三种食用色素的电化学行为的理论计算与验证

第9章食品中的天然色素食品的品质，除了营养价值和卫生要求外，还应该包括食品的色泽和风味。

颜色不仅通过视觉给人以美感，增加食欲，而且在一定程度上反映食品质量的优劣和新鲜程度。

不自然、不均匀、不正常的食品颜色通常被认为是劣质、变质或工艺不良的标志。

因此，在生产食品时，如何采用合理的加工工艺和贮存方法，以保持食品的天然色泽，以及使用食品着色剂改进食品的颜色是一个非常重要的问题。

食品中的天然色素按其来源不同可分为三类：植物色素，如叶绿素、胡萝卜素、花青素等；动物色素，如血红素、胭脂虫红等；微生物色素，如红曲色素、核黄素等。

大多情况下，食品中的天然色素按其化学结构进行分类，如表9–1所示。

表9–1 天然色素分类9.1 色素的发色原理自然光是由不同波长的光组成的，波长在380～770nm之间的电磁波叫可见光，波长小于380nm的紫外区域的光和波长大于770nm的红外区域的光均为不可见光。

在可见光区内，不同波长的光能显示不同的颜色。

颜色是通过色素对自然光中的可见光的选择吸收及反射而产生的。

能够吸收可见光激发而发生电子跃迁的食物成分称为食品色素。

食品原料中天然存在的色素叫食品固有色素，专门用于食品染色的添加剂称为食品着色剂。

食品所显示出的颜色，不是吸收光自身的颜色，而是食品反射光（或透射光）中可见光的颜色。

若光源为自然光，食品吸收光的颜色与反射光的颜色互为补色。

例如，食品呈现紫色，是其吸收绿色光所致，紫色和绿色互为补色。

食品将可见光全部吸收时呈色黑，食品将可见光全部通过时无色。

各种色素都是由发色基团和助色基团组成的。

凡是有机化合物分子在紫外及可见光区域内（200～700nm）有吸收峰的基团都称为发色基团，如—C═C—、—C═O、—CHO、—COOH、—N ═N —、—N ═O 、—NO 2、—C ═S 等。

发色基团吸收光能时，电子就会从能量较低的π轨道或n 轨道（非共用电子轨道）跃迁至π*轨道，然后再从高能轨道以放热的形式回到基态，从而完成了吸光和光能转化。

叶绿素在食品加工储藏中的变化P297
护绿技术P299
肌肉颜色变化P302
肉制品护色P305
花色苷稳定性的影响因素P311
第九章色素
1.食品色素：把食品中能够吸收或反射可见光进而使食品呈现各种颜色的物质统称为食品色素。

食品着色剂：指经过严格的安全性评估试验并经准许可以用于食品着色的天然色素或人工合成的化学物质。

2.染色：是获得和保持食品理想色泽的另一类常用方法
护色：就是选择具有适当成熟度的原料，力求有效、温和及快速的加工食品，尽量在加工和储藏中保证色素少流失、少接触氧气、避光、避免过强的酸性或碱性条件、避免过度加热、避免与金属设备直接接触和利用适当护色剂处理等，使食品尽可能保持原来的色泽。

3.发色团：在紫外和可见光区（200-800nm）具有吸收峰的基团，也称生色团。

助色团：吸收波段在紫外区，本身不产生颜色，但当与共轭体系或发色团连接时，可使整个分子的吸收波长向长波方向迁移而产生颜色。

4.色淀：是由可溶于水的着色剂沉淀在许可使用的不溶性基质上所制备的一种特殊的着色剂，即在同样条件下不溶于水的着色剂制品。

5.浓缩效应：食品在着色时是潮湿的，当水分蒸发逐渐干燥时，着色剂亦会随着集中于表层，造成所谓的“浓缩影响”，特别在食品和着色剂之间的亲和力低
时更为明显。

试论电化学分析法在保健食品检测中的应用电化学分析法是基于电化学原理进行物质分析的一种方法，具有灵敏度高、检测速度快、成本低等优点。

在保健食品检测中，电化学分析法可以用于测定保健食品中的成分含量、污染物、添加剂等信息，帮助监管部门和消费者了解产品的真实情况。

下面将从电化学分析法在保健食品成分检测、污染物检测、添加剂检测等方面进行探讨。

电化学分析法在保健食品成分检测中的应用。

保健食品通常含有多种成分，如维生素、矿物质、蛋白质、脂肪酸等。

电化学分析法可以利用不同的电化学技术，如循环伏安法、方波伏安法、安培法等，来测定保健食品中各种成分的含量和性质。

可以利用安培法测定蛋白质的含量，利用循环伏安法测定维生素的含量。

这些分析方法具有快速、准确的特点，能够为生产企业和监管部门提供有力的数据支持，保障保健食品的质量和安全。

电化学分析法在保健食品污染物检测中的应用。

保健食品作为食品类产品，其安全性一直备受关注。

一些商家为了追求利润或者出于生产过程中的疏忽，可能会在产品中添加或残留有害物质，如重金属、农药残留等。

电化学分析法可以通过金属电极、玻碳电极等进行快速、灵敏的检测，测定保健食品中的污染物含量。

电化学分析法还可以结合其他技术，如色谱-电化学检测法、电化学-质谱联用技术等，对保健食品中的复杂污染物进行准确鉴定和定量分析，为监管部门提供科学依据，保护消费者的健康权益。

电化学分析法在保健食品添加剂检测中的应用。

为了改善产品的口感、延长保质期或者美化产品外观，一些保健食品可能会添加一些色素、增稠剂、防腐剂等添加剂。

而某些添加剂可能存在安全风险，使用过量或者不当的使用可能会对人体健康造成影响。

电化学分析法可以通过对添加剂的电化学行为和特性进行研究，快速、准确地检测保健食品中的添加剂成分和含量。

利用电化学传感器、电化学生物传感器等技术，可以实现对添加剂的在线监测和追踪，为保健食品生产和监管提供技术支持。

电化学分析法在保健食品检测中具有广泛的应用前景。

实验十二-菠菜色素的提取和分析实验十二-菠菜色素的提取和分析菠菜色素的提取和分离一、实验目的1、通过绿色植物色素的提取，学习天然物质的提取方法；2、通过薄层色谱分析，掌握有机物色谱分析的原理和方法。

二、实验原理 1 菠菜色素的提取绿色植物如菠菜叶中含有叶绿素（绿）、胡萝卜素（橙）和叶黄素（黄）等多种天然色素。

叶绿素存在两种结构相似的形式即叶绿素a(C 55H 72O 5N 4Mg)和叶绿素b(C 55H 70O 6N 4Mg)，其差别仅是叶绿素a 中一个甲基被甲酰基所取代从而形成了叶绿素b 。

它们都是吡咯衍生物与金属镁的络合物，是植物进行光合作用所必需的催化剂。

植物中叶绿素a 的含量通常是b 的3倍。

尽管叶绿素分子中含有一些极性基团，但大的烃基结构使它易溶于醚、石油醚等一些非极性的溶剂。

胡萝卜素（C 40H 56）是具有长链结构的共轭多烯。

它有三种异构体，即-胡萝卜素、β-胡萝卜素和γ-胡萝卜素，其中β-胡萝卜素含量最多，也最重要。

在生物体内，β-胡萝卜素受酶催化氧化形成维生素A 。

目前β-胡萝卜素已可进行工业生产，可作为维生素A 使用，也可作为食品工业中的色素。

叶黄素（C 40H 56O 2）是胡萝卜素的羟基衍生物，它在绿叶中的含量通常是胡萝卜素的两倍。

与胡萝卜素相比，叶黄素较易溶于醇而在石油醚中溶解度较小。

N N NNH 3CCHCH 2RCH 2CH 3CH 3H 3COCO 2CH 3CH 2CH 2OO3CH 3CH 3CH 3CH 3Mg叶绿素a （R = CH ）H 3C CH 3RCH 3H 3CRH 3CCH 3CH 3CH 3CH 3CH 3β-胡萝卜素（R = H ）叶黄素（R = OH ）H 3CCH 3CH 3CH 2OHCH 3CH 3维生素A2 薄层色谱原理常用TLC 表示，又称薄层层析，属于固液吸附色谱。

样品在薄层板上的吸附剂（固定相）和溶剂（移动相）之间进行分离。

电化学法快速测定芹菜总黄酮含量赖红伟;毛蔚荻;李婷毓;曹宏梅;舒适;薛梦蝶;李玲;刘宇博;兰月娇;袁园;廉国乾;刘荣兰【摘要】利用差分脉冲伏安法对芹菜总黄酮进行定量分析.选择芦丁纯品作为测定芹菜总黄酮的标准品,以纯玻碳电极为工作电极,首先采用循环伏安法优化测定条件,然后在最佳测定条件下,采用差分脉冲伏安法测定芹菜中总黄酮的含量.试验表明,芹菜总黄酮氧化峰电流与其浓度在2.0×10-6 mol/L～1.3×10-4 mol/L范围内呈良好的线性关系,检出限达到1.2×10-11 mol/L(S/N=3).【期刊名称】《食品研究与开发》【年(卷),期】2018(039)016【总页数】4页(P130-133)【关键词】电化学法;芹菜;总黄酮;循环伏安法;差分脉冲伏安法【作者】赖红伟;毛蔚荻;李婷毓;曹宏梅;舒适;薛梦蝶;李玲;刘宇博;兰月娇;袁园;廉国乾;刘荣兰【作者单位】吉林医药学院,吉林吉林132013;吉林医药学院,吉林吉林132013;吉林医药学院,吉林吉林132013;吉林医药学院,吉林吉林132013;吉林医药学院,吉林吉林132013;吉林医药学院,吉林吉林132013;吉林医药学院,吉林吉林132013;吉林医药学院,吉林吉林132013;吉林医药学院,吉林吉林132013;吉林医药学院,吉林吉林132013;吉林医药学院,吉林吉林132013;吉林医药学院,吉林吉林132013【正文语种】中文芹菜（celery）又名药芹、香芹，分为本芹（旱芹、水芹）、西芹两种，属伞形科植物，为日常生活中常用蔬菜之一[1]。

大量研究表明，芹菜中富含多种黄酮成分，具有抗氧化、抗病毒、抗肿瘤、调节血脂和预防骨质疏松等多种药理作用[2-4]，因此芹菜中总黄酮含量的准确测定具有重要的科学意义。

目前，定量测定芹菜总黄酮的方法主要有紫外-可见分光光度法（ultraviolet and visible spectrophotometry，UV-Vis）[1，5]、高效液相色谱法（high performance liquid chromatography，HPLC）[6]和傅里叶变换红外光谱法（Fourier transform infrared spectrometry，FTIR）[7]。

陆超群，陈星光，恽宁，等. 不同活化方法修饰碳电极检测红油中辣椒素含量的电化学研究[J]. 食品工业科技，2023，44（17）：297−305. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022100264LU Chaoqun, CHEN Xingguang, YUN Ning, et al. Electrochemical Study on the Detection of Capsaicin in Red Oil by Modified Carbon Electrode with Different Activation Methods[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(17): 297−305. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022100264· 分析检测 ·不同活化方法修饰碳电极检测红油中辣椒素含量的电化学研究陆超群1，陈星光2，恽　宁3，顾千辉1,*（1.三只松鼠股份有限公司，安徽芜湖 241000；2.江南大学食品学院，江苏无锡 214000；3.南昌大学食品学院，江西南昌 330000）摘　要：研究酸、碱、盐活化方法对不同碳电极检测辣椒素类物质含量的影响，制备活化碳电极传感器，用于检测红油中辣椒素类物质的含量，并探究其检测机理。

以盐酸、氢氧化钠、磷酸盐溶液为活化液，分别对玻碳电极和石墨电极进行活化，以活化电极作为电化学传感器检测红油中辣椒素含量，对比不同活化条件对检测效果的影响。

通过电化学实验、扫描电镜和拉曼光谱探究辣椒素的电化学检测机理。

结果表明，活化能够显著增强电极对辣椒素的检测灵敏度。

其中，磷酸盐活化法为最佳活化方法，活化后的石墨电极对辣椒素类物质的检测性能最佳。

食品安全检测中电化学分析法的运用电位分析法是一种通过测量电极电位来获得溶液中待测物质浓度信息的分析方法,下面是一篇关于食品安全检测中电化学分析法运用探究的论文范文,欢迎阅读了解,希望对你的论文写作有帮助。

随着社会经济发展和生活水平不断提高,食品作为人们最基本生活必需品的消费逐渐从数量型向质量型转变,食品质量与安全成为广大民众普遍关心的问题。

因此,为了提高食品质量和保证食品安全,必须充分发挥食品质量安全检验检测的效能,不断丰富食品检测方法,改进测试手段,逐步提高检测水平,为人们吃上安全的放心食品提供保障。

目前,仪器分析方法已经成为食品安全检测的主要方法,如,光学分析法(分光光度法、原子荧光光谱法、原子吸收光谱法)、电化学分析法、色谱分析法(气相色谱法、高效液相色谱法)等方法[1].电化学分析法是建立在化学电池的一些电学性质(如电导、电位、电流、电量等)与被测物质浓度之间存在某种关系而进行测定的一种仪器分析方法。

按照实验过程中测定的电学参数不同,可将电化学分析法区分为电导分析法、电位分析法、电解分析法、库仑分析法、伏安法和极谱法等。

与其它仪器分析方法比较,电化学分析法具有灵敏度和准确度高、测量范围宽、仪器设备简单、容易实现自动化等特点,已经在食品质量检测中广泛应用[2,3].本文根据电化学分析方法类型,对电位分析法、伏安分析法、极谱分析法和电化学传感器法等几种方法在食品检测方面的研究和应用情况进行了评述。

一、电位分析法电位分析法是一种通过测量电极电位来获得溶液中待测物质浓度信息的分析方法,分为直接电位法和电位滴定法。

电位滴定法不需要指示剂,也不受溶液浑浊和颜色的影响,可以准确判断终点,在食品检测中应用较为普遍。

比如,采用电位滴定法可以测定食品中调味品之一的 NaCl 含量。

通常采用银电极和饱和甘汞电极组成原电池,用AgNO3标准溶液滴定 Cl-离子至终点电位。

陈泽林等[4]采用电位滴定法测定了酱油、午餐肉和香肠三种食品中 NaCl 含量。

广东化工2018年第18期·74 · 第45卷总第380期食品中苏丹红的电化学测定研究虞叶道，赵舒景(上海市崇明食品药品检验所，上海202150)Electrochemical Determination of Sudan in FoodYu Yedao, Zhao Shujing(Shanghai Chongming Food and Drug Inspection Institute, Shanghai 202150, China) Abstract: In this study, glassy carbon electrode has an obvious catalytic effect on the electrochemical oxidation of Sudan I. An electrochemical method for determination of Sudan I was established by using the catalytic activity. The linear scan voltammetry was used for the determination of Sudan I in sodium sulfate solution of pH = 6. The oxidation peak current and the mass concentration of Sudan I had a good linear relationship in the range of 0.2~10.0 mg/L, and the detection limit was 0.06 mg/L. The method is simple and rapid, with wide linear range and low detection limit. It can be used for the determination of Sudan I in food.Keywords: Sudan I；glassy carbon electrode；voltammetry苏丹红Ⅰ是一种化工染料，被广泛用于溶剂、油、蜡、汽油的增色以及鞋、地板等增光方面。

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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201611218041.3(22)申请日 2016.12.26(71)申请人 广西壮族自治区农业科学院农产品质量安全与检测技术研究所地址 530007 广西壮族自治区南宁市西乡塘区大学东路174号(72)发明人 牙禹　谢丽萍　蒋翠文　李焘　闫飞燕　莫磊兴　廖洁　范业赓　韦宇宁　(74)专利代理机构 北京中誉威圣知识产权代理有限公司 11279代理人 朱志宽(51)Int.Cl.G01N 27/26(2006.01)G01N 27/30(2006.01)(54)发明名称检测食品中日落黄的电化学方法(57)摘要本发明公开了一种检测食品中日落黄的电化学方法，包括以下步骤：(1)氧化锌纳米花的合成；(2)碳糊电极的制备；(3)氧化锌纳米花修饰碳糊电极的制备；(4)标准溶液的制备；(5)标准曲线的绘制；(6)实际检测时，将需要检测的样品进行常规预处理，按照上述实验条件测定其样品对应的氧化峰电流值，根据步骤(5)的线性回归方程计算即可检测待测样品中日落黄的含量。

本发明检测食品中日落黄的电化学方法，电极制备简单、操作简便、成本低廉、灵敏度高。

权利要求书2页 说明书4页 附图2页CN 106645325 A 2017.05.10C N 106645325A1.一种检测食品中日落黄的电化学方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)氧化锌纳米花的合成；(2)碳糊电极的制备；(3)氧化锌纳米花修饰碳糊电极的制备：将氧化锌纳米花加入无水乙醇中，超声得到悬浊液，将悬浊液滴在碳糊电极表面，干燥后得到氧化锌纳米花修饰碳糊电极；(4)标准溶液的制备：称取一定量的日落黄固体用水溶解、稀释、定容配制成一定浓度的母液，将母液加入磷酸缓冲溶液中，定容得到一系列不同浓度的待测日落黄标准溶液；(5)标准曲线的绘制：将氧化锌纳米花碳糊电极作为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，铂丝电极为对电极插入日落黄标准溶液的电解池中，在搅拌条件下富集一段时间后，进行方波伏安扫描，确定氧化峰电流值与日落黄标准溶液浓度的线性关系，得到线性回归方程，绘制标准曲线；(6)实际检测时，将需要检测的样品进行常规预处理，按照上述实验条件测定其样品对应的氧化峰电流值，根据步骤(5)的线性回归方程计算即可检测待测样品中日落黄的含量。