VITAMIN · CH20
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NIELSEN'S FOOD ANALYSIS · CHAPTER 20

維他命分析

Vitamin Analysis
食品分析　·　3 小時課程　·　含 6 個互動小遊戲
13 種維生素 · 脂溶 vs 水溶 · HPLC · 食藥署官方法 TFDAA0025／0012
4 脂溶 + 9 水溶IU / %DV皂化 · 三酶法HPLC-PDA營養標示查核
先想一想
這顆綜合維他命錠標示
維生素C 500 mg、維生素D 800 IU——是真的足量嗎？

維生素加太少達不到標示、加太多(脂溶性)可能中毒；營養標示要準。
維生素種類多、又怕光怕氧怕熱——怎麼把它們一一準確定量？這一章告訴你。

營養標示查核強化食品 膳食評估保健食品品管
20.1 定義

13 種維生素，分兩大家族

13 種維生素：4 種脂溶性 ＋ 9 種水溶性 脂溶性 (4) 溶於油脂 · 會儲存 · 過量易中毒 A 視黃醇 D 鈣化醇 E 生育醇 K 葉醌 缺乏：D→佝僂、K→凝血障礙 分析：先皂化去油脂，再 HPLC 水溶性 (9)：B 群 ×8 ＋ C 溶於水 · 不易儲存 · 過量隨尿排出 B₁ 硫胺 B₂ 核黃素 B₃ 菸鹼酸 B₅ 泛酸 B₆ 吡哆醇 B₇ 生物素 B₉ 葉酸 B₁₂ 鈷胺 C 抗壞血酸 缺乏：C→壞血病、B₁→腳氣病、B₃→糙皮病、B₁₂→惡性貧血 分析：易氧化怕熱怕光 → 加抗氧化劑、避光；HPLC／微生物檢定

維生素是微量就能維持代謝的有機物，人體多半不能自行合成，須從食物攝取。

關鍵差異

脂溶 vs 水溶：性質決定方法

🧈
脂溶性 A·D·E·K
溶於油脂、會在體內儲存(過量易中毒)；分析時先皂化去油脂、全程避光、加抗氧化劑
💧
水溶性 B 群·C
溶於水、不易儲存(過量隨尿排出)；易氧化、怕熱怕光，分析要加抗氧化劑、低 pH 保護
同樣是「維生素」，溶解性不同 → 萃取、保存、偵測波長、甚至毒性都不一樣。
20.1.3 單位

mg、IU、%DV 別搞混

⚖️
mg / µg
直接的質量單位，最直觀
💪
IU 國際單位
量的是生物活性(效力)，不是質量；每種維生素換算率不同
🏷️
%DV 每日值
佔每日建議攝取量的百分比，用於營養標示

標示與品管常要在不同基準間換算——例如維生素 D「800 IU」要對應到質量才能用 HPLC 查核。

小遊戲 ①脂溶性 vs 水溶性維生素0 / 8
把 8 種維生素分到「脂溶性」或「水溶性」。
20.1.4 萃取

每種維生素的萃取法都不同

  • 脂溶 A·D·E：有機溶劑萃取 + 皂化(saponification)——KOH 把三酸甘油酯水解成皂去除，維生素留下；加抗氧化劑防氧化
  • 維生素C：偏磷酸/醋酸冷萃，低 pH + 螯合劑防氧化
  • B₁、B₂：酸中煮沸/高壓滅菌 + 酶處理
  • 葉酸：三酶法(α-澱粉酶、蛋白酶、γ-麩胺醯水解酶)
為什麼這麼講究？
維生素對光、氧、pH、熱都敏感；萃取要『放得出來又不破壞』，所以每種維生素有專屬配方。
20.1.5 三大方法類

從生物到化學，各有取捨

三大類維生素分析法：準確度 ↑ 與 操作簡便 ↑ 互為反向 生物檢定 Bioassay 人/動物餵食(大鼠骨鈣化)；僅 D、B₁₂ 微生物檢定 Microbiological 乳酸菌生長量；僅水溶性、專一靈敏但費時 化學法 Chemical (HPLC 主流) 快速準確精密；脂溶+水溶；可配 MS 測 vitamers 準確度／精密度 ↑ 操作簡便 ↑

越往化學法：越準確精密、但儀器與技術門檻越高；越往生物法：越接近生理活性、但慢又粗略。

小遊戲 ②維生素分析原理測驗0 / 5
20.4 化學法主流

為什麼HPLC 成為首選

官方法骨幹：萃取 → C18 反相分離 → PDA 多波長偵測 → 比對定量 檢體萃取避光·抗氧化 HPLC · C18 管柱梯度分離各維生素 PDA 光二極體陣列同時多波長偵測 滯留時間+吸收圖譜→定量 含量 = C×V/(M×1000) 脂溶(TFDAA0025)：D 264／E 280／A 325 nm　·　水溶(TFDAA0012)：泛酸210／C·B₁ 240／B₂·菸鹼260／葉酸280／B₆ 290 nm
HPLC/UHPLC相對簡單、準確、精密，可同時分析多種維生素；接上質譜(LC-MS/MS)還能分辨同一維生素的不同形式(vitamers)、提高靈敏與專一。但層析是『分離』不是『鑑定』，須先確認峰的身分與純度。
20.4.2 維生素C經典法

DCIP 滴定：顏色告訴你終點

維生素 C 的 DCIP 滴定：抗壞血酸把藍/紅色 DCIP 還原成無色，終點轉玫瑰紅 抗壞血酸(維生素C) 滴入 DCIP 染料 仍無色DCIP 被還原 還有 C → 染料持續褪色 C 耗盡，再一滴 玫瑰紅終點! 過量 DCIP 在酸性呈玫瑰紅 滴定量越多 維生素C越多
抗壞血酸把氧化還原指示染料 2,6-二氯靛酚(DCIP) 還原成無色；當維生素C耗盡，過量 DCIP 在酸性下呈玫瑰紅為終點。深色樣品看不出顏色時，改用分光光度計於 545 nm 判讀。
小遊戲 ③三大方法類配特徵0 / 6
把 6 個敘述分到「生物檢定」「微生物檢定」或「化學法 HPLC」。
官方法實戰 ①

脂溶性維生素 · TFDAA0025

  • 適用膠囊/錠狀食品中 7 品項：A、A 醋酸酯、A 棕櫚酸酯、D₂、D₃、E、E 醋酸酯
  • HPLC + 光二極體陣列(PDA)、C18 反相管柱、甲醇/水梯度
  • 三段定量波長：D 264 / E 280 / A 325 nm
  • 加 BHT 抗氧化、全程避光；DMSO + 正己烷萃取
為何避光加 BHT？
A、D、E 對光與氧極敏感，會降解失準；BHT 與避光是脂溶維生素分析的鐵律。
官方法實戰 ②

水溶性維生素 · TFDAA0012

  • 適用膠囊/錠狀食品中 9 品項：B₁、B₂、菸鹼酸、菸鹼醯胺、泛酸、B₆、葉酸、L-5-甲基四氫葉酸鈣、C
  • HPLC-PDA、C18 管柱、磷酸鉀緩衝/乙腈梯度
  • 多段波長：泛酸 210／C·B₁ 240／B₂·菸鹼 260／葉酸 280／B₆ 290 nm
  • 加 L-半胱胺酸抗氧化(保護維生素C)；維生素C 標準液臨用配製
關鍵：維生素C最容易消失，所以水溶法用 L-半胱胺酸當還原保護劑、標準液現配現用。
小遊戲 ④脂溶維生素 HPLC 檢驗流程排序— / 6
用 ▲▼ 把脂溶性維生素(TFDAA0025)的 6 個檢驗步驟排成正確順序。
偵測設計

為什麼要用PDA 多波長

各維生素的定量波長不同(nm)，光二極體陣列(PDA)可一次同時偵測多個波長。整合自 TFDAA0025／0012。
小遊戲 ⑤決策挑戰：選對維生素分析法0 / 5
20.5 方法比較

四種分析路線一覽（點欄位排序）

方法 ⇅準確度 ⇅適用維生素 ⇅特點 ⇅
★ 越多越準確。整合自 20.2–20.4。
層析分離

水溶性維生素的HPLC 滯留時間

整合自 TFDAA0012.04 參考層析圖譜(分)。C18 反相管柱可把 9 種水溶性維生素逐一分開。
應用與品管

維生素分析在守護什麼

🏷️
營養標示查核
確認『維生素C 500mg』『維生素D 800IU』屬實、無誇大或不足
➕
強化食品
麵粉、奶粉、機能飲料的維生素強化是否達標、有無過量
💊
保健食品
綜合維他命膠囊/錠的含量與安定性(脂溶性過量有風險)
🎯
品質保證
以標準參考物質(SRM)查核準確度、做方法確效
小遊戲 ⑥計算闖關：維生素含量未作答
脂溶官方法：取樣 M = 0.5 g、最後定容 V = 2 mL；由標準曲線得維生素A濃度 C = 10 µg/mL。求含量(mg/g)。公式：C×V/(M×1000)。
mg/g
重點整理

今天的五個關鍵

  • 13 種維生素＝4 脂溶(A·D·E·K)＋9 水溶(B 群·C)；溶解性決定方法
  • 單位：mg／IU(活性)／%DV(每日值)要會換算
  • 萃取因維生素而異：脂溶皂化、葉酸三酶、C冷萃低pH
  • 三大方法類：生物＜微生物＜化學(HPLC)(準確度遞增)
  • 官方法：脂溶 TFDAA0025(避光+BHT)、水溶 TFDAA0012(L-半胱胺酸)，皆 HPLC-PDA
自我檢核

今天結束，你應該會…

點一下打勾——確認自己真的會了。

下一步 · NEXT

把維生素分析
用起來

📌 課後練習：Study Questions(萃取步驟、為何避光、DCIP 是否低/高估、HPLC 優缺)
🔜 銜接：紫外可見光譜 (Ch7)、HPLC (Ch13)、質譜 (Ch11)、食藥署 HPLC 公告法
🧪 思考：你的樣品是脂溶還水溶維生素？怕光怕氧嗎？要 HPLC、微生物還是滴定法？標示是 mg 還 IU？
脂溶/水溶HPLC-PDA皂化DCIP 滴定營養標示