苹果汁荧光特性的研究

左锦静

（河南工业贸易职业学院，河南 郑州 450012）

按照果汁的定义,可以把任何添加了外来物质的果汁说成掺假果汁，因为在果汁类产品中添加任何外来物质都是不被允许的，除了在生产还原果汁时，才可在浓缩果汁原料中添加果汁浓缩时失去的量相同的水[1]。目前，苹果汁的掺假主要有以下3种方式：第1种是以香精、糖精、色素和水等为原料而调配成的完全配制型苹果汁；第2种掺假不容易被测出，是通过将梨汁等一些更廉价的果汁掺入苹果汁中，而掺假。第3种掺假方式是以水或糖等其他成分增加苹果汁的体积，当这种达到掺假苹果汁体积被增加到10%至30%就难于检测了。此外，果汁或果汁饮料还有其他掺假形式，例如灭菌或还原果汁冒称鲜榨果汁，不标明防腐剂和色素等添加物质，假冒原果汁的含量等。近年来，针对果汁掺假问题，国内外许多学者进行了不同程度的研究，取得了较好成果[2]。

目前荧光分析法已经被应用于果汁的检测研究。如胡耀星，袁三喜等，用荧光法鉴定柑橘汁饮料掺假[3]，该方法快速、简单、准确、灵敏度高。2009年，表面荧光法激发-发射矩阵应用于评估热处理苹果汁中的非酶褐变，该方法为监控果汁的非酶褐变提供了一个可行的方法[4]。本文利用荧光分光光度计研究了苹果汁的荧光特性，以期为荧光法快速鉴别苹果汁掺假提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

100%苹果汁：从超市随机取样4种。分别为塞浦丽娜100%苹果汁、大湖100%苹果汁、汇源100%苹果汁和发那100%苹果汁。

1.2 仪器

Cary Eclipse荧光分光光度计：美国，瓦里安公司。

1.3 方法

1.3.1 原材料处理

100%苹果汁饮料用离心机过滤，8000 r/min离心10 min，然后通过0.45μm的针头过滤膜，滤液备用。离心后的上清液用滤纸过滤，收集滤液，备用。

1.3.2 荧光分光光度计仪器参数设置

扫描速度，中速（600 nm/min）；平均时间：0.1 s；灵敏度高；激发夹缝：5 nm；发射夹缝：5 nm。

1.4 苹果汁荧光特性的确定

1）零级激发光谱上荧光强度最大处波长的确定：分别对4种不同品牌100%苹果汁进行零级激发扫描，得到零级激发光谱，选择峰波长（可能是多个），分别设其为激发波长并扫描得到发射光谱，选发射光谱上强度最大处波长为发射波长，回扫激发光谱，对照得到的激发光谱和发射光谱是否呈镜像对称。

2）对4种不同品牌100%苹果汁，由上一步可选取零级激发光谱上荧光强度最大处的波长，并以该波长附近范围为激发波长分别进行3D发射扫描，得一系列发射光谱图，由图上可看出发射峰的大致波长范围，以该波长范围为发射波长范围进行3D激发扫描，得一系列激发光谱图。

3）将上一步所得的4种不同品牌100%苹果汁的激发光谱图进行比较，结合荧光强度，选出最佳激发波长。

4）在上一步选定的最佳激发波长条件下，分别对4种不同品牌100%苹果汁进行发射扫描，看其在此处是否都有一定强度的荧光发射，并可确定苹果汁在此激发波长下的发射峰范围。

5）得到本实验的工作波长及苹果汁的荧光光谱特性。

2 结果与讨论

2.1 苹果汁荧光特性的确定（以塞浦丽娜100%苹果汁为例）

对塞浦丽娜100%苹果汁进行零级激发扫描，得到零级激发光谱图，见图1。

图1 塞浦丽娜100%苹果汁零级激发光谱图Fi.1 Zero level excitation spectrum of 100%Cyprina apple juice

由图1可以看出，在380、616、791 nm处分别有较强荧光强度的体现，分别以以上3处波长为激发波长进行荧光发射扫描，只有当激发波长为380 nm时有发射峰（峰值为461 nm），而零级激发光谱上870 nm以后的峰显然可不予考虑，再以461 nm为发射波长进行荧光激发扫描，得到461 nm发射波长下的激发光谱，对比知其与380 nm激发波长下的发射光谱呈镜像对称，见图2。

图2 380nm激发下的发射光谱及461 nm发射下的激发光谱Fig.2 380 nm emission spectrum and 461 nm excitation spectrum of 100%Cyprina apple juice

由图2可知，零级激发光谱图上380 nm处附近苹果汁具有荧光特性。

2.2 苹果汁激发波长的确定

以380 nm波长附近范围为激发波长对塞浦丽娜100%苹果汁进行3D发射扫描，得其一系列发射光谱，见图3。

图3 塞浦丽娜牌100%苹果汁360 nm～400 nm的3D发射光谱图Fig.3 3D emission spectrum from 360 nm to 400 nm of 100%Cyprina apple juice

由图3可选取450 nm附近范围为发射波长（本文选440 nm～490 nm）进行荧光激发扫描，得一系列荧光激发光谱，见图4。

图4 塞浦丽娜牌100%苹果汁440 nm～490 nm的3D激发光谱Fig.4 3D excitation spectrum from 440 nm to 490 nm of 100%Cyprina apple juice

同理，可以得到其他3种100%苹果汁的3D激发光谱图，见图5～图7。

由4种苹果汁一系列激发光谱图中荧光强度大小可以大致选定379 nm为最佳激发波长。

2.3 苹果汁发射波长的确定

以379 nm为激发波长，分别对4种100%苹果汁进行发射扫描，得到其各自的发射光谱，见图8。

图5 大湖100%苹果汁450 nm～470 nm的3D激发光谱Fig.5 3D excitation spectrum from 450 nm to 470 nm of 100%Dahu apple juice

图6 汇源100%苹果汁450 nm～495nm的3D激发光谱Fig.6 3D excitation spectrum from 450 nm to 495 nm of 100%Huiyuan apple juice

图7 发那100%苹果汁450 nm～490 nm的3D激发光谱Fig.7 3D excitation spectrum from 450 nm to 490 nm of 100%Fana apple juice

图8 4种100%苹果汁379 nm发射光谱图Fig.8 The emission spectrum under379nmof four100%apple juice

由图8可知，在379 nm激发波长处4种100%苹果汁均有一定强度的荧光发射，故选379 nm为最佳激发波长符合要求；也可知，100%苹果汁的荧光特性为：在379 nm激发波长激发下，在454 nm～465 nm处附近有最大发射峰。可知选择463 nm为发射波长较为合适。

3 结论

1）4种100%苹果汁在一定波长下有荧光特性。

2）4种100%苹果汁在激发波长379 nm，发射波长463 nm处有最大的荧光强度。

[1]朱孔岳,周静,高一璇,等.苹果汁中果汁含量测定方法研究[J].检测与分析,2010,13(5):29-33

[2]韩建勋,陈颖,黄文胜,等.苹果汁鉴伪技术研究进展[J].食品科技,2008(8):205-208

[3]胡耀星,袁三喜.荧光法鉴定柑桔汁饮料掺假[J].分析检测,2005,26(5):166-168

[4]Dazhou Zhu,Baoping Ji.Evaluation of the non-enzymatic browning in thermally processed apple juice by front-face fluorescence spectroscopy[J].Food chemistry,2009(113):272-279