一、酸度
1、常见几种酸的分子式
CH2CH2COOHCOOH HOCH2CHCOOHHOCHCHCOOHCOOHCOOH COOH
C4H6O4 C4H6O5 C4H6O6 C2H2O4 琥珀酸 苹果酸 酒石酸 草酸 樱桃、苹果 苹果中0.29~1.02% 葡萄、苹果 草本植物
CH2COOHHOCCOOHCOOH HOHOOCHHHCOOHCOOH COOH HC6H8O7 C4H4O4 C4H4O4 柠檬酸 富马酸 马来酸 柠檬中6~8% 焙烤食品 焙烤食品 2、酸换算系数:换算为适当酸之系数,通常用K来表示。
CH2COOH
K = 酸的分子量羧基数×1000 苹果酸:0.067
醋酸:0.060 酒石酸:0.075
柠檬酸(含一分子水):0.070 乳酸:0.090
3、1)总酸度,包括已离解和未离解的酸浓度之和。总酸度 = [H+] + [HAc]
2)酸度(或称有效酸度)指溶液中的H+浓度,更准确的是H+的活度,常用pH值表示。pH = -log[H+]
4、总酸度的测定(滴定法) (1)原理
RCOOH + NaOH === RCOONa + H2O 酚酞作为指示剂pH=8.2 (2)操作步骤
样品→捣碎→浆→称量→少量水将浆转入250ml容器瓶中→75~80℃水浴0.5 h→冷却→定容→过滤→滤液50ml→用0.1mol/l NaOH标准溶液滴定。 (3)计算
总酸度(%) =
V—滴定时所耗标准NaOH体积(ml) N—NaOH标准的浓度(mol/l) W—样品重量(g)
..V N KW.25050 K—相应的酸换算系数
苹果酸0.067、柠檬酸(含一分子水)0.070、乙酸0.060、乳酸 0.090、酒石酸0.075 牛乳酸度的表示方法有两种:
① 用To表示牛乳的酸度,滴定100ml牛乳所消耗的0.1 mol/l NaOH标准溶液的毫升数。 ② 以牛乳中乳酸的百分数来表示。 5、挥发酸的测定 1)直接法
样品→蒸馏出挥发酸→滴定挥发酸 2)间接法
样品→蒸馏挥发酸→滴定不挥发酸 现多用间接法测定,且结果准确较好。 6、酸度的测定
1)比色法:广泛pH试低,精密pH试低,色板等。 2)化学法
电极反应:H+ + e→1/2 H2
由Nerst方程有E=Eo+0.0591 log[H+] E = Eo-0.0591pH ∴ pH = (Eo-E)/0.0591 二、碳水化合物
1、可溶性糖类的提取 1)水作为提取剂
条件:温度40-50 oC pH 中性 杀酶 HgCl2
2)乙醇-水作为提取剂:75-85%,本身可以杀酶 2、糖的提取液的澄清 1)中性PbAc2. H2O
能除去蛋白质、丹宁、有机酸、果胶,能够凝聚胶体,不会使糖产生沉淀,不会生成可溶性铅糖。 2)碱性PbAc2
能除去蛋白质、色素、有机酸,并能够凝聚胶体,脱色力强。但它可生成大体积的沉淀,能带走还原糖,特别是果糖。过量的碱性PbAc2可因碱性及铅糖的形成而改变糖类的旋光度。
3)ZnAc2+K4[Fe(CN)6] 除去蛋白质 4)CuSO4 + NaOH 除去蛋白质 5)Al(OH)3除色素 6)活性碳 除色素 3、还原糖的测定方法
还原糖:包括葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖等分子中包含有醛基、或a─酮基的糖。 1)直接滴定法(Lane-Eynon Method, 兰-埃农、莱因-埃农) ①原理
CuSO4+ NaOH = Cu(OH)2
Cu(OH)2 + C4H4O4KNa = [Cu(C4H4O4KNa)2] + H2O Cu(OH)2 + R-CHO = Cu2O + R-COOH + H2O 次甲基蓝:氧化型(蓝色)↔还原型(无色) ②操作
Fehling 试剂A (费林氏甲液):CuSO4 ∙H2O(15 g/L) + 次甲基蓝(0.05 g/L) Fehling 试剂B (费林氏乙液):NaOH (75 g/L) + C4H4O4KNa (50 g/L)(NaOH或KOH)
A、粗滴定
Fehling 试剂A 和B各5.0 ml、水10 ml、样品糖溶液9.0 ml放入250 ml的烧瓶中,石棉网上加热至沸腾,然后继续加入样品糖溶液,滴加速度为10-15 秒1 ml。直到兰色几乎消失,加入1%亚甲基蓝指示剂3-5滴。再继续滴加样品糖溶液,直至兰色褪尽为止。记录粗滴定时样品糖溶液消耗的总体积。 B、精密滴定
Fehling 试剂A 和B各5.0 ml、水10 ml、样品糖溶液比粗滴定的结果少0.5ml放入250 ml的烧瓶中,石棉网上加热至沸腾,维持沸腾2min加入1%亚甲基蓝指示剂3-5滴,再继续滴加样品糖溶液,直至兰色褪尽为止。记录精密滴定样品糖溶液消耗的总体积。 比较:精密滴定比粗滴定小,因为粗滴定反应时间长,副反应多。 C、计算
还原糖(%)=
f — 还原糖因数,即与10 ml Fehling 完全反应时所需的还原糖(mg) ;p140 V—样品试液的总体积(ml);
U—滴定10 ml Fehling 试剂所消耗的样品试液的体积(ml); W—样品的重量(mg)。
2)高锰酸钾滴定法(Munson-Walker Method, 姆松—华尔格法) 原理:
Cu(OH)2 + R-CHO = Cu2O + R-COOH + H2O
Cu2O + Fe2(SO4)3 + H2SO4 =2CuSO4 + 2FeSO4 + H2O
10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 = 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O 3)蒽酮比色法(微量法)
原理:单糖与强酸加热产生糠醛或其衍生物,再与蒽酮缩合生成有色化合物,进行比色测定。 4、低聚糖的测定
有还原性的低聚糖:麦芽糖、乳糖等,按照还原糖的测定方法测定。
非还原性的低聚糖:蔗糖、棉子三糖等,先水解成还原糖,再按照还原糖的测定方法测定。
以蔗糖为例(酸水解法):
C12H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6 蔗糖 葡萄糖 果糖
342 360 蔗糖 = 转化糖 × 0.95
注:蔗糖、棉子三糖可以发生酸水解和酶水解,其它的低聚糖需要利用酶水解法测定。 5、多糖—淀粉的测定
酸水解法(以淀粉为例):
(C6H10O5)n + n H2O → n C6H12O6 n×162.1 n×180.1 淀粉 = 葡萄糖 × 0.9 土豆中淀粉含量的测定
土豆 → 切片 → 烘干 → 粉碎 →过筛 (40目) →土豆粉 土豆粉→(乙醚洗2-3次 )→ 85%乙醇洗2-3次 → 残渣 →转入三角烧瓶中 →6 mol/l 盐酸 水解 2 h → 碱中和→ PbAc2 → Na2SO4→ 定容→ 过滤→ 滤液供分析用(初滤液20ml 左右弃掉,按照Lane-Eynon法测还原糖)
f×VU×W×100三、蛋白质
1、凯氏定氮法(Kjeldahl Method)
1)原理:含氮化合物在CuSO4做催化剂、K2SO4提高溶液的沸点,在浓硫酸的作用下,样品被消化。氮转变成氨,氨与硫酸作用形成铵盐。在NaOH存在的条件下,蒸馏出氨,硼酸吸收,然后采用反滴定的方法滴定,计算出蛋白质的含量。 2)计算
Protein (%) = {(V-Vo) · CHCl ·F · 0.014}/Ws 3)操作 ①消化
+ 浓硫酸
+ 催化剂(CuSO4) 氮转化成铵离子
② 利用NaOH中和得到NH3 ③ 水蒸气蒸馏NH3 并利用硼酸收集 ④ 利用标准盐酸滴定 ⑤ 消化终点:澄清透明
缺点:并不是所有含N化合物都是蛋 白质 例如:嘌呤、嘧啶、脲、三聚氰胺 4)试剂作用
硫酸钾:可提高溶液的沸点而加快有机物的分解。 硫酸铜:a、催化剂
b、可以指示消化终点的到达。
c、下一步蒸馏时作为碱性反应的指示剂。 浓硫酸:干燥、氧化 2、双缩脲法
原理:在碱性条件下, Cu2+能和肽键形成红紫色的络合物。 双缩脲试剂:硫酸铜、酒石酸钾钠、氢氧化钠 四、添加剂
1、① ADI (Acceptable Daily Intake for Man): 人体每日允许摄入量(mg/kg) ADI=MNI/100
② LD50 (Median Lethal Dose): 半致死量(mg/kg) 2、亚盐和盐的测定
亚盐作为发色剂和防腐剂: NO2-+H+→HNO2
3 HNO2→H++NO3-+2NO+H2O
生成的NO很快与血红蛋白反应,生成鲜艳的亮红色的亚硝基肌红蛋白(MbNO),亚硝基肌红蛋白遇热后,放出巯基(-SH),变成鲜红色的亚硝基血色原。 3、测定方法: 一)、重氮偶合比色法 1)测定原理
如果是盐,需先用Cd还原成亚盐,使NO3-转变为NO2-,再进行测量。 H2O + NO3- + Cd + EDTA4-→ NO2- + Cd(EDTA)2- + 2OH- 假定食品样品中NO2-含量为B,样品中NO3-经Cd还原后,测得样品中NO2-含量为A,则食品样品中的NO3-含量为: (A—B)。 2)样品液的制备 ①非红烧类肉制品
样品(5 g)→饱和硼砂溶液(12.5 ml)→搅匀→用70 oC的热水转移至500 ml的容量瓶中→沸水浴15 min→滴加ZnSO4(1 M, 2.5 ml) →冷却→定容→除去上层脂肪→过滤→清液(供分析用)
3)NaNO2标准工作曲线
4)计算
非红烧类肉制品
NaNO2(mg/kg)=50X*40*500W 式中:X — 吸光度为As时,所对应的NaNO2(mg/ml); W— 样品的重量(g) 二)苯甲酸的测定(ISO法)
原理:副品红经盐酸或硫酸处理,由原来的红色变为淡黄色的酸漂副品红(又叫盐基副品红,漂白副品红),在甲醛存在下,酸漂副品红与二氧化硫或亚硫酸盐作用,生成紫红色产物,其浓度与颜色呈线性关系,符合朗伯-比尔定律。
三)SO2的测定
原理:副品红经盐酸或硫酸处理,由原来的红色变为淡黄色的酸漂副品红(又叫盐基副品红,漂白副品红),在甲醛存在下,酸漂副品红与二氧化硫或亚硫酸盐作用,生成紫红色产物,其浓度与颜色呈线性关系,符合朗伯-比尔定律。 五、重金属
1、样品的分解:
1)湿法消化:用氧化剂破坏有机物 HNO3、H2SO4、HNO3+H2SO4、HClO4等。 2)干法灰化:用高温破坏有机物
分析金属元素注意事项
试剂AR、 H2O(要用去离子水) 2、锡的测定(苯芴酮法) 原理 HOOH
+Sn4+
OHOO HO
OO 试剂
① Sn4+ 10μg/ml
② 苯芴酮0.03% EtOH (显色剂)
③ 1: 9 H2SO4 (提供酸性条件) ④ 10% 酒石酸 (掩蔽金属离子) ⑤ 1% Vc (还原Fe3+) ⑥ 0.5% 动物胶 (稳定络离子) 样品溶液的制备
4H+OSnOOOOOOH
1)使用HNO3和H2SO4
样品(10-20g)→ 浓HNO3 20 ml + 浓H2SO4 10 ml →加热 → 棕色浓烟 →样品消化液澄清透明 → 加热 → 白烟 → 冷却 → 加入饱和草酸铵25 ml → 加热 → 白烟(20 min)→ 冷却→ 定容(100 ml) 2)干法灰化
标准工作曲线的绘制及样品测定
显色条件:恒温水浴0.5h 计算
(AsSn (mg/kg) = As—测定用样品消化液中的Sn含(μg); Ab—试剂空白液中Sn含量(μg); W—样品重量(g);
V—样品消化液总体积(ml)
Vs—测定用样品消化液的体积 (ml) 2、双硫腙法测定Pb、Cd、Zn、Hg等 双硫腙(DZ)的性质 1)溶解性
2)易被氧化为氧化物二苯基硫卡巴二腙而呈黄、棕色
3)与多种金属离子生成有色络合物,并仍溶于CHCl3、CCl4 所用试剂:
HNO3、H2SO4(均为AR级) 20% NH2OH·HCl、4% EDTA、30%(V/V)HAc
标准汞溶液1.0 mg/ml,临用时用1N硫酸配成含汞1μg/ml 双硫腙贮备液0.05%
双硫腙工作液,取0.05%贮备液1ml用氯仿稀释至100 ml,以氯仿为零点,在波
VAb)*VsW
长492 nm处,调至透光率60%±0.5% 六、灰分
1、灰分的定义
食品灼烧后的残留物(包括非金属氧化物、金属氧化物、无机盐)。通常所说的灰分即总灰分,又叫粗灰分。 2、分类
水溶性灰分:Na、K、Ca、Mg等的氧化物及其可溶性盐。
水不溶性灰分:过渡金属氧化物、部分碱土金属氧化物、磷酸盐及泥沙等。 酸不溶性灰分:泥沙等 3、样品的预处理 1)取样量 2)处理方式
含水量较高的制品,先水浴蒸干,然后炭化、灼烧; 水果、蔬菜等先在烘箱干燥(60-70 ℃),再加热到105 oC干燥至恒重,然后再炭化、灼烧;
脂肪含量高的样品,先抽提脂肪,再炭化、灼烧 3)操作条件的选择 一般500-600 oC
水果及其制品、肉及其肉制品、糖及糖制品、蔬菜制品〈525 oC; 谷类食品、乳制品〈550 oC; 奶油〈500 oC;
鱼、海产品、酒〈550 oC 灰化时间
由灰分的颜色判断,不规定灰化时间,要求灼烧至灰分呈全白色,或浅灰色,并达到恒重为止。
但谷类饲料、茎杆饲料,则有灰化时间的规定,即在600 oC下灰化2小时 加速灰化的方法
改变操作条件;
对于难灰化的样品,加入助灰化剂,如HNO3、H2O2 、EtOH、(NH4)2CO3等; 对于易结块的样品,添加惰性分散剂,如MgAc2、MgCO3、CaAc2、CaCO3等。 4、总灰分测定实例
1)面粉中总灰分的测定
样品(2-5 g)→MgAc2→EtOH→炭化→灼烧→冷却→恒重(±0.0002g) 空白 MgAc2→同上操作→MgO
计算:总灰分(%)=(灰分质量-空白质量)/样品质量×100 2)水溶性灰分的测定
总灰分→沸水(25ml)→过滤→洗涤→干燥→炭化→灼烧→冷却→恒重 计算:水溶性灰分(%)=(总灰分-水不溶性灰分)/样品质量×100 3)酸不溶性灰分
总灰分→10% HCl(25ml)→过滤→洗涤(无Cl-)→干燥→炭化→灼烧→冷却→恒重
计算:酸不溶性灰分(%)= 酸不溶性灰分/样品质量×100 七、脂类
1、脂类总量的测定
1.)重量法:①碱性乙醚提取法、罗斯-哥特里氏法 ② 索氏提取法 2)容量法:巴布科克、盖勃
2、提取剂的选择
根据相似易溶原理。常用乙醚、石油醚(bp 30-60 oC)作为脂类的提取剂。 1)用乙醚作提取剂的特点
除溶解脂肪外,还可溶解一些其它脂类成分。所以用乙醚提取出的脂肪叫粗脂肪。 乙醚可饱和2%的水,这样提取中易将水溶性成分提出。 2)用石油醚作溶剂的特点
石油醚不与水混溶,但对脂肪溶解性比乙醚差些。 总之:用乙醚,石油醚提取的为游离脂肪。 3、索氏提取法
原理:提取筒中的样品被有机溶剂连续提取,提取后除去溶剂,称量脂肪的重量。 4、巴布科克、盖勃法(了解)
原理: 1)在专用的乳脂瓶(巴布科克乳脂瓶、盖勃乳脂计)中,用浓 H2SO4处理样品。 2)离心分出脂肪层。 3)直接测量脂肪的含量。 5、折光法
原理:利用折光率较大的有机溶剂提取脂肪,然后根据混合液的浓度之间的关系,来确定脂肪的含量。
通常选用a-氯萘、a-溴萘作为有机溶剂提取脂肪。 八、水分
水分测定的方法
1. 干燥法(Drying methods) 2. 蒸馏法(Distillation method) 3. 化学法(Chemical methods) 4、光谱法(Spectrometry methods) 5、干燥法
干燥箱的种类(Types of Oven) 温度(Temperature) 干燥时间(Time)
优点: 简单、快速、可同时分析大量样品。
缺点: 其它有机物的挥发、热解生成气体物质、油脂或其它物质的氧化。 产生误差的原因: 物理栅。 6、加热干燥法对食品样品的要求
① 水分是唯一的挥发物,除水外的挥发失重可忽略不计。 ② 水分的排除情况很完全。
③ 食品中的其它组分在加热过程中,由于发生化学反应所引起的重量变化可忽略不计 7、样品预处理方法
① 固体样品必须磨碎,谷物食品20目,其它30-40目。 ② 液体先水浴浓缩,然后烘箱干燥。
③ 糖浆、炼乳、淀粉糊等富含糖、淀粉的浓稠液体,先加水稀释至固形物含量20-30%水浴浓缩,再烘箱干燥。
8、蒸馏法原理:水+有机溶剂----共沸混合物