紫外分光光度法测定饮料制品中的咖啡因含量

张 薇

(柳州化工股份有限公司，广西 柳州 545002)

紫外分光光度法测定饮料制品中的咖啡因含量

张 薇

(柳州化工股份有限公司，广西 柳州 545002)

采用紫外可见分光光度法测定饮料制品中咖啡因的含量。结果表明，在 0～20mg/L 范围内线性良好，相关系数为 R2=0.99911，检出限 LOD 为 0.13mg/L，低于国标 GB/T5009.139-2003《饮料中咖啡因的测定》中规定的检出限 3mg/L。加标回收率 97%。该法重复性好，灵敏度高，其准确度、精密度均能满足工业生产的分析要求。

饮料；咖啡因；紫外分光光度法

咖啡因是一种生物碱，为弱碱性化合物，毒性，可引发心脏病，对人体骨骼状况及钙平 无色针状晶体，无臭、味苦。在通常的饮料如 衡产生不利影响等。饮料已成为我们日常生活 咖啡、茶和可乐饮料，以及头痛药、止痛药中 中不可缺少的摄取水分和营养的产品，咖啡因 都发现有咖啡因的存在。适量食用咖啡因有驱 的含量是饮料的一个重要品质指标，因此测定 除疲劳、兴奋神经等作用，临床上用于神经衰 饮料中咖啡因的含量值得关注。本文参考 弱、伤风、偏头痛等疾病的治疗，但长期大量 GB/T 5009.139-2003 采用紫外分光光度法测 摄取咖啡因有损人体的健康，如咖啡因自身的 试了饮料中的咖啡因含量。

1 实验部分

1.1 实验原理

咖啡因的三氯甲烷溶液在 276.5nm 波长下有最大吸收，其吸收值的大小与咖啡因浓度成正比，标准曲线法计算结果。

1.2 仪器

岛津 UV-2400 紫外-可见分光光度计。

1.3 试剂

(1)无水硫酸钠；

(2)三氯甲烷；

(3)15 g/L 高锰酸钾溶液：称取 1.5g 高锰酸钾，用水溶解并稀释至 100 mL。

(4)亚硫酸钠和硫氰酸钾混合溶液：称取 10 g 无水亚硫酸钠(Na2SO3)，用水溶解并稀释至 100 mL。

另取 10 g 硫氰酸钾，用水溶解并稀释至 100 mL，然后两者均匀混合。

(5)15%磷酸溶液：吸取 15 mL 磷酸置于 100 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

(6)200 g/L 氢氧化钠溶液：称取 20 g 氢氧化钠，用水溶解，冷却后稀释至 100 mL。

(7)200 g/L 醋酸锌溶液：称取 20g 醋酸锌[Zn(CH3COO)2·2H2O]中，加入 3 mL 冰乙酸，加水溶解并稀释到 100 mL。

(8)100 g/L 亚铁氰化钾溶液：称取 10 g 亚铁氰化钾[K4Fe(CN)6·3H2O[用水溶解并稀释到 100 mL。

(9)咖啡因标准品：含量 98.0%以上。

(10)咖啡因标准储备液：根据咖啡因标准品的含量用三氯甲烷配制成 0.5 mg/mL 咖啡因的溶液，置于冰箱中保存。

1.4 标准曲线的绘制

从0.5 mg/mL 的咖啡因标准储备液中，用三氯甲烷配制成浓度分别为0，5，10，15，20 mg/L的标准系列，以0 mg/L作参比，调节零点，用1 cm比色皿于最大吸收波长(276.5 nm)处测量吸光度，作吸光度-浓度的标准曲线并求出直线回归方程。

1.5 样品及其前处理

样品：1号可乐，2号咖啡饮品。

(1)分别取1号样品5 mL，2号样品10 mL，分别加入5 mL 高锰酸钾，静置5min。

(2)分别加入10 mL混合液(硫氰化钾和亚硫酸钠)，摇匀。

(3)加50 mL三氯甲烷摇动100次，静置分层，接收提取液。再加40 mL三氯甲烷提取。合并用三氯甲 烷溶液定容至100 mL。取20 mL，加5 g无水硫酸钠，摇匀，准备上机。

2 结果与讨论

2.1 标准曲线

仪器稳定后，对不同浓度的标准溶液进行光谱扫描，如图 1 所示，并记录最大吸收波长 276.5 nm。依次测定咖啡因标准溶液，制定工作标准曲线，工作标准曲线，见图 2。

图1 对不同浓度的标准溶液进行光谱扫描

如图2所示，0～20 mg/L 之间咖啡因的浓度与吸光度的线性良好，计算其回归方程为：

y=0.05105x -0.01051，R2 = 0.99911

2.2 检出限的测定

对样品空白标准溶液 10 次测定，以 3 倍 SD 值除以标准曲线斜率算得检测限为 0.13mg/L。(国标 GB/T5009.139-2003 规定此法检出限为 3mg)

2.3 饮料样品中咖啡因的测定

按实验方法对样品进行分析，其结果见表1。

表1 样品的检测结果

2.4 方法的加标回收率和精密度

分别取样品5mL，再分别加入5mg/mL标准使用液1mL，同样品处理方式进行，于波长276.5nm处测吸光度，结果见表2。

表2 样品的加标回收率和精密度

3 结论

本文参考GB/T5009.139-2003《饮料中咖啡因的测定》，采用紫外-可见分光光度法测定可乐样品和咖啡饮料中咖啡因的含量，测试结果均低于国家规定的150 mg/L的限量要求，说明市售的该品牌的咖啡因含量正常。该方法具有快速、检出限低、灵敏度高、回收率好等优点，其准确度、精密度均能满足可乐型饮料制品的生产分析要求。

[1] 刘清华. 紫外分光光度法测可乐中咖啡因的含量[J].广东化工，2013,40(19)：158-160.

[2] 张 琦，黄思勇.绿茶中咖啡因含量测定研究[J]. 安徽农业科学，2013, 41(7):3132-3133.

[3] 孙延春,张 英. 紫外光谱法测定饮料中的咖啡因含量[J]. 化学研究，2011, 22 (1) :77-79.

(本文文献格式：张 薇 .紫外分光光度法测定饮料制品中的咖啡因含量[J].山东化工，2017，46(14)：78-79.)

2017-05-05

张 薇(1979—)，女，广西桂林人，应用化学专业，学士学位，主要研究方向：工业分析及检测。

O657.32

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1008-021X(2017)14-0078-02