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1 概要

紫外可視分光光度計は分析者にとってzuiにとって有用な分析ツールの1つであり、ほとんどの分析実験室は紫外可視分光光度計から離れられず、食品検査においても同様であり、食品の多様な種類を行うために使用することができる

成分分析と検査は、応用が非常に広い。

11紫外可視分光光度法

紫外可視分光光度法は物質分子による紫外可視スペクトル領域の放射線の吸収を利用して分析を行う計器分析方法である。この分子吸収スペクトルは価電子と分子軌道上の電子の電子エネルギー準位間の遷移に発生し、無機と有機物質の定性と定量分析に広く用いられている。

ランベルト一対耳法則（Lambert-Beer）は光吸収の基本法則であり、通称光吸収法則であり、分光光度法の定量分析の根拠と基礎である。入射光の波長が一定である場合、溶液の吸光度Aは吸光物質の濃度C及び吸収媒体の厚さl（吸収光路）の関数である。その常用式は：A=E×l×C（式中、∈は係数）

12.2紫外可視分光光度計

紫外可視分光光度計は紫外可視分光光度法の原理に基づく丁作の通常の分析機器である。光路設計の違いに応じて、紫外可視分光光度計は単光束分光光度計、二光束分光光度計、二波長分光光度計に分けることができる。各種モデルの紫外可視分光光度計は、その基本構造について、5つの基本部分、すなわち光源、モノクロメータ、吸収池、検出器及び信号指示システムから構成されている。

13紫外可視分光光度計の特徴

1.3.1応用が広い

国際的に発表された分析に関する論文では、光度法が約28%を占めている。様々な無機物や有機物が紫外線の可視領域で吸収されているため、凶此はいずれもこの方法で測定することができる。食品業界では、紫外可視分光光度計が食品検査に広く応用され、ますます重視されている。

1.3.2機器の価格が相対的に安く、分析コストが低い

紫外可視分光光度計の価格は相埘が安く、分析コストが低く、使用中に機器に消耗はない。食品企業の多くは中小企業に属し、規模は大きくなく、利益も薄く、食品検査費用を下げることは特に重要であり、紫外可視分光光度計を主な検査機器とすることで、企業の検査コストを大幅に軽減することができる。

1.3.3簡単で迅速な操作

新鮮な牛乳の賞味期限が短い（1日だけ）など、賞味期限が短い食品の検査には操作が簡便で迅速であることが必要であり、紫外可視分光光度計でこの要求を満たすことができる。

1.3.4精度が高い

一般的な分光光度法では、濃度測定の相対誤差は1%〜3%の範囲内であり、示差光度法を用いて測定すると、誤差は千分の数に減少することが多い。

2 食品検査における紫外可視分光光度計の応用

分子中に1つ以上の発色基（すなわち不飽和結合を有する原子基）が含まれると、放射線は分子中の電子エネルギーの変化を引き起こす。一般的な発色基は、

> C=0、N=N 1、N=O、C、N、>C=S

2つの発色基の間に炭素原子が1つしか離れていない場合、共役基を形成すると、吸収帯を長い波長（すなわち赤方偏移）に移動させ、吸収帯の強度が顕著に増加し、分子中に助色基（0の場合）が含まれると、赤方偏移効果も生じる。一般的なクロモニック基としては、

一OH、一NH 2、一SH、一C 1、一Br、一I

これらの基は食品や食品添加物に多く存在するため、食品検査における紫外分光光度計の応用は広く、その主な用途は以下の点である。

21光度測定

食品生産において色付き飲料（例えばコーラ、果汁及び茶飲料）製品の色が一致しており、可視光域で紫外可視分光光度計を用いてその吸光度値を測定し、色差が製品の要求に合致するようにすることができる。発酵業においても吸光度値を測定することにより、製品の発酵完了度を決定することができる。いくつかの成分が比較的単一の製品についても、吸光度値を測定することによって製品の合否を決定することができる。例えば、栄養増強剤ビタミンBlの質量を判定すれば400 nmで吸光度値を測定することができ、その値が0.020を超えない場合、合格品として確定することができる。

2-2 成分の定性分析

物質の吸収スペクトルは本質的に物質中の分子と原子が入射光中の特定の波長の光エネルギーを吸収し、それに応じて分子振動エネルギー準位遷移と電子エネルギー準位遷移が発生した結果である。各物質はそれぞれ異なる分子、原子、異なる分子空間構造を有しており、その光エネルギーを吸収する場合も同じではないため、各物質には固定された吸収スペクトル曲線があり、吸収スペクトル上のある特性波長におけるzui大吸収ピーク（ピーク）と波形図に基づいてある物質の存在を判断することができる。食品生産にはいくつかの食品添加物が使用され、食品添加物の品質を決定するために、紫外可視分光光度計を用いてスペクトルスキャンを行うことができる。例えば、食品に含まれるいくつかの複合甘味料、複合防腐剤、複合旨味剤などは、禁止添加剤の使用を排除するために紫外可視分光光度計を用いて全面的にスキャンすることができる。また、この方法は物質構造解析の面で赤外スペクトル（IR）、核磁気共鳴（NMR）、質量スペクトル（Ms）などの方法の補助手段としてもよい。

23成分の定量分析

食品衛生安全検査における一部の含有量の厳格な制御が必要な成分項目は紫外可視分光光度計を用いて正確に検査することができる。食品中でよく用いられる紫外可視分光光度計測定の項目を表1に示す。表1食品における紫外可視分光光度計による測定が可能な項目

成分測定方法吸収波長（nm）

Pb の ジチゾン510

As ジエチルアミノジチオカルボン酸銀510

フェ オルトフェナントロリン510

Cu ジエチルアミノジチオ酸ナトリウム440

CD ジスルヒドラゾン518

Hg の ジチオヒドラゾン485

遊離塩素／全塩素、4−フェニレンジアミン510

亜硝酸塩N−（ブナフチル）エチレンジアミン540

フッ化物フッ素試薬620

シアニド イソスモークヘキサマンIピラゾリノン638

ホルムアルデヒドアセチルアセトン414

二酸化硫黄ホルムアルデヒド一塩酸目Iローズアニリン548

ペクチンカルバゾール収縮台反応530

ヘキサノール縮合反応490

ペントースフェノール縮合反応480

メチルペントースフェノール収縮台反応480

フルクトースアントラセン法620

グルコースo−ジメチルアニリン625

脂肪銅の試行勝ち統合700

24 DNA／蛋白質分析

DNMタンパク質は生体高分子であり、生成される紫外光吸収はしばしばその分子内の小基に起因し、例えばプリン塩基、ピリミジン塩基、チロシン、フェニルアラニン、ロイシン及びペプチド結合などである。プリン塩基、ピリミジン塩基及びそれらが関与して構成されるヌクレオチド、ヌクレオチド及び核酸は紫外光に対して強い吸収を有し、吸収波長260 nmにおいてzuiの大きな吸収値を有する。タンパク質分子において、チロシン（T、フェニルアラニン（Phe）、ロイシン（Trp）残基のベンゼン環は共役二重結合を含み、

この共役二重結合は紫外光を吸収する（ここでzui大吸収Tyrは吸収波長274 fiB、Pheは吸収波長257 nm、Trpは吸収波長280 Flm）であり、それによりタンパク質は紫外光に吸収される。ペプチド結合による紫外光のzui大吸収は吸収波長238 nmにある。この特性を利用して乳製品中のタンパク質含有量を正確かつ確実に測定することができる。

3 おわりに

要するに、紫外可視分光光度計は中小食品企業の食品検査分析の需要をほぼ満たすことができる。科学技術の発展に伴い、紫外可視分光光度計は他の分析機器とオンラインでその応用範囲をより広くし、より多くの分野で役割を果たすことができる。