紫外分光光度法测定常见水果维生素C的含量

2023年11月24日发(作者：斯柯达价格及图片大全)

紫外分光光度法测定常见水果维生素C的含量

1 序言

1.1 研究的目的和意义

维生素是必须得从食物中获取并且在物质代谢过程中起到了极其重要的作

用的一种物质[1]。这类物质在生物体内不能合成或者合成量特别少，不足以维

持生物体的正常的生理功能，虽然生物体对维生素的需要量很少，但所需量必须

经常从食物中获得，所以我们研究维生素具有重要的意义[2]。维生素C是维生

素的一种，维生素C在医学上被称作抗坏血酸，具有防治坏血病的功效，它是

显示抗坏血酸生物活性的一类有机化合物的总称[3]。维生素C广泛的存在于我

们常见的水果和蔬菜中，所以我们能够准确地测定出水果中地维生素C的含量，

对我们的日常饮食和健康的生活具有重要的指导意义。

1.2维生素C含量的研究史

中国是人口众多的国家，人口密度相对较大，病毒发病率较高，我国在对抗

病毒的战争中起到一个关键作用。SARS病毒首先出现在我们中国，死于SARS

病毒的90%是我们中国人。国内对于维生素C的生产水平已经处于领先地位,可

以彻底解决病毒的问题，只是生产的维生素C大部分都外销，我们中国人服用

维生素C的平均剂量，远远低于一些欧美国家和日本。目前，围绕着维生素C

含量的测定产生了一系列的研究课题和任务，因为它对人们日常饮食具有重要指

导意义，成为了现今国内外研究的热点，现在主要有2,4-二硝基苯肼比色法、碘

量法、高效液相色谱法、紫外分光光度法等来测定维生素C的含量。

1.2.1碘量法

武文等 [4]利用I?的氧化性,用淀粉作指示剂,采用I?作标准溶液进行直接滴

定,这叫做直接碘量法。直接碘量法的滴定原理:维生素C分子中的二烯醇基可被

I?氧化成二酮基,当维生素C分子中的二烯醇基被I?完全氧化后,过量的I?与淀粉

指示剂发生显色作用,使溶液变蓝,所以当滴定到溶液中有蓝色出现时，即为滴定

终点。直接碘量法测定水果和蔬菜中维生素C的含量时，要求所测的果蔬溶液

为无色和浅色的是样溶液或者提取液,该方法测维生素C不需要特殊的测定仪器,

操作非常简便、准确。

陈诚等[5]利用维生素C在10-5mol/L以下乙酸介质中,与I2反应的性质，这

种方法叫做间接碘量法。反应过程中剩余的I2与I-生成显色物质I3离子:I2+I-=I3,

然后通过I3吸光度,再算出维生素C的吸光度,从而测定出水果和蔬菜中的维生素

C含量。由于许多果品中都含有叶绿素、胡萝卜素、叶黄素、花青素等色素物质，

其维生素C提取液都有颜色，致使碘量法测定维生素C的含量时，滴定终点不

易辨别，所以，这类方法不适用于含花青素高的物质[6]。

1.2.2 2,4-二硝基苯肼比色法

张颖等[7]所采用2,4-二硝基苯肼比色法对不同产地的不同生长环境下的枸

杞子中维生素C的含量进行了测定张颖与比较，用活性炭吸附样品中的维生素

C,再将还愿型的维生素C氧化为脱氢的维生素C，它是一种沽糖衍生物，再与

2,4-二硝基苯肼发生反应生成红色脎，在波长为540nm的波长下进行测定。采用

2,4-二硝基苯肼比色法来测定维生素C的含量,具有方便测量、测量准确的特点。

但是2,4-二硝基苯肼比色法，也会受到色素的影响，当待测的果蔬提取液或试样

溶液有颜色时，吸光值会受到颜色的影响，导致测定结果的不准确性。

1.2.3高效液相色谱法

王艳颖[8]等人利用高效液相色谱法来测定水果和蔬菜中维生素C的含量，

这是一种新方法。他们都是利用HYPERSIL-C18色谱柱，而王艳颖、刘长建、

姜波是采用0.05mol/L磷酸二氢钾为缓冲液，以甲醇作为流动相。王艳颖等测定

草莓中维生素C含量的结果表示，在果蔬提取液的浓度较小的范围内有良好的

线性关系，回收效果比较好，回收率高达0.98%以上，相对标准误差在5%以下。

高效液相色谱法是目前发展较快的一种方法，具有分析时间短、灵敏度高、测定

迅速、样品处理简单、选择性好和测定结果重复性好等优点[12]。

1.2.4紫外分光光度法

马宏飞[9]等人用紫外分光光度法确定维生素C的含量，使用TU-1901双光

束紫外可见分光光度计测得各种常见水果试样溶液的吸光度，通过各种常见水果

试样溶液的吸光度来算出各种常见水果中维生素C的含量。维生素C在溶液中

极容易被破坏，容易被空气中氧化，稳定剂也会对光线产生一些吸收，所以测定

维生素C时，要想使滴定结果准确，稳定剂和破坏剂的选择是关键[10]。首先利

用紫外分光光度法来确定维生素C的溶液的最大吸收波长,在最大吸收波长下绘

制工作曲线，测出水果试样溶液或提取液的吸光度，再通过工作曲线，快速且定

量的测定出水果中维生素C的含量。该方法具有快速、试剂简单易得、准确、

稳定等优点[11]。

1.3 实验方法的确定

综上，测定水果中维生素C的含量采用的是紫外分光光度法，该方法比较

好，实验测量误差小，测量快速、测定条件比较稳定、使用试剂简单易得, 有些

水果略高（低）于标准含量，这与被测产品的产地、品种、生长环境等因素有关

[12]。经实验分析,本方法样品处理简单、选择性好和测定结果重复性好有利于提

高工作效率，适用于水果中维生素C含量的测定。

2 实验操作部分

2.1仪器和药品

2.1.1实验仪器

TU-1901双光束紫外可见分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司）；

离心机（北京普析通用仪器有限责任公司）；

FA2004N电子天平（上海精密科学仪器有限公司）；

烧杯；容量瓶；移液管；玻璃棒；滴管；广口瓶；量筒。

2.1.2实验试剂

磷酸（分析纯，天津市风船化学试剂科技有限公司）；

醋酸（分析纯，天津市风船化学试剂科技有限公司）；

L-抗坏血酸（分析纯，西陇化工股份有限公司）；

盐酸（分析纯，天津市风船化学试剂科技有限公司）；

二次蒸馏水（分析纯)。

2.2 实验设计

2.2.1单因素实验的设计

通过耿立威[19]等人的分光光度法测定的西红柿中维生素C含量，了解到稳

定剂、溶液的酸度、溶液的温度、反应的静置时间都会对实验结果造成影响，所

以本实验主要从稳定剂的种类、待测试样的静置时间、待测试样的酸度、待测试

样的温度等四个因素来探究对水果中维生素C含量测定的影响。

1）稳定剂的选择

在连予生 [10] 等人的维生素C在橙汁饮料中的稳定性中，因为维生素C具

有还原性和不稳定性，选择醋酸和磷酸的混酸溶液（7:3,V:V）作为稳定剂。本

实验探究了分别采用盐酸和混酸作为稳定剂。

2)不同静置时间

不同的静置时间下，空气中的氧气将具有还原性的维生素C氧化，先氧化

成为古洛糖酸的一种衍生物，最后氧化成古洛糖酸，这样就会造成吸光度值的不

断下降直至数值不在发生变化。在马宏飞[7]等紫外分光光度法测定五种果蔬中

维生素C的含量中，在静置的前20分钟内，随着静置时间的增加，吸光度值不

断地减小，当静置时间为20分钟时，吸光度数值有最低值，在继续静置，而吸

光度值基本上不再发生变化，说明了此时的维生素C被破坏得最完全。本实验

探究静置时间为0，5，10，15，20，25，30min。

3）不同酸度

在王琦 [13]等人库仑滴定法测定水果、蔬菜中维C含量的研究中,在不同的

pH下，维生素C的最大吸收波长有所不同。当pH>12时，最大吸收波长将会发

生红移，说明了维生素C在碱性环境中发生了严重的分解，很显然维生素C在

碱性的环境中的性质极其不稳定。当pH<4时，最大吸收波长将会发生紫移，这

可能是由于维生素C此时以离子化形式存在于溶液中而造成的结果，这说明了

维生素C在酸性环境中性质也不稳定[14]。本实验探究的酸度范围为pH=1~14。

4） 不同温度

在曾翔云[14]等人的维生素Ｃ的十大功效中，在不同的温度下，维生素C最

终也会氧化成古洛糖酸，温度越高，氧化程度越快，所测各种水果的吸光度就会

越低，当温度高到一定值以后，吸光度有最低值，则水果中维生素C的含量就

最低，此时说明维生素被破坏的比较完全。本实验探究的温度为20℃，30℃，

40℃，50℃，60℃，70℃，80℃，90℃。

2.2.2水果中维生素C含量的计算

取待测水果的待测液于TU-1901双光束紫外可见分光光度计下测定其吸光

度，以次蒸馏水为参比液，平行测定三次，取平均值，即可得到水果试样溶液的

吸光度[20]。在最大吸收波长下测得各种水果的吸光度后，再由标准工作曲线求

出维生素C的含量[mg/(100g)-1]。计算公式：W=（C维生素×V待测总）/（m

水果×1000）

W：维生素C含量；

C：维生素C浓度；

V：待测液的总浓度；

m：水果的质量。

2.3 实验方法

2.3.1标准溶液的制定

通过电子天平精准地称取0.0050g纯净的L-抗坏血酸试剂，将其完全转移到

小烧杯中，加入少量的二次蒸馏水，用洁净的玻璃棒不断搅拌使其充分溶解，待

L-抗坏血酸完全溶解后转移到100mL的容量瓶中，用二次蒸馏水将其定容至刻

度线，通过震荡，使其充分、完全混合，从而得到均匀的溶液[15]。此溶液浓度

为50μg/L。分别移取此溶液0.00 mL 、2.00mL、4mL、6mL、8 mL 、10mL将

其放倒于干燥且洁净的50mL容量瓶中，用二次蒸馏水定容，定容后的溶液为

L-抗坏血酸的标准溶液，浓度依次为0g/mL、0.01mg/mL、0.02mg/mL 、

0.03mg/mL 、0.04mg/mL 、0.05 mg/mL。贴上标签备用。

2.3.2最大波长的选取

在全波长范围下，取上述配置的含维生素C(标准溶液2.00mL的维生素C标

准溶液)，在200~800nm范围内，以波长为横坐标，吸光度为纵坐标[16，用origin

软件绘制维生素C的吸收光谱曲线，并且找出最大吸收波长[17]。

2.3.3标准曲线的制定

以二次蒸馏水为参比溶液，在最大波长下分别测定系列标准溶液的吸光度，

从而得到不同的的吸光度值，由吸光度的数值得出测量结果。然后以所配制得标

准溶液浓度为横坐标，以吸光度为纵坐标，用origin作图软件绘制标准曲线，并

且得到线性方程[18]。

2.3.4试样溶液的制备

将五种常见的水果（苹果、猕猴桃、梨、香蕉、西瓜）洗干净并擦干，称样

品的可食部分10g左右，放入研铂中尽可能的研碎，加入2mL磷酸和醋酸的混

合溶液（7mL 8%的醋酸和3mL 3%的磷酸混合稀释，用二次蒸馏水定容于50mL

容量瓶中，摇匀，得到均一溶液。），并加入10mL的二次蒸馏水，迅速捣成匀浆。

将样品迅速移入100mL容量瓶中，并用二次蒸馏水稀释至刻度，摇匀[19]。将样

品试液倒入干燥且洁净的离心管中，离心10分钟后，取离心后的上清液做为实

验的待测液。

3 结果与讨论

3.1最大波长的选取及标准曲线的制定

3.1.1最大波长的选取

取浓度为2 mg/mL 的维生素C的标准溶液，在全波长下扫描，吸光度数据

见表1，吸收光谱曲线见图1。

波长 200 210 220 230 240 250 260 262 263 264 265 266 270 280

A 0.046 0.068 0.101 0.127 0.154 0.176 0.198 0.223 0.223 0.220 0.217 0.215

0.190 0.165

表1 吸光度数据

图1 吸收光谱曲线

由图可知，最大波长为264.5nm。

3.1.2标准曲线的制定

由一系列的浓度标准溶液，测定出维生素C的标准工作曲线。吸光度数据

见表2，标准曲线见图2。

表2 吸光度数据

浓度(mg/mL) 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06

吸光度 0.048 0.106 0.153 0.210 0.252 0.321

图2 标准曲线

由标准曲线方程可知，A=0.05633C-0.0077，R2=0.99799 。

3.2单因素实验的影响

3.2.1不同稳定剂下对实验结果的影响

本实验选用猕猴桃为研究对象来探究不同稳定剂下对实验结果的影响，分别

用盐酸和混酸做稳定剂，各取2mL，他条件不变，在5分钟范围内，每隔一分

钟测定试样溶液的吸光度，吸光度数据见表3，不同定剂下对吸光度作图见图3。

表3 吸光度数据

静置时间012345

盐酸0.4510.4110.3870.3420.3120.286磷酸：醋酸（3：7）

0.4860.4860.4850.4850.4840.484

图3 不同稳定剂下的吸光度

对图进行分析，本实验选用猕猴桃为研究对象分别采用盐酸和醋酸和磷酸的

混合溶液（7:3,V:V）做为稳定剂，盐酸中的氯离子具有催化作用，若采用盐酸

做为稳定剂，则加快了维生素C的氧化。为了延长维生素的稳定性，应采用磷

酸和醋酸（3:7,V:V）混酸溶液作为稳定剂，维生素C在醋酸和磷酸的混酸溶液

（7:3,V:V）中的稳定性比较高，使所测定结果比较理想。

3.2.2不同静置时间下对实验结果的影响

本实验选用猕猴桃为研究对象来探究不同静置时间下对实验结果的影响，取

上述待测液，其他条件不变，吸光度数据见表4，不同静置时间对吸光度作图见

图4。

静置时间（min） 0 5 10 15 20 25 30

猕猴桃的吸光度 0.486 0.484 0.463 0.430 0.428 0.428 0.428

表4 吸光度数据

图4 不同静置时间下的吸光度

对图进行分析，本实验选用猕猴桃为研究对象得出静置时间越短越好，本实

验选择在反应后立刻测吸光度，此时所测吸光度的数值最高，与查文献所得的数

值最接近，可使最终的测定结果更准确。

3.2.3不同酸度下对实验结果的影响

本实验选用猕猴桃为研究对象来探究不同酸度下对实验结果的影响，取上述

待测液，其他条件不变，

吸光度数据见表5，不同酸度对吸光度作图见图5。

表5 吸光度数据

pH 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

吸光度 0.205 0.211 0.283 0.381 0.432 0.481 0.475 0.401 0.321 0.213 0.111

0.083

图5 不同酸度下的吸光度

对图进行分析，本实验选用猕猴桃为研究对象得出当pH在5~10之间的最

大吸收波长不变，为264.5nm,在pH=6时的吸收值最大，故本实验的最佳pH值

为6。

3.2.4不同温度下对实验结果的影响

本实验选用猕猴桃为研究对象来探究不同温度下对实验结果的影响，取上述

待测液，其他条件不变，

吸光度数据见表6，不同温度下对吸光度作图见图6。

表6 吸光度数据

温度 20 30 40 50 60 70 80 90

吸光度 0.486 0.401 0.356 0.210 0.115 0.012 0.012 0.012

图6 不同温度下的吸光度

对图进行分析，本实验选用猕猴桃为研究对象得出当温度为20摄氏度时，

水果的吸光度有最大值，所以本实验选择20摄氏度下进行。

3.3 水果中维生素C含量的测定

分别用分析天平称取10.0g左右的苹果、香蕉、梨、猕猴桃、西瓜，加入到

带有瓶盖的锥形瓶中。待制定试样溶液时取出，放入干燥且洁净的研铂中，尽可

能的研碎，加入稳定剂，用二次蒸馏水定容于50mL容量瓶中，混合均匀后，将

水果样品试液倒入干燥且洁净的离心管中，在中等转速下，大约离心10分钟，

取离心后的上清液做为实验的待测液，通过紫外分光光度计测出待测液的吸光度

[23]，实验平行三次，最终结果为平均值。测定水果中维生素C的含量的最佳条

件为：在264.5纳米的波长下，稳定剂种类应选择醋酸和磷酸的混合溶液（7：3，

V:V），酸度应选择pH=6，静置时间应选择0min、温度应选择20摄氏度。然后

根据标准工作曲线的线性回归方程，代入分别测得的五种水果试样溶液的吸光度

数值将吸光度换算成浓度，最后分别求出五种水果中维生素C的含量。测定的

结果见表7。

水果苹果香蕉梨猕猴桃西瓜

质量(g)吸光度（AV）维生素C含量 10.280.2100.386 10.360.5241.068

10.470.3840.695 11.200.4860.876 10.080.1210.228

表7 五种水果中维生素C的含量

4 实验结论

1、在测定水果中维生素C的含量时，其测定结果很大程度上受到稳定剂种

类，溶液酸度、静置时间的长短和温度高低的影响，经过试验得出最佳的实验操

作条件为：稳定剂种类为醋酸和磷酸混合溶液（7：3，V:V），酸度为pH=6，静

置时间为0min、温度为20度。

2、维生素C广泛存在于新鲜的水果和蔬菜中，苹果、香蕉、梨、猕猴桃、

西瓜是最常见的五中水果。通过实验得出猕猴桃、梨、香蕉中维生素C的含量

远较高，因此更具有营养价值。

3、从实验结果可以看出，本文测定水果中维生素C的含量使用的是紫外分

光光度法来是可行的，实验测量快速、稳定、使用试剂简单易得, 经实验分析,

该方法适用于水果中维生素C含量的测定。这为以后的实验研究提供了宝贵的

实验数据和实验经验。并在一定程度上为工业生产提供了一定的理论指导实践。

4、本实验测定的数据与陈诚等人的吸光光度法测定蔬菜中维生素C含量中

的数据相比较， 有一些差距，对比数据见表8。

表8 数据对比

不同的水果苹果香蕉梨猕猴桃西瓜

文献中的数据0.2750.8680.7850.9980.348实验中的数据

0.3861.0680.6950.8760.228

出现差距的原因可能是在操作过程中不可避免的存在偶然误差和系统误差，

也与实验所选的水果的生长的地理位置、气候、日照时间等因素有关。