第34卷，第6期 2014年6月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol, 34, No, 6, pp1688-1692
June,2014
光谱分析法应用于咖啡成分的测定和咖啡种类的鉴别
零强
陈华舟，许丽莉"，秦
1.桂林理工大学理学院，广西桂林541004 2.钦州学院海洋学院，广西钦州535000
摘要应用光谱分析法测定现磨咖啡、速溶咖啡和菊苣咖啡的成分，通过电感耦合等离子体发射光谱(ICP-ES)测定咖啡样品的矿物质元素。分别采用紫外(UV)和傅里叶红外(FTIR)光谱法测定咖啡因和有机物的含量，草酸的测定需要采用氧化还原滴定法来完成，基于咖啡因、草酸和矿物质的测定，分析现磨咖啡、速落咖啡和菊苣咖啡的差异。实验表明，咖啡因在速落咖啡申的含量比现磨咖啡的要高出2一3倍；草酸在速溶咖啡中的含量明显高于现磨咖啡；矿物质元素Mg，P，Zn在现磨咖啡中的含量比速溶咖啡的要低，面Cu的含量则比速溶咖啡高出好几倍；菊苣咖啡中的矿物质含量总体上比速溶咖啡的要低。此外，我们在不同种类的咖啡中测定Ti的含量，在菊苣咖啡中检测到Cu，Ti，Zn元素。作为一种快速检测技术，FTIR 光谱可以用于鉴别现磨、速溶和菊苣咖啡，并能够检验咖啡固和章酸的存在。
关键词
咖啡；矿物质；啡因；草酸；光谱分析
中图分类号：0657.3
引言
文献标识码：A
D0I: 10. 3964/j. issn. 10000593 ( 2014)06-168805
变换红外(FTIR)光谱的差异主要是由于不同种类咖啡中的绿原酸含量和脂族酯（脂质）含量的不同。关于咖啡中章酸的含量测定目前只有一个研究报道[12]，
咖啡是最流行的非酒精饮料之一，采用烘焙咖啡豆制作而成。咖啡成分复杂，包含多种有机化合物和矿物质1.13。由于生长环境和加工方法的差异，不同种类的咖啡中的成分含量各不相同，从而直接影响咖啡的营养品质。咖啡因的存在是人们喜爱咖啡的主要原因，然而长期或大量服用咖啡因会造成对肝、胃、肾等重要内脏器官的损害，诱发呼吸道炎症。咖啡中还包含有草酸等一些抗营养物质，这些成分的存在可能会导致一些严重的健康疾病（如肾结石）。因此，脱咖啡固咖啡或者咖啡替代品（如菊苣咖啡)的推出有利于提高咖啡的营养品质，测定咖啡的矿物质、有机物等成分的含量以及咖啡种类的鉴别对于咖啡品质的监测具有重要的意义。
光谱分析技术以其快速简便、高效率，无试剂等优点已经应用于咖啡的成分检测5.9。判别和测定咖啡矿物质的含量通常采用原子光谱技术[T.$}，Vega-Carrillo等曾在脱咖啡因速溶咖啡中检测矿物质元素含量[9，Oliveira等测量速落咖啡和咖啡替代品申的七种矿物质的含量。咖啡有机物的检测通常采用红外光谱法，一般地，测定咖啡豆（或现磨啡的主要分析波段是1800～1000 cm-1[10]，咖啡的傅里叶
收稿日期：2013-08-14，修订日期：2013-11-18
采用光谱技术测定现磨咖啡、速溶咖啡和菊苣咖啡的矿
物质、有机，咖啡因、草酸的含量。采用电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-ES)测定矿物质元素，采用紫外光谱法(UV)测定咖啡因的含量。研究FTIR光谱技术在咖啡成分测定申的适用性，通过FTIR光谱检测，找到咖啡申有机钩的特征波段，用来区分现磨咖啡、速溶咖啡和菊苣咖啡，并
通过光谱的差异辨别咖啡固咖啡、草酸咖啡和普通咖啡。 1
实验部分 1.1:
样品
测定现磨咖啡、速溶咖啡和咖啡替代品的成分。现磨咖啡选择咖啡烤豆（N）、Santos（S1）和Sati(S2），其申Santos 是巴西产咖啡品种，Sati是欧洲流行的脱咖啡固的咖啡产品；速溶咖啡选用蓝山(B)和卡布奇诺(K)两种意式浓缩花式咖啡；咖啡替代品则选用菊苣咖啡Inka(I)，它的主要制作材料包括菊苣，黑麦，大麦，甜菜等。表1列出了待分析的咖啡产品，其中咖啡豆可以用咖啡磨机研磨，每一种咖啡产品准备3份。
基金项目：国家自然科学基金项目(11226219)和广西自然科学基金项目(2013GXNSFDA019001)资助
作者简介：陈华舟，1983年生，桂林理工大学理学院副教授
email: huazhouehen@163. com