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拉曼光譜告訴您,媽媽為什么不讓吃那么多糖果

來源:上海恪瑞儀器科技有限公司   2021年09月03日 13:28  

我們在超市中買到的幾乎所有糖果中都添加了很多添加劑,其中一個常見的添加劑就是二氧化鈦,它是允許使用的一種“白色色素”。就拿榴蓮糖來說,它添加了“二氧化鈦”和“檸檬黃”兩種色素,就是因為有了二氧化鈦的“調色”作用,才會讓榴蓮糖看起來更像榴蓮的淡黃色。



二氧化鈦究竟是什么?

有人說它是“優(yōu)秀的增白劑”,還被稱為“食品級”色素,乍一聽,好像很優(yōu)秀的樣子。如果你在食品配料表里沒有看到“二氧化鈦”這個字眼,先不要驚喜,再看看有沒有“E171”,它們是同一種東西。


目前在世界衛(wèi)生組織的致癌物評級中,E171被評為2B級,意思是說這種物質對動物和人致癌的證據(jù)不夠充分。目前絕大部分國家,E171都可以當做常規(guī)的食品添加劑,同時也對這種添加劑的使用量作出了應用范圍規(guī)定。在美國,F(xiàn)DA給出的*范圍是 1%,在中國,E171只能在一些有限的食品分類中使用。


不過法國已經禁止E171作為食品添加劑了,禁令自2020年1月1日起生效。法國不是因為它是2B類致癌物,而是因為不能證明其作為食品添加劑對人體無害。法國對食品安全使用“懷疑原則”,即如果懷疑其對人體有害,就可以考慮禁止。E171作為食品添加劑,一沒有營養(yǎng)價值,二不會延長食品保質期,主要作用是為了食品美觀,也就是說,食品添加E171對消費者并沒有實質益處,考慮到攝入二氧化鈦對人體的潛在危害,禁止二氧化鈦作為食品添加劑也是合情合理。


媽媽為什么不讓吃那么多糖果?

人工色素過量!


其實很多消費者也的確是外貌協(xié)會的,一部分廠家為了讓小食品變得更美、賣相yi流,往往過量使用人工合成色素,比如膨化食品、面粉、丸子、飲料、果凍、糕點、脫脂奶、冰淇淋、糖果等。但人工合成色素對人體的風險高于天然色素,消費者如果長期或一次性大量食用色素含量超標的食品,可能會造成腹瀉等癥狀,尤其對兒童的健康發(fā)育危害很大。


國際癌癥研究機構(IARC)已經把E171列為可能致癌物質。悉尼大學的一項最新研究證明,二氧化鈦進入大腸后會形成一層生物膜來保護自己,破壞腸道菌群,可引發(fā)炎癥性腸病,甚至結腸直腸癌。同時在短時間內,還會影響免疫系統(tǒng)。這并不是危言聳聽,而是科學論證,為的是讓我們多點天然,少點添加劑,不要被锃白透亮的外表所you惑。


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糖果中E171一般是與其他色素配合使用的,起到柔和顏色的效果。我們用超市買回來的糖果做了一個有意思的實驗:用拉曼光譜檢測糖果中E171的含量。

拉曼光譜實驗過程

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圖 1:實驗樣品:糖衣甘草(A);糖衣花生(B);

糖果戒指(C)。

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圖 2:紅色突出顯示的是能用于證明E171存在的峰位;灰色突出顯示的是其他特征峰位。作為參考,使用還測量了不含E171的糖霜。


使用Cora5001測量了糖果(樣品見圖1)的拉曼光譜,這些糖果的成分表中都有E171,最后得到圖2所示的拉曼光譜。由于大多數(shù)糖果的主要成分是糖,所以也測量了不含有E171成分的糖霜作為參考



E171的定性檢測

除了參考樣品(不含E171的糖霜),其他樣品均檢測出了代表E171的強特征峰143cm-1(以紅色突出顯示)。即使E171含量低于1%,也能夠檢測到其很強的特征峰。因此,能否檢出特征峰143cm-1可以用判斷糖果中是否存在E171。


E171的定量檢測及檢出限

我們利用混有不同含量E171的糖霜樣品進行二元體系定量實驗。樣品中E171的含量為0~1%,涵蓋了食品中E171通常的含量范圍和*。


使用Cora5001拉曼儀軟件中的“簡單量化工具(Simple Quantification Tool)”模型進行定量分析。由于測量參數(shù)(如焦距、曝光時間等)往往是可以改變的,因此建議使用相對的量化指標(如峰面積比或峰強比)用于定量分析。


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圖3:不同E171含量的混合樣品的拉曼光譜

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圖4:(上圖)不同E171含量的混合樣品的照片;

(下圖)E171特征峰640cm-1與糖特征峰850cm-1的峰面積之比與E171含量的線性回歸線。



定量分析使用的是E171的特征峰640cm-1,因為該峰的檢測出限較低,并且該峰與糖的850 cm-1處的特征峰有很強關聯(lián)(見圖3)。E171含量與上述兩峰的峰面積之比呈線性關系(見圖4)。


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表 1:Cora 5001中“簡單定量工具”的設置



對于一些簡單分析體系,可以使用Cora5001拉曼儀軟件中的“簡單量化工具(Simple Quantification Tool)”模型進行定量分析。通過輸入一些分析參數(shù),包括zhi定需要分析的峰位和量化度量指標,就可以建立好這個模型,表1是利用該工具進行E171定量分析的界面設置情況。通過這個工具我們可以非常方便的得到定量分析曲線,以及未知樣品的含量信息,而且還可以將這個簡單定量分析模型保存在儀器中,如果后續(xù)的分析體系一致可以繼續(xù)使用這個模型進行定量分析。


為了測定E171的檢出限和定量限,用該定量模型進行了10次測定,結果顯示E171的檢出限為0.014%,定量限為0.046%。


Cora5001拉曼光譜儀是一個通用的分析工具,應用范圍非常廣泛,在很多領域中都發(fā)揮了*的技術優(yōu)勢,如珠寶玉石、石墨烯、硬質材料、聚合物材料、醫(yī)藥、鋰電池等。


安東帕Cora5001拉曼光譜儀

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