石英セルは、蜂蜜中の5-ヒドロキシメチルフルフラール（HMF）の検出に紫外（UV）スペクトルでの吸光度測定が必要であるため、必須です。具体的には、分析では284 nmおよび336 nmでの吸光度を測定します。標準的なガラスまたはプラスチックのセルは、これらの波長でUV光を吸収し、信号を遮断して正確な測定を不可能にします。石英のみが、UV光がサンプルを通過して検出器に到達することを可能にするために必要な光透過率を持っています。
コアの要点 蜂蜜の鮮度を判断するには、UVスペクトル内の深い領域にある波長である284 nmでHMF吸光度を測定する必要があります。標準的なガラスとプラスチックは300 nm未満のUV光に対して不透明であるため、それらを使用すると信号が完全に失われます。石英は、この特定の波長で正確なデータを提供するのに十分な透明性を持つ唯一の標準的な実験室材料です。
光学測定の物理学
標準材料の限界
可視光では、ガラスと高品質のプラスチックは透明です。しかし、紫外線範囲では光学特性が劇的に変化します。
標準的なガラスおよびプラスチックセルには「UVカットオフ」ポイントがあり、通常は約300 nmから320 nmです。このしきい値を下回ると、材料自体が光エネルギーを透過させるのではなく吸収します。
石英の利点
石英（溶融シリカ）は、深いUV範囲（多くの場合190 nmまで）でも高い透過率を維持します。
HMFの主な測定は284 nmで行われるため、石英は透明な窓として機能しますが、ガラスは壁として機能します。石英以外のセルを使用すると、蜂蜜ではなく容器の吸光度を測定することになります。
HMF測定が重要な理由
品質と鮮度のマーカー
HMFはフルクトースの分解によって形成される副産物であり、熱と酸性度によってこのプロセスは加速されます。
新鮮な生蜂蜜にはHMFはほとんど含まれていません。レベルが高い場合は、蜂蜜が高温にさらされた、不適切に処理された、または長期間保管されたことを示します。
定量的基準
Codex Alimentariusなどの国際規制では、商業グレードと純度を確保するために、HMFの厳格な制限（通常は40 mg/kg未満）が設定されていることがよくあります。
蜂蜜がこれらの輸出規制を満たしているかどうか、または経年劣化によって分解したかどうかを判断するには、正確な測定が必要です。
測定方法
二波長分析
UV分光光度法は、精度を確保するために2つの異なる読み取り値に依存します。
- 284 nm：これはHMFの特徴的な吸収ピークです。
- 336 nm：これは蜂蜜中の他の成分からのバックグラウンド干渉を測定します。
最終結果は、284 nmでの吸光度から336 nmでの吸光度を差し引くことによって計算されます。両方の波長がUVスペクトルにあるため、両方のステップで石英が必要です。
サンプル前処理が重要
サンプルが石英セルに到達する前に、清澄化する必要があります。
カレズ試薬IおよびIIを使用して、タンパク質とコロイドを沈殿させます。この前処理により、ろ液が透明になり、吸光度測定がHMF含有量によるものであり、浮遊粒子（濁度）による光の散乱によるものではないことが保証されます。
トレードオフの理解
コスト対精度
石英セルは、ガラスやプラスチックよりも大幅に高価で壊れやすいです。傷がつくと光が屈折して読み取り値が変化する可能性があるため、取り扱いと清掃には注意が必要です。
ただし、UV法（ホワイト法）では、高精度で準拠した分析の標準であるため、このコストは避けられません。
代替方法
すべてのHMF検査で石英が必要なわけではないことに注意することが重要です。
- ウィンクラー法：このアプローチは、比色反応後に550 nm（可視光）で分光光度計を使用します。550 nmは可視光であるため、技術的には高品質のガラスまたはプラスチックセルを使用できます。
- 迅速スクリーニング：反射光度計は、化学試験ストリップを使用して迅速な現場分析を行い、セルを完全に不要にします。
目標に合わせた適切な選択
特定のニーズに合った正しい機器と方法を選択するには、次の点を考慮してください。
- 国際コンプライアンスが主な焦点の場合：石英セルを使用したUV分光光度法を使用してください。これは、Codex Alimentariusのような公式基準に必要な高精度データ（284 nmピーク）を提供します。
- コスト削減が主な焦点の場合：550 nm（可視スペクトル）で動作するウィンクラー法を検討してください。これは、より安価な光学部品を可能にする可能性がありますが、異なる化学試薬が関与します。
- 現場スクリーニングが主な焦点の場合：試験ストリップを備えた反射光度計を使用してください。これは、液体クロマトグラフィーや壊れやすい石英ガラス器具を必要とせずに迅速な結果を提供します。
要するに、石英を選択するのは耐久性のためではなく、蜂蜜の純度を検証するために必要なUV光にとって唯一の明確な経路であるためです。
概要表：
| 特徴 | 石英セル | ガラス/プラスチックセル |
|---|---|---|
| UV透過率 | 高（190 nmまで） | 低い（カットオフ約300〜320 nm） |
| HMF測定（284 nm） | 必須/透明 | 互換性なし/不透明 |
| 主な用途 | UV分光光度法 | 可視光（ウィンクラー）法 |
| 信頼性 | コンプライアンスのゴールドスタンダード | 特定の波長に限定 |
| コストと耐久性 | 高コスト；壊れやすい | 低コスト；使い捨てオプション |
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参考文献
- Aslı Özkök, Kadriye Sorkun. CHEMOMETRIC EVALUATION OF THE GEOGRAPHICAL ORIGIN OF TURKISH PINE HONEY. DOI: 10.3153/fh18027
この記事は、以下の技術情報にも基づいています HonestBee ナレッジベース .
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