件；再根据每种色素对应的吸光度-质量标准曲线，计算得到不同色素的含量。

2.根据权利要求1所述的检测食用人工合成色素的方法，其特征在于，所述步骤(2)-a中，所用的大孔吸附树脂为XDA-8、NKA-9、HPD-300中的一种，加入量为1-2g。

3.根据权利要求1所述的检测食用人工合成色素的方法，其特征在于，所述步骤(2)-b中所用的无机盐可以为氯化钠、硫酸钠、硝酸钠、硫酸铵、氯化铵、碳酸氢钠中的一种，添加量为0.5-1.5g。

4.根据权利要求1所述的检测食用人工合成色素的方法，其特征在于，所述步骤(2)-c中所用的洗脱液为乙醇-盐酸溶液，体积比为7:3。

5.根据权利要求1所述的检测食用人工合成色素的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述吸光度-质量标准曲线包括柠檬黄、日落黄、胭脂红、苋菜红、亮蓝和靛蓝、赤藓红、新红八种色素的吸光度-质量标准曲线；由测得的对应不同吸收波长的不同吸光度值，计算得到包括柠檬黄、日落黄、胭脂红、苋菜红、亮蓝和靛蓝、赤藓红、新红八种色素的含量。

6.根据权利要求1所述的检测食用人工合成色素的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，使用多功能食品安全快速检测仪进行吸光度测定；所述多功能食品安全快速检测仪,包括一个生化数据采集终端、一个电子数据分析终端,所述电子数据分析终端包含一计算机主机、一显示器；所述计算机主机与显示器有电连接；所述生化数据采集终端通过USB电源线连接到所述计算机主机；所述生化数据采集终端采用光谱仪作为原始数据采集方式获取连续谱图,还采用非对称式C-T结构光路,扫描范围覆盖可见光区,针对每种检测项目的最大吸收峰进行检测；所述生化数据采集终端通过电子数据传输单元与所述电子数据分析终端连接；所述计算机主机包含电子信息处理模块；所述电子数据传输单元把数据传输给所述电子信息处理模块后,所述显示器通过一图形界面显示所述电子信息处理模块的处理结果；所述生化数据采集终端包括单片机信号采集部分和光路部分,所述光路部分包括光源、光源调节及散热设备、光源驱动电路、分光系统、信号检测模块；所述电子数据分析终端配置连接一个软件工作站,所述软件工作站包括检测软件平台、数据库、数据上传软件平台、网络通讯模块、USB通讯模块、232通讯模块；所述软件工作站还连接到一个数据输入装置；所述生化数据采集终端包含一数据采集模块、一定量检测模块、一谱图扫描模块和一时间扫描模块；所述定量检测模块与所述数据采集模块有电连接,数据采集模块接收定量检测模块的信号并通过所述电子数据传输单元传送到所述电子数据分析终端；所述谱图扫描模块与所述数据采集模块有电连接,所述数据采集模块接收所述谱图扫描模块的信号并通过所述电子数据传输单元传送到所述电子数据分析终端；所述时间扫描模块与所述数据采集模块有电连接,所述数据采集模块接收所述时间扫描模块的信号并通过所述电子数据传输单元传送到所述电子数据分析终端；所述生化数据采集终端为模块化构件,包含可选配的特定功能测试试剂和附件箱；所述生化数据采集终端还可包括可选配的食品安全检测专用试剂和可选配的样品预处理箱、检测项目；所述生化数据采集终端还包含一凹面平场全息光栅,以及一钨灯光源。