食品分析与检测方法精.ppt
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1、食品分析与检测方法第1页,本讲稿共176页实验一实验一 水分活度的测定水分活度的测定-扩散法扩散法 1 1原理原理 食品中的水分都随环境条件的变动而变化。当环境空气的相对湿度低于食品的水分活度时,食品中的水分向空气中蒸发,食品的质量减轻;相反,当环境空气的相对湿度高于食品的水分活度时,食品就会从空气中吸收水分,使质量增加。不管是蒸发水分还是吸收水分,最终是食品和环境的水分达平衡时为止。第2页,本讲稿共176页 据此原理,采用标准水分活度的试剂,形成相应湿度的空气环境,在康威微量扩散皿的密封和恒温条件下,观察食品试样在此空气环境中因水分变化而引起的质量变化。通常使试样分别在Aw较高、中等和较低的
2、标准饱和盐溶液中扩散平衡后,根据试样质量的增加(即在较高Aw标准饱和盐溶液达平衡)和减少(即在较低Aw标准饱和盐溶液达平衡)的量,计算试样的Aw值。第3页,本讲稿共176页2 2 仪器和试剂仪器和试剂2.1 仪器仪器分析天平;恒温箱;康威微量扩散皿;小玻璃皿或小铝皿、塑料皿(直径2528 mm,深度7 mm)2.2 试剂试剂 标准试剂如表1-1所示,从水活度已知的饱和溶液中选出接近被测试样水活度值的作为标准试剂。第4页,本讲稿共176页试剂水活度100 mL水中的溶解度,g试剂水活度100 mL水中的溶解度,g氯化锂LiClH2O0.110102.5硝酸钠NaNO30.73796.0醋酸镁C4
3、H6MgO44H2O0.22444.8氯化钠NaCl0.75236.3氯化镁MgCl26H2O0.330230.8溴化钾KBr0.80770.6碳酸钾K2CO31/2H2O0.427122.7氯化钾KCl0.84237.0硝酸锂LiNO31/2H2O0.470154.1氯化钡BaCl22H2O0.90174.2硝酸镁Mg(NO3)26H2O0.528182.8硝酸钾KNO30.92445.8溴化钠NaBr2H2O0.577133.6硫酸钾K2SO40.96913.0氯化锶SrCl26H2O0.708166.7重铬酸钾K2Cr2O70.98018.2表1-1 饱和溶液的水活度第5页,本讲稿共17
4、6页食品水分含量,水活度食品水分含量,水活度蔬菜90以上0.99-0.98蜂蜜160.75水果89-870.99-0.98面包350.93鱼贝类85-700.99-0.98火腿、香肠65-560.90肉类70以上0.98-0.97小麦粉140.61蛋750.97干燥谷类-0.61果汁88860.97苏打饼干50.53果酱-0.94-0.82饼干40.33果干21-150.82-0.72西式糕点250.74果冻180.69-0.60香辛料-0.50糖果-0.65-0.57虾干230.64速溶咖啡-0.30绿茶40.26巧克力10.32脱脂奶粉40.27葡萄糖9-100.48奶酪400.96表1-
5、2 食品的水活度及水分含量第6页,本讲稿共176页3 3 操作步骤操作步骤(1)从表1-1中至少选取4种标准饱和盐溶液,分别在4康威皿的外室预先放入上述标准饱和盐溶液5.0 mL(2种标准试剂水活度高于试样,2种标准试剂水活度低于试样)。(2)在预先准确称量过的小塑料皿中,准确称取约1.00 g的均匀切碎样品,迅速放入康威皿的内室中,记下小玻璃皿和样品的总重量。(3)然后在扩散皿磨口边缘均匀地涂上层凡士林,在25士0.5的恒温箱中静置23 h。取出其中的小玻璃皿及样品,用电子天平迅速准确称量,并求出样品的重量。以后每隔30 min称重一次,至恒重为止。(4)以各种标准盐的饱和溶液在25时Aw值
6、为横坐标,被测样品的增减重量为纵坐标作图,并将各点连结成一条直线。此线与横轴的交点即为所测样品的Aw值(见图1-2)。第7页,本讲稿共176页第8页,本讲稿共176页4 4 计算计算 示例说明,设食品在A点表示样品与氯化镁饱和溶液达到平衡后质量减少10 mg(表示为-10)。B点表示样品与硝酸钾标准饱和溶液达到平衡后增重15 mg(表示为+15),而C点为氯化钠饱和溶液达到平衡后样品增加6.5 mg,连结三点,线段与横坐标相交于D点。即可求得样品的水分活度值为0.57(图1-2)。第9页,本讲稿共176页5 5 注意事项注意事项5.1 样品称重要迅速。5.2 若样品中含有水溶性挥发物不可能准确
7、测定其 水分活度。5.3 康威皿密封性要好。第10页,本讲稿共176页实验二实验二 食品中水分含量测定食品中水分含量测定-直接干燥法直接干燥法 1 原理 食品中的水分一般是指在100左右直接干燥的情况下,所失去物质的总量。直接干燥法适用于在95l05下,不含或含其他挥发性物质甚微的食品。第11页,本讲稿共176页2 2试剂试剂2.1 6 mo1/L盐酸:盐酸:l00 mL盐酸稀释至200 mL。2.2 6 mol/L氢氧化钠溶液:氢氧化钠溶液:称取24 g氢氧化钠,加 水溶解并稀释至100 mL。2.3 海砂:海砂:取用水洗去泥土的海砂或河砂,先用 6mol/L盐酸煮沸0.5 h,用水洗至中性
8、,再用6 mol/L氢氧化钠溶液煮沸0.5 h,用 水洗至中性。经105 干燥备用。3 3仪器3.1 扁形铝制或玻璃制称量瓶:内径6070 mm,高 35 mm以下。3.2 电热恒温干燥箱。第12页,本讲稿共176页4 4分析步骤分析步骤4.1 固体试样:固体试样:取洁净铝制或玻璃制的扁形称量瓶,置于95l05 干燥箱中,瓶盖斜支于瓶边,加热0.5l.0 h,取出盖好。置干燥器内冷却0.5 h,称量,并重复干燥至恒重。称取2.00l0.00 g切碎或磨细的试样,放入此称量瓶中,试样厚度约为5 mm(不要超过称量瓶容积的1/3)。95l05干燥箱中,瓶盖斜支于瓶边,干燥2h4h后,盖好取出,放入
9、干燥器内冷却0.5 h后称量。然后再放入95l05干燥箱中干燥1 h左右,取出,放干燥器内冷却0.5 h后再称量。至前后两次质量差不超过2 mg即为恒量(做三个平行)。第13页,本讲稿共176页4.2 4.2 半固体或液体试样:半固体或液体试样:取洁净的蒸发皿,内加10.0g海砂及一根小玻棒,置于95l05干燥箱中,干燥0.51.0h后取出,放入干燥器内冷却0.5h后称量,并重复干燥至恒量。然后精密称取5l0g试样,置于蒸发皿中,用小玻棒搅匀放在沸水浴上蒸干,并随时搅拌,擦去皿底的水滴,置95l05干燥箱中干燥4h后盖好取出,放入干燥器内冷却0.5h后称量。然后再放入95l05干燥箱中干燥1
10、h左右,取出,放干燥器内冷却0.5h后再称量。至前后两次质量差不超过2mg即为恒量(做三个平行)。第14页,本讲稿共176页5结果计算结果计算式中:X一试样中水分的含量,%;m1一称量瓶(或蒸发皿加海砂、玻棒)和试样的质量,g;m2一称量瓶(或蒸发皿加海砂、玻棒)和试样干燥后的质量,g;m3一称量瓶(或蒸发皿加海砂、玻棒)的质量,g。计算结果保留三位有效教字。第15页,本讲稿共176页实验三实验三 食品中粗灰分的测定食品中粗灰分的测定 GB/T 5009.420031 1原理原理 食品经灼烧后所残留的无机物质称为灰分。灰分系用灼烧称重法测定。2 2仪器仪器2.1 马弗炉。2.2 分析天平。2.
11、3 石英坩埚或瓷坩埚。2.4 干燥器。第16页,本讲稿共176页3 3 分析步骤分析步骤3.1 取大小适宜的石英坩埚或瓷坩埚置马弗炉中,在 550士25下灼烧0.5 h,冷至200以下后取出,放入干燥器中冷至室温,准确称量,并重复灼烧 至恒量(做三个平行)。3.2 坩埚加入23 g固体试样或5l0 g液体试样后,准确称量。3.3 液体试样应先在沸水浴上蒸干。固体或蒸干后的 试样,在通风橱的电炉上加热使试样充分炭化至 无烟。含糖、淀粉、蛋白质等较多的样品,可预 先在样品中滴加几滴纯植物油。第17页,本讲稿共176页3.4 然后置马弗炉中,在550土25灼烧4 h。冷至 200以下后取出放入干燥器
12、中冷却30 min,在 称量前如灼烧残渣有炭粒时,向试样中滴入少 许水湿润,使结块松散,蒸出水分再次灼烧直 至无炭粒,样品呈灰白色为止,准确称量。重 复灼烧至前后两次称量相差不超过0.5 mg为恒 量。第18页,本讲稿共176页4 4结果计算结果计算式中:X一试样中灰分的含量,g/100 g;m1一坩埚和灰分的质量,g;m2一坩埚的质量,g;m3一坩埚和试样的质量,g。计算结果保留三位有效数字。第19页,本讲稿共176页实验四实验四 食品中蛋白质的测定食品中蛋白质的测定-乙酰丙酮乙酰丙酮-甲醛比色法甲醛比色法 GB/T5009.520031 1原理原理 蛋白质是含氮的有机化合物。食品与硫酸和催
13、化剂一同加热消化,使蛋白质分解,分解的氨与硫酸结合生成硫酸铵。然后在pH 4.8的乙酸钠-乙酸缓冲溶液中,铵与乙酰丙酮和甲醛反应生成黄色的3,5-二乙酰-2,6-二甲基-1,4-二氢化吡啶化合物。在波长400 nm处测定吸光度,与标准系列比较定量,结果乘以换算系数,即为蛋白质含量。第20页,本讲稿共176页2 2 试剂试剂2.1 硫酸铜。2.2 硫酸钾。2.3 硫酸。2.4 氢氧化钠溶液(300 g/L)2.5 对硝基苯酚指示剂溶液(1 g/L)2.6 乙酸溶液(1mo/L)2.7 乙酸钠溶液(1 mol/L)2.8 乙酸钠-乙酸缓冲溶液2.9 显色剂:15 mL 37甲醛与7.8 mL乙酰丙
14、酮混合,加水稀 释至100 mL,剧烈振摇,混匀(室温下放置稳定三日)。2.10 氨氮标准储备溶液(1.0 g/L):(10下冰箱内储存稳定1年 以上)。2.11 氨氮标准使用溶液(0.1 g/L)(10下冰箱内贮存稳定1个 月)。2.12 消化剂:30%过氧化氢浓硫酸=41(VV)15 mL。第21页,本讲稿共176页3 3仪器仪器3.1 分光光度计。3.2 电热恒温水浴锅(100)。3.3 10 mL具塞玻璃比色管。第22页,本讲稿共176页4 4分析步骤分析步骤4.1 4.1 试样消解(两个方法选择其一)试样消解(两个方法选择其一)(1)方法一:方法一:精密称取经粉碎混匀过40目筛的固体
15、试样0.10.5 g或半固体试样0.21.0 g或液体试样15 mL,移入干燥的100 mL或250 mL定氮瓶中,加0.1 g硫酸铜和1g硫酸钾及5 mL浓硫酸,摇匀后于瓶口放一小漏斗,将瓶以45角斜支于石棉网上,小心加热,待内容物全部炭化,泡沫完全停止后,加强火力,并保持瓶内液体微沸,至液体呈蓝绿色澄清透明后,再继续加热0.5h。取下放冷,小心加20 mL水,放冷后移入50 mL或100 mL容量瓶中,并用少量水洗定氮瓶,洗液并入容量瓶中,加水至刻度,混匀备用。(做三个平行)。取与处理试样相同量的硫酸铜、硫酸钾及硫酸按同一方法做试剂空白试验。第23页,本讲稿共176页(2)方法二:)方法二
16、:称取约0.11.0 g样品(视含氮量而定,小麦及饲料称取样品0.50 g左右),于凯氏瓶中,加5-10 mL浓硫酸,置于电炉上加热5-10 min,然后以2 mL/min的速度滴加消化剂(30%过氧化氢:浓硫酸=4:1,VV)15 mL,加完后继续加热3 min左右,样品由黑色变为白色,再加热2 min除去过氧化氢。冷却后缓缓加入20 mL蒸馏水,摇匀,待溶液温度降低至室温后定量转移到100 mL容量瓶中,以蒸馏水稀释至刻线,摇匀备用。第24页,本讲稿共176页4.2 4.2 试样溶液的制备试样溶液的制备 精密吸取25mL试样消化液或试剂空白消化液于50100 mL容量瓶中,加2滴对消硝基苯
17、酚指示剂,摇匀后滴加氢氧化钠溶液中和至黄色,再滴加1mo/L乙酸至溶液无色,用水定容至刻度,混匀。4.34.3标准曲线的绘制标准曲线的绘制 精密吸取0、0.05、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL氨氮标准使用溶液(相当于5.0、10.0、20.0、40.0、60.0、80.0、100.0 g)分别置于10 mL比色管中。加4 mL乙酸钠-乙酸缓冲溶液(pH 4.8)及4 mL显色剂,加水稀释至刻度,混匀。置于100水浴中加热15 min。取出用水冷却至室温后,移入1 cm比色皿内,以零管为参比,于波长400 nm处测定吸光度,根据标准各点吸光度绘制标准曲线。第25页,本讲稿共
18、176页4.3 试样测定试样测定 精密吸取0.52 mL(约相当于氮小于试样100 g)试样溶液和同量的试剂空白液,分别于10 mL比色管中。加4 mL乙酸钠-乙酸缓冲溶液(pH 4.8)及4 mL显色剂,加水稀释至刻度,混匀。置于100水浴中加热15 min。取出用水冷却至室温后,移入1 cm比色皿内,以零管为参比,于波长400 nm处测定吸光度。从标准曲线上查出样品含氮量。(做三个平行)。第26页,本讲稿共176页5 5 计算结果计算结果式中:X试样中蛋白质的含量,g/100 g或g/100 mL;c试样测定液中氮的含量,g;co试剂空白测定液中氮的含量,g;V1试样消化液定容体积,mL;
19、V2制备试样溶液的消化液体积,mL;、V3试样溶液总体积,mL;V4测定用试样溶液体积,mL;m试样质量或体积,g或mL;F氮换算为蛋白质的系数。蛋白质中的氮含量一般为1517.6,按16计算乘以6.25即为蛋白质,乳制品为6.38,面粉为5.70,玉米、高梁为6.24,花生为5.46,米为5.95,大豆及其制品为5.71,肉与肉制品为6.25,大麦、小米、燕麦、裸麦为5.83,芝麻、向日葵为5.30。第27页,本讲稿共176页实验五实验五 食品中粗蛋白质的测定食品中粗蛋白质的测定-甲醛滴定法甲醛滴定法1 1原理原理 样品加硫酸消化后,使蛋白质分解,分解产生的氨与硫酸结合生成硫酸铵,然后加入甲
20、醛,甲醛与铵盐迅速结合生成六次甲基四胺,同时释放等量的酸,后者可用氢氧化钠标准溶液滴定,从而计算出蛋白质的含量。本法仅适用于氨基酸、酰胺、胺类等含氮化合物的测定,对其它含氮化合物因其在消化时不能完全变成硫酸铵,所以无法测定。因此,本法适用于食品中粗蛋白含量的测定。第28页,本讲稿共176页2 2试剂试剂2.1 2.1 甲醛溶液:甲醛溶液:甲醛中常含有少量的甲酸,应事先中 和除去。处理方法如下:取原装甲醛的上层清液于烧杯中,加蒸馏 水稀释一倍,加12滴酚酞指示剂,以0.1 mol/L氢氧化钠标准溶液滴定中和至微红色。2.2 2.2 消化剂:消化剂:30%过氧化氢:浓硫酸=4:1(VV)2.3 1
21、%2.3 1%酚酞酚酞2.4 0.2%2.4 0.2%甲基红指示剂甲基红指示剂2.5 0.1mol/L2.5 0.1mol/L氢氧化钠氢氧化钠2.6 2.5mol/L2.6 2.5mol/L氢氧化钠氢氧化钠3 3仪器:仪器:磁力搅拌器,酸度计。第29页,本讲稿共176页4 4 实验方法实验方法4.14.1消化消化 称取约0.5g样品于凯氏瓶中,加5-10mL浓硫酸,置于电炉上加热5-10 min,然后以2mL/min的速度滴加消化剂(30%过氧化氢:浓硫酸=4:1,VV)15 mL,加完后继续加热3 min左右,样品由黑色变为白色,再加热2 min除去过氧化氢。冷却后缓缓加入20 mL蒸馏水,
22、摇匀,待溶液温度降低至室温后定量转移到100mL容量瓶中,以蒸馏水稀释至刻线,摇匀备用。第30页,本讲稿共176页4.2 4.2 蛋白质的测定蛋白质的测定(两法任选其一)(两法任选其一)(1 1)指示剂滴定法:)指示剂滴定法:取消化液10 mL于100 mL锥形瓶中,加入20 mL蒸馏水,2滴甲基红指示剂,滴加2.5 mol/L氢氧化钠溶液中和过剩的硫酸,接近终点时(pH5.0)改用0.1mol/L氢氧化钠标准溶液滴定到溶液由红色变为黄色,加入经处理的甲醛液10 mL,强力振摇0.5 min,放置23 min,然后加入2滴酚酞指示剂,以0.1 mol/L的氢氧化钠标准溶液滴定至微红色,0.5
23、min不褪色即为终点,记录耗用氢氧化钠标准溶液的体积。(做三个平行)。同时在相同条件下作空白实验。第31页,本讲稿共176页(2 2)酸度计滴定法:酸度计滴定法:准确吸取20.0 mL消化液于200 mL烧杯中,加水60 mL,开动磁力搅拌器,用氢氧化钠标准溶液滴定至酸度计指标pH为8.2(游离酸被完全中和),接着迅速加入10.0 mL甲醛溶液,再用氢氧化钠标准溶液继续滴定至pH 9.2为滴定终点。(做三个平行)。第32页,本讲稿共176页5 5 结果计算结果计算式中:c氢氧化钠标准溶液的浓度,mol/L;V1滴定样品耗用氢氧化钠标准溶液的体积,mL;V0空白试验耗用氢氧化钠标准溶液的体积,m
24、L;V2滴定用消化液的体积,mL;V3消化液稀释总体积,mL;m样品质量,g。0.014浓度为1 mol/L硫酸标准溶液1 mL相当于氮的克数。F蛋白质换算因数;一般食品为6.25,大豆为5.71,小麦为5.85,花生为5.50,牛乳为6.38。第33页,本讲稿共176页实验六实验六 食品中可溶性蛋白的测定食品中可溶性蛋白的测定-考马斯考马斯 亮兰亮兰G-250比色法比色法1 1 原理原理 考马斯亮蓝G-250以两种不同颜色存在,红色与蓝色,当染色剂与蛋白质结合时,红色就转变为蓝色。这种蛋白质染色剂复合物有较高的消光系数。因此,用这种方法测定蛋白质含量灵敏度比较高,这种染色剂和蛋白质的结合过程
25、迅速,大约2 min,而且这种蛋白质一染色剂复合物能在溶液中保持稳定1 h之久。本法灵敏度高,且不受酚类、游离氨基酸和小分子肽的影响。第34页,本讲稿共176页2 2 试剂试剂2.1 2.1 考马斯亮蓝考马斯亮蓝G-250G-250溶液:溶液:称取100 mg考马斯亮G-250,溶于50 mL 90乙醇中,加入85正磷酸100 mL,最后加蒸馏水至1000 mL,此溶液可在常温下放置一个月。2.2.2.2.蛋白质标准液:蛋白质标准液:称取100 mg牛血清蛋白,溶于l00 mL蒸馏水中,制成1mg/mL贮备液。置04冰箱保存。3 3 仪器仪器 分光光度计、分析天平、容量瓶、移液管、10 mL具
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