拉曼光谱告诉您，妈妈为什么不让吃那么多糖果

糖果

我们在超市中买到的几乎所有糖果中都添加了很多添加剂，其中一个常见的添加剂就是二氧化钛，它是允许使用的 唯 一 一种“白 色 色 素”。就拿榴莲糖来说，它添加了“二氧化钛”和“柠檬黄”两种色素，就是因为有了二氧化钛的“调色”作用，才会让榴莲糖看起来更像榴莲的淡黄色。

二氧化钛究竟是什么?

有人说它是“优秀的增白剂”，还被称为“食品级”色素，乍一听，好像很优秀的样子。如果你在食品配料表里没有看到“二氧化钛”这个字眼，先不要惊喜，再看看有没有“E171”，它们是同一种东西。

目前在世界卫生组织的致癌物评级中，E171被评为2B级，意思是说这种物质对动物和人致癌的证据不够充分。目前绝大部分国家，E171都可以当做常规的食品添加剂，同时也对这种添加剂的使用量作出了应用范围规定。在美国，FDA给出的限量范围是 1%，在中国，E171只能在一些有限的食品分类中使用。

不过法国已经禁止E171作为食品添加剂了，禁令自2020年1月1日起生效。法国不是因为它是2B类致癌物，而是因为不能证明其作为食品添加剂对人体无害。法国对食品安全使用“怀疑原则”，即如果怀疑其对人体有害，就可以考虑禁止。E171作为食品添加剂，一没有营养价值，二不会延长食品保质期，主要作用是为了食品美观，也就是说，食品添加E171对消费者并没有实质益处，考虑到摄入二氧化钛对人体的潜在危害，禁止二氧化钛作为食品添加剂也是合情合理。

妈妈为什么不让吃那么多糖果？

人工色素过量！

其实很多消费者也的确是外貌协会的，一部分厂家为了让小食品变得更美、卖相一流，往往过量使用人工合成色素，比如膨化食品、面粉、丸子、饮料、果冻、糕点、脱脂奶、冰淇淋、糖果等。但人工合成色素对人体的风险高于天然色素，消费者如果长期或一次性大量食用色素含量超标的食品，可能会造成腹泻等症状，尤其对儿童的健康发育危害很大。

国际癌症研究机构（IARC）已经把E171列为可能致癌物质。悉尼大学的一项最新研究证明，二氧化钛进入大肠后会形成一层生物膜来保护自己，破坏肠道菌群，可引发炎症性肠病，甚至结肠直肠癌。同时在短时间内，还会影响免疫系统。这并不是危言耸听，而是科学论证，为的是让我们多点天然，少点添加剂，不要被锃白透亮的外表所诱惑。

糖果中E171一般是与其他色素配合使用的，起到柔和颜色的效果。我们用超市买回来的糖果做了一个有意思的实验：用拉曼光谱检测糖果中E171的含量。

拉曼光谱实验过程

图 1:实验样品：糖衣甘草(A)；糖衣花生(B)；糖果戒指(C)。

图 2：红色突出显示的是能用于证明E171存在的峰位；灰色突出显示的是其他特征峰位。作为参考，使用还测量了不含E171的糖霜。

使用Cora5001测量了糖果（样品见图1）的拉曼光谱，这些糖果的成分表中都有E171，最后得到图2所示的拉曼光谱。由于大多数糖果的主要成分是糖，所以也测量了不含有E171成分的糖霜作为参考。

E171的定性检测

除了参考样品（不含E171的糖霜），其他样品均检测出了代表E171的强特征峰143cm-1（以红色突出显示）。即使E171含量低于1%，也能够检测到其很强的特征峰。因此，能否检出特征峰143cm-1可以用判断糖果中是否存在E171。

E171的定量检测及检出限

我们利用混有不同含量E171的糖霜样品进行二元体系定量实验。样品中E171的含量为0~1%，涵盖了食品中E171通常的含量范围和限量。

使用Cora5001拉曼仪软件中的“简单量化工具（Simple Quantification Tool）”模型进行定量分析。由于测量参数（如焦距、曝光时间等）往往是可以改变的，因此建议使用相对的量化指标（如峰面积比或峰强比）用于定量分析。

图3：不同E171含量的混合样品的拉曼光谱

图4：（上图）不同E171含量的混合样品的照片；

（下图）E171特征峰640cm-1与糖特征峰850cm-1的峰面积之比与E171含量的线性回归线。

定量分析使用的是E171的特征峰640cm-1，因为该峰的检测出限较低，并且该峰与糖的850 cm-1处的特征峰有很强关联（见图3）。E171含量与上述两峰的峰面积之比呈线性关系（见图4）。

表 1：Cora 5001中“简单定量工具”的设置

对于一些简单分析体系，可以使用Cora5001拉曼仪软件中的“简单量化工具（Simple Quantification Tool）”模型进行定量分析。通过输入一些分析参数，包括指定需要分析的峰位和量化度量指标，就可以建立好这个模型，表1是利用该工具进行E171定量分析的界面设置情况。通过这个工具我们可以非常方便的得到定量分析曲线，以及未知样品的含量信息，而且还可以将这个简单定量分析模型保存在仪器中，如果后续的分析体系一致可以继续使用这个模型进行定量分析。

为了测定E171的检出限和定量限，用该定量模型进行了10次测定，结果显示E171的检出限为0.014%，定量限为0.046%。

Cora5001拉曼光谱仪是一个通用的分析工具，应用范围非常广泛，在很多领域中都发挥了独特的技术优势，如珠宝玉石、石墨烯、硬质材料、聚合物材料、医药、锂电池等。

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