第四章食品营养成分检验介绍.ppt
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1、食品理化检验第一节第一节 概述概述一、食物中营养成分的主要来源一、食物中营养成分的主要来源营养成分营养成分=营养素营养素+有益成分有益成分营养素(营养素(nutrient)食物中可给人体提供能量、机体构成成分和组织修复以及有生理调节功能的化学成分。有益成分有益成分=水水+膳食纤维膳食纤维食品理化检验第一节第一节 概述概述二、食物营养成分与健康的关系二、食物营养成分与健康的关系营养素的生理功能营养素的生理功能:提供能量;提供能量;构成细胞组织,供给生长、发育和自我更构成细胞组织,供给生长、发育和自我更新所需的材料;新所需的材料;调节机体生理活动调节机体生理活动。食品理化检验第一节第一节 概述概述
2、三、营养成分标识三、营养成分标识营养标签营养标签=营养成分表营养成分表+营养声称营养声称+营养成分功能声称营养成分功能声称提供食品营养信息和特性说明。提供食品营养信息和特性说明。预包装食品营养标签通则预包装食品营养标签通则GB 28050-2011增加了使用营养强化剂和氢化油要强制性标示相增加了使用营养强化剂和氢化油要强制性标示相关内容(反式脂肪酸)关内容(反式脂肪酸)能量和营养素低于能量和营养素低于“0”界限值时应标示界限值时应标示“0”等等强制性标示要求。强制性标示要求。食品理化检验第一节第一节 概述概述三、营养成分标识三、营养成分标识预包装食品标签强制标示内容:预包装食品标签强制标示内容
3、:能量能量蛋白质蛋白质脂肪脂肪碳水化合物碳水化合物Na食品理化检验第二节第二节 食品中水分检验食品中水分检验一、概述一、概述水的生物学功能:水的生物学功能:1 1、生命的介质、生命的介质2 2、调节体温、调节体温3 3、维持腺体的正常分泌、维持腺体的正常分泌4 4、维持血容量、维持血容量5 5、水是润滑剂、水是润滑剂6 6、维系脏器的形态和功能、维系脏器的形态和功能食品理化检验第二节第二节 食品中水分检验食品中水分检验食品中的水食品中的水=结合水结合水+自由水自由水结合水:与溶质分子之间通过结合水:与溶质分子之间通过氢键作用氢键作用相结合的不相结合的不能自由运动的水,不易结冰,不流动,不能作为
4、能自由运动的水,不易结冰,不流动,不能作为溶剂溶解物质,一般的加热方法也不易蒸发而溢溶剂溶解物质,一般的加热方法也不易蒸发而溢出。出。自由水:易结冰,能溶解溶质的水。自由水:易结冰,能溶解溶质的水。水含量的意义:决定品质的关键因素之一水含量的意义:决定品质的关键因素之一直接法的准确度高于间接法直接法的准确度高于间接法食品理化检验第二节第二节 食品中水分检验食品中水分检验水水分分活活度度(AW,activity water):是是指指食食品品中中自自由由水水的的水水蒸蒸气气分分压压(P)与与纯纯水水的的蒸蒸气气压压(P0)的的比比值。其公式为值。其公式为AwP/P0。食品理化检验第二节第二节 食
5、品中水分检验食品中水分检验(一)直接干燥法(一)直接干燥法1.原理:原理:常压下常压下95105干燥至恒干燥至恒重重(前后质量差不超过(前后质量差不超过2mg),根据,根据质量差计算水分含量。质量差计算水分含量。2.分析步骤:分析步骤:1.称量瓶的预处理称量瓶的预处理,2.加样加样,3.干干燥燥,4.计算计算食品理化检验第二节第二节 食品中水分检验食品中水分检验3.3.方法说明:方法说明:1 适用于含适用于含挥发性成分挥发性成分少,水分含量高于少,水分含量高于0.5g/100g的食的食品。品。2 对容易分解或易焦化的样品,应采取较低的烘烤温度和对容易分解或易焦化的样品,应采取较低的烘烤温度和较
6、短的烘烤时间。较短的烘烤时间。3 高脂肪或油脂食品,在开始烘烤过程中其重量是逐渐减高脂肪或油脂食品,在开始烘烤过程中其重量是逐渐减轻的,当继续烘烤时,有时反而增重,这是脂肪氧化所引轻的,当继续烘烤时,有时反而增重,这是脂肪氧化所引起的,这时要适当降低干燥的温度和缩短干燥的时间。起的,这时要适当降低干燥的温度和缩短干燥的时间。4 防止结痂(加入海砂),处理中减少水分损失和吸潮。防止结痂(加入海砂),处理中减少水分损失和吸潮。食品理化检验第二节第二节 食品中水分检验食品中水分检验(四)卡尔四)卡尔-费休法(重点)费休法(重点)2H2O+I2+SO2=2HI+H2SO4H2O+I2+SO2+3C5H
7、5N=2C5H5N.HI+C5H5N.SO3C5H5N.SO3+CH3OH=C5H5N.HSO4CH3卡尔卡尔-费休试剂:费休试剂:I2 无水吡啶无水吡啶 SO2 甲醇甲醇H2O食品理化检验第二节第二节 食品中水分检验食品中水分检验滴定终点的判定:滴定终点的判定:1、观察颜色突变的目视法、观察颜色突变的目视法2、电流表偏转突变的永停终点法、电流表偏转突变的永停终点法食品理化检验第二节第二节 食品中水分检验食品中水分检验 卡尔费休法是世界公认的测定物质水分卡尔费休法是世界公认的测定物质水分含量的经典方法。可快速测定含量的经典方法。可快速测定液体液体固体气体中的水分含量,是最专一、固体气体中的水分
8、含量,是最专一、最准确的化学方法,为世界通用的最准确的化学方法,为世界通用的行行业标准业标准分析方法。分析方法。食品理化检验第三节第三节 食品中蛋白质和氨基酸检验食品中蛋白质和氨基酸检验一、概述一、概述蛋白质的功能:蛋白质的功能:人体组织的构成成分人体组织的构成成分构成各种生理活性物质构成各种生理活性物质提供能量提供能量肽、氨基酸特有的生理功能肽、氨基酸特有的生理功能氨基酸氨基酸英文英文氨基酸氨基酸英文英文必需氨基酸必需氨基酸9种种非必需氨基酸非必需氨基酸9种种异亮氨酸异亮氨酸Isoleucine(Ile)丙氨酸丙氨酸Alanine(Ala)亮氨酸亮氨酸Leucine(Leu)精氨酸精氨酸Ar
9、ginine(Arg)赖氨酸氨酸Lysine(Lys)天天门冬氨酸冬氨酸Aspartic acid(ASP)蛋氨酸蛋氨酸Methionine(Met)谷氨酸谷氨酸Asparagine(Asn)苯丙氨酸苯丙氨酸Phenylalanine(Phe)谷氨谷氨酰胺胺Glutamic acid(Glu)苏氨酸氨酸Threonine(Thr)甘氨酸甘氨酸Glycine(Gly)色氨酸色氨酸Tryptophan(Trp)脯氨酸脯氨酸蛋白蛋白质line(蛋白蛋白质)缬氨酸氨酸Valine(Val)丝氨酸氨酸Serine(Ser)组氨酸氨酸*Histidine(His)天冬天冬酰胺胺Asparagine(ASN
10、)条件必需氨基酸条件必需氨基酸半胱氨酸半胱氨酸Cysteine(Cys)酪氨酸酪氨酸Tyrosine(Tyr)人体内的氨基酸人体内的氨基酸食品理化检验第三节第三节 食品中蛋白质和氨基酸检验食品中蛋白质和氨基酸检验氨基酸的主要元素是碳、氢、氧、氮、硫氨基酸的主要元素是碳、氢、氧、氮、硫各种蛋白质的平均含氮量是各种蛋白质的平均含氮量是16%16%蛋白质换算因子是蛋白质换算因子是6.25=100/166.25=100/16不同食物的蛋白质换算因子不同。不同食物的蛋白质换算因子不同。如果手册上查不到的样品则可用如果手册上查不到的样品则可用6.256.25,一,一般在写报告时要注明采用的换算等数以何般在
11、写报告时要注明采用的换算等数以何物代替。物代替。元素元素CHONSP百分比百分比%50507 7232316160 03 30 03 3食品理化检验第三节第三节 食品中蛋白质和氨基酸检验食品中蛋白质和氨基酸检验二、蛋白质检测二、蛋白质检测(GB 5009GB 5009)凯氏定氮法(总氮)凯氏定氮法(总氮)分光光度法分光光度法燃烧法燃烧法(GB/T 24870GB/T 24870)近红外法近红外法液相色谱液相色谱-质谱法(标志物)质谱法(标志物)食品理化检验第三节第三节 食品中蛋白质和氨基酸检验食品中蛋白质和氨基酸检验(一)凯氏定氮法(一)凯氏定氮法1.1.原理:原理:蛋白质与硫酸(蛋白质与硫酸
12、(18mol/L18mol/L)加热)加热硫酸钾(硫酸钾(338338摄氏度提高至摄氏度提高至460460摄氏度)摄氏度)硫酸铜(加速蛋白质分解,催化剂,指示剂)硫酸铜(加速蛋白质分解,催化剂,指示剂)样品中的氮转化为硫酸铵,再碱化蒸馏生成氨,样品中的氮转化为硫酸铵,再碱化蒸馏生成氨,硼酸吸收,以盐酸或硫酸标准溶液滴定(甲基红和亚甲基蓝硼酸吸收,以盐酸或硫酸标准溶液滴定(甲基红和亚甲基蓝混合指示剂混合指示剂PH5.4/PH5.4/甲基红和溴甲酚绿混合指示剂甲基红和溴甲酚绿混合指示剂PH5.1PH5.1)。)。计算总氮,进而计算蛋白质的含量。计算总氮,进而计算蛋白质的含量。食品理化检验第三节第三
13、节 食品中蛋白质和氨基酸检验食品中蛋白质和氨基酸检验2.2.分析步骤分析步骤1 1、消化、消化2 2、蒸馏、蒸馏3 3、滴定、滴定食品理化检验第三节第三节 食品中蛋白质和氨基酸检验食品中蛋白质和氨基酸检验2.2.分析步骤分析步骤消化:消化:为为了了加加速速反反应应过过程程,还还加加入入硫硫酸酸铜铜,氧氧化化汞汞或或硒硒粉粉作作为为催催化化剂剂以以及及加加入入少少量量过过氧氧化化氢氢,次次氯氯酸酸钾钾作作为为氧氧化化剂剂。但但为为了了防防止止污污染染通通常常使使用用硫硫酸酸铜。铜。所以有机物全部消化后,出现硫酸铜的兰绿所以有机物全部消化后,出现硫酸铜的兰绿色,它具有催化功能,还可以作为碱性反应指
14、示色,它具有催化功能,还可以作为碱性反应指示剂。剂。食品理化检验第三节第三节 食品中蛋白质和氨基酸检验食品中蛋白质和氨基酸检验2.2.分析步骤分析步骤蒸馏:蒸馏:样液中的硫酸铵在碱性条件下释放出样液中的硫酸铵在碱性条件下释放出氨,在这操作中,一是加入氢氧化钠溶液氨,在这操作中,一是加入氢氧化钠溶液要过量,二是要防止样液中氨气逸出。要过量,二是要防止样液中氨气逸出。食品理化检验第三节第三节 食品中蛋白质和氨基酸检验食品中蛋白质和氨基酸检验2.2.分析步骤分析步骤吸收与滴定:吸收与滴定:蒸蒸馏馏过过程程中中放放出出的的氨氨可可用用一一定定量量的的标标准准硫硫酸酸或或标标准准盐盐酸酸溶溶液液进进行行
15、氨氨的的吸吸收收,然然后后再再用用标标准准氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液反反滴滴定定过过剩剩的的硫硫酸酸或或盐盐酸酸溶溶液液,从从而而计计算出总氮量。算出总氮量。半微量或微量定氮通常用硼酸溶液吸收后,再半微量或微量定氮通常用硼酸溶液吸收后,再用标准盐酸直接滴定,硼酸呈微弱酸性,用酸滴用标准盐酸直接滴定,硼酸呈微弱酸性,用酸滴定不影响指示剂变色反应,它有吸收氨的作用。定不影响指示剂变色反应,它有吸收氨的作用。食品理化检验第三节第三节 食品中蛋白质和氨基酸检验食品中蛋白质和氨基酸检验2.2.分析步骤分析步骤计算:计算:XcV145.71/mX为样品中蛋白质的含量,;为样品中蛋白质的含量,;c为硫酸标准溶
16、液的浓度,为硫酸标准溶液的浓度,mol/L;V为样品消化液消耗硫酸标准溶液的体积,为样品消化液消耗硫酸标准溶液的体积,ml;m为样品的质量,为样品的质量,g。食品理化检验第三节第三节 食品中蛋白质和氨基酸检验食品中蛋白质和氨基酸检验各种试剂的作用:各种试剂的作用:(1)浓H H2 2SOSO4 4:A A:脱脱水水使使有有机机物物炭炭化化,然然后后有有机机物物炭炭化化生生成碳,碳将成碳,碳将H H2 2SOSO4 4还原为还原为SOSO2 2,本身则变为本身则变为COCO2 2 B B:氧化氧化 C C:蛋蛋白白质质与与浓浓H H2 2SOSO4 4生生成成NHNH3 3,COCO2 2,SO
17、SO2 2,H H2 2OO D D:NH NH3 3与与H H2 2SOSO4 4生成硫酸铵生成硫酸铵食品理化检验第三节第三节 食品中蛋白质和氨基酸检验食品中蛋白质和氨基酸检验各种试剂的作用:各种试剂的作用:(2)CuSO4的作用(催化剂)CuSOCuSO4 4为为红红色色沉沉淀淀,当当C C完完全全消消化化后后,反反应应停停止止,红红色色消消失失,变变为为兰兰色色,即即为为消消化化达达到到完完全全,兰兰色色为为CuSOCuSO4 4的颜色的颜色(3)K2SO4的作用(提高沸点)沸点由沸点由330330提高到提高到400400加速了反应过程。加速了反应过程。(4 4)硒硒粉粉和和过过氧氧化化
18、氢氢,氧氧化化汞汞都都为为催催化化剂剂,但但为为了防止污染通常采用硫酸铜了防止污染通常采用硫酸铜 食品理化检验第三节第三节 食品中蛋白质和氨基酸检验食品中蛋白质和氨基酸检验 催化剂 用用作作催催化化剂剂的的有有HgHg、HgOHgO、SeSe,硒硒化化合合物物,CuSOCuSO4 4、TiOTiO2 2,对对HgHg,HgOHgO有有毒毒但但结结果果好好,SeSe与与CuSO4CuSO4得得到到结结果果是是一一种种,TiOTiO2 2,的的结结果果偏偏低低,采采用用不不同同的的催催化化剂剂则则消消化化时时间间不不同同,HgOHgO消消化化麦麦子子为为3838,SeSe与与CuSO4CuSO4消
19、消化化麦麦子子5555,TiOTiO2 2消消化化麦麦子子7070,所所以以在在给给出出测测定定结结果果时时要注明催化剂的类型。要注明催化剂的类型。食品理化检验第三节第三节 食品中蛋白质和氨基酸检验食品中蛋白质和氨基酸检验(4(4)氨的蒸馏和吸收及滴定)氨的蒸馏和吸收及滴定 蒸蒸馏馏有有两两种种:1 1 直直接接蒸蒸馏馏(装装置置简简便便,准确性好)准确性好)2 2 水蒸汽蒸馏水蒸汽蒸馏 蒸蒸馏馏加加NaOHNaOH是是50%50%,加加的的量量为为H H2 2SOSO4 4量量的的4 4倍倍,硫硫酸酸量量为为1212mlml,则则NaOHNaOH为为12124=484=48mlml,而而且且
20、一一般般高高于于这这个个理理论论值值,即即加加到到50555055mlml,如如果果NaOHNaOH量量加加的的不不够够就就变变成成H H2 2S S,H H2 2S S是强酸,使颜色变红。是强酸,使颜色变红。食品理化检验第三节第三节 食品中蛋白质和氨基酸检验食品中蛋白质和氨基酸检验注意事项:注意事项:1、样品没有无机氮添加(三聚氰胺);、样品没有无机氮添加(三聚氰胺);2、样品应时均匀的,若是固体样品应事先、样品应时均匀的,若是固体样品应事先研细,液体样要混合均匀。研细,液体样要混合均匀。3、样品放入、样品放入K氏烧瓶时,不要黏附瓶颈上,氏烧瓶时,不要黏附瓶颈上,万一黏附可用少量水缓慢冲下,
21、以免被检万一黏附可用少量水缓慢冲下,以免被检样消化不完全,使结果偏低。样消化不完全,使结果偏低。4、消化之前要进行炭化;、消化之前要进行炭化;食品理化检验第三节第三节 食品中蛋白质和氨基酸检验食品中蛋白质和氨基酸检验注意事项:注意事项:5、消化时,如不容易呈透明溶液,可将、消化时,如不容易呈透明溶液,可将K氏烧瓶放冷后,氏烧瓶放冷后,加入加入30%过氧化氢催化剂过氧化氢催化剂23ml,促使氧化。,促使氧化。6、在整个消化过程中,不要用强火,保持和缓的沸腾,、在整个消化过程中,不要用强火,保持和缓的沸腾,使火力集中在使火力集中在K氏烧瓶底部,以免附在壁上的蛋白质在无氏烧瓶底部,以免附在壁上的蛋白
22、质在无硫酸存在的情况下,使氮有损失。消化剂绿色后继续消化硫酸存在的情况下,使氮有损失。消化剂绿色后继续消化30分钟即可。分钟即可。7、如硫酸缺少,过多的硫酸钾会引起氨的损失,这时会、如硫酸缺少,过多的硫酸钾会引起氨的损失,这时会形成硫酸氢钾,而不与氨作用,因此当硫酸过多底物被消形成硫酸氢钾,而不与氨作用,因此当硫酸过多底物被消耗掉或样品中脂肪含量过高时,要添加硫酸量。耗掉或样品中脂肪含量过高时,要添加硫酸量。8、在样品的蒸馏及吸收过程中,一定要注意实验安全!、在样品的蒸馏及吸收过程中,一定要注意实验安全!食品理化检验第三节第三节 食品中蛋白质和氨基酸检验食品中蛋白质和氨基酸检验注意事项:注意事
23、项:9、蒸馏时蒸汽发生均匀、充足,蒸馏中途不得停、蒸馏时蒸汽发生均匀、充足,蒸馏中途不得停火断气,否则发生倒吸。加碱要足量,动作要快,火断气,否则发生倒吸。加碱要足量,动作要快,防止生成的氨气逸散损失;防止生成的氨气逸散损失;10、氨是否完全蒸馏出来,、氨是否完全蒸馏出来,PH试纸检查馏出液是试纸检查馏出液是否为碱性。否为碱性。11、凯式定氮装置的洗涤;、凯式定氮装置的洗涤;12、加入的氢氧化钠是否足量,可根据硫酸铜在、加入的氢氧化钠是否足量,可根据硫酸铜在碱性情况下生成的褐色沉淀或深蓝色的铜氨络合碱性情况下生成的褐色沉淀或深蓝色的铜氨络合离子判断;离子判断;13、滴定装置的要保证绝对清洁。、
24、滴定装置的要保证绝对清洁。食品理化检验第三节第三节 食品中蛋白质和氨基酸检验食品中蛋白质和氨基酸检验三、氨基酸检验三、氨基酸检验甲醛滴定法甲醛滴定法紫外紫外-可见光分光光度法可见光分光光度法荧光分光光度法荧光分光光度法薄层色谱法薄层色谱法HPLCHPLC法法GCGC法法高效毛细管电泳法(柱前衍生与柱后衍生)高效毛细管电泳法(柱前衍生与柱后衍生)食品理化检验第三节第三节 食品中蛋白质和氨基酸检验食品中蛋白质和氨基酸检验氨基酸分析仪检验氨基酸分析仪检验1.原理:食物中蛋白质经盐酸水解成为游离氨基酸,原理:食物中蛋白质经盐酸水解成为游离氨基酸,经氨基酸分析仪的离子交换柱分离后,与茚三酮经氨基酸分析仪
25、的离子交换柱分离后,与茚三酮溶液产生颜色反应,再经分光光度计测定氨基酸溶液产生颜色反应,再经分光光度计测定氨基酸的含量。的含量。2.分析步骤:分析步骤:(1)样品处理)样品处理酸酸水水解解:称称取取样样品品放放入入水水解解管管,加加入入盐盐酸酸,放放入入冷冷冻冻剂剂中中,35min后后抽抽真真空空,然然后后充充入入氮氮气气,重重复复3次后封口,将水解管放在次后封口,将水解管放在110干燥箱水解干燥箱水解22h。(2)样品分析)样品分析食品理化检验第四节食品中脂肪检验第四节食品中脂肪检验一、概述:一、概述:脂肪的功能:脂肪的功能:1、提供能量、提供能量2、储存热量、储存热量3、保护作用、保护作用
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