[精选]食品安全分析课件30119.pptx
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1、第十章第十章第十章第十章 维生素的测定维生素的测定维生素的测定维生素的测定海南大学食品学院海南大学食品学院第一节第一节 概概 述述l 维生素是维持人体正常生命活动所必需的一类天然有维生素是维持人体正常生命活动所必需的一类天然有机化合物。其种类很多,目前已确认的有机化合物。其种类很多,目前已确认的有3030余种,其中余种,其中被认为对维持人体健康和促进发育至关重要的有被认为对维持人体健康和促进发育至关重要的有2020余种。余种。l 人人体体如如从从膳膳食食中中摄摄入入维维生生素素的的量量不不足足或或者者机机体体由由于于某某种种原原因因吸吸收收或或合合成成发发生生障障碍碍时时,就就会会引引起起各各
2、种种维维生生素素缺缺乏乏症症。近近几几年年已已经经查查明明仅仅有有少少数数几几种种维维生生素素可可以以在在体体内内合成,大多数维生素都必须由食物供给。合成,大多数维生素都必须由食物供给。维生素的分类维生素的分类1、脂溶性维生素:、脂溶性维生素:能溶于脂肪或脂溶剂,在食物中与能溶于脂肪或脂溶剂,在食物中与脂类共存的一类维生素,包括脂类共存的一类维生素,包括A、D、E、K,其共,其共同特点是摄入后存在于脂肪组织中,不能从尿中排同特点是摄入后存在于脂肪组织中,不能从尿中排除,大剂量摄入时可能引起中毒。由于可储藏在脂除,大剂量摄入时可能引起中毒。由于可储藏在脂肪中,故不需每天供给。肪中,故不需每天供给
3、。2、水溶性维生素:能溶于水,包括、水溶性维生素:能溶于水,包括B族、族、C,其共同,其共同特点是一般只存在于植物性食品中,满足组织需要特点是一般只存在于植物性食品中,满足组织需要后都能从机体排出,需要每天供给。后都能从机体排出,需要每天供给。测定食品中维生素的含量的意义测定食品中维生素的含量的意义v评价食品的营养价值;评价食品的营养价值;v寻找富含维生素的食品资源;寻找富含维生素的食品资源;v指导人们合理调整膳食结构,防止维生素缺乏症或指导人们合理调整膳食结构,防止维生素缺乏症或维生素中毒;维生素中毒;v研究维生素在食品加工、贮存等过程中的稳定性,研究维生素在食品加工、贮存等过程中的稳定性,
4、指导人们制定合理的工艺及贮存条件;指导人们制定合理的工艺及贮存条件;v监督维生素强化食品的强化剂量,防止因摄入过多监督维生素强化食品的强化剂量,防止因摄入过多而引起维生素中毒。而引起维生素中毒。第二节第二节 脂溶性维生素的测定脂溶性维生素的测定VA、VD、VE、VK与类脂物一起存于食物中。与类脂物一起存于食物中。脂溶性维生素具有以下理化性质:脂溶性维生素具有以下理化性质:1、溶解性:不溶于水,易溶于脂肪、乙醇、丙酮、氯仿、乙醚、溶解性:不溶于水,易溶于脂肪、乙醇、丙酮、氯仿、乙醚、苯等有机溶剂。苯等有机溶剂。2、耐酸碱性:、耐酸碱性:VA、VD对酸不稳定,对碱稳定,对酸不稳定,对碱稳定,VE对
5、碱不稳定,对碱不稳定,但在抗氧化剂存在下或惰性气体保护下,也能经受碱的煮沸。但在抗氧化剂存在下或惰性气体保护下,也能经受碱的煮沸。3、耐热性、耐氧化性:耐热性好,、耐热性、耐氧化性:耐热性好,VA易被氧化,光和热促进其易被氧化,光和热促进其氧化氧化;VE易被氧化,对可见光稳定但易被紫外光氧化;易被氧化,对可见光稳定但易被紫外光氧化;VK易被光、易被光、氧化剂及醇氧化。氧化剂及醇氧化。根据上述性质测定脂溶性维生素时,通常:根据上述性质测定脂溶性维生素时,通常:皂化样品皂化样品 水洗去除类脂物水洗去除类脂物 有机溶剂有机溶剂提取脂溶性维生素提取脂溶性维生素(不皂化物不皂化物)浓缩浓缩 溶于适当的溶
6、剂溶于适当的溶剂 测定。测定。在皂化和浓缩时,为防止维生素的氧化分解,在皂化和浓缩时,为防止维生素的氧化分解,常加入抗氧化剂常加入抗氧化剂(如焦性没食子酸、维生素如焦性没食子酸、维生素C C等等)。一、维生素一、维生素A A的测定的测定 维生素维生素A A存在于动物性脂肪中,主要来源于肝脏、存在于动物性脂肪中,主要来源于肝脏、鱼干油、蛋类、乳类等动物性食品中。植物性食品中鱼干油、蛋类、乳类等动物性食品中。植物性食品中不含不含V VA A,但在深色果蔬中含有胡萝卜素,它在人体内,但在深色果蔬中含有胡萝卜素,它在人体内可转变为可转变为V VA A,故称为,故称为V VA A原。原。lGB/T500
7、9.822003中第一法中第一法l高效液相色谱法测定维生素高效液相色谱法测定维生素A是近几年发展起来的方是近几年发展起来的方法,此法能快速分离、同时测定维生素法,此法能快速分离、同时测定维生素A和维生素和维生素E。l最小检出量分别为最小检出量分别为VA:0.8ng;-E:91.8ng;-E:36.6ng;-E:20.6ng。(一)(一)高效液相色谱法测定食物中高效液相色谱法测定食物中VA、VE1、原理、原理v食物中的维生素食物中的维生素A及维生素及维生素E经皂化提取以后,将经皂化提取以后,将其从不可皂化的部分提取到有机溶剂中。用其从不可皂化的部分提取到有机溶剂中。用HPLC法法测定维生素测定维
8、生素A及维生素及维生素E的含量。的含量。2、分析步骤、分析步骤v皂化皂化提取提取洗涤洗涤萃取萃取浓缩浓缩溶解溶解离心离心测测定定结果计算结果计算(1)皂化皂化v称取称取110g样品(含维生素样品(含维生素A约约3g)于皂化瓶中,加于皂化瓶中,加30mL无无水乙醇,进行搅拌,水乙醇,进行搅拌,直到颗粒物分散均匀为止。加直到颗粒物分散均匀为止。加50mL10抗抗坏血酸,苯并坏血酸,苯并e芘标准液芘标准液2.00mL,混匀。加,混匀。加10mL(1+1)氢氧化钾,氢氧化钾,混匀。于沸水浴上回馏混匀。于沸水浴上回馏30min使皂化完全。皂化后立即于水中冷却。使皂化完全。皂化后立即于水中冷却。(2)提取
9、)提取v将皂化后的样品移入分液漏斗中,用将皂化后的样品移入分液漏斗中,用50mL水分水分23次洗皂次洗皂化瓶,洗液并入分液漏斗中。用约化瓶,洗液并入分液漏斗中。用约100mL乙醚分两次洗皂化瓶乙醚分两次洗皂化瓶及其残渣,乙醚液并入分液漏斗中。如有残渣,可将此液通过及其残渣,乙醚液并入分液漏斗中。如有残渣,可将此液通过有少许脱脂棉的漏斗滤入分液漏斗。轻轻振摇分液漏斗有少许脱脂棉的漏斗滤入分液漏斗。轻轻振摇分液漏斗2min,静置分层,弃去水层。静置分层,弃去水层。(3)洗涤)洗涤v用约用约50mL水洗分液漏斗中的乙醚层,水洗至水层不显碱性,水洗分液漏斗中的乙醚层,水洗至水层不显碱性,(最初水洗轻摇
10、,逐次振摇强度可增加)。(最初水洗轻摇,逐次振摇强度可增加)。(4)浓缩)浓缩v将乙醚提取液经过无水硫酸钠(约将乙醚提取液经过无水硫酸钠(约5g)滤入与球)滤入与球形蒸发瓶内,用约形蒸发瓶内,用约10mL乙醚冲洗分液漏斗及无水硫酸乙醚冲洗分液漏斗及无水硫酸钠钠3次,入蒸发瓶内,并将其接至旋转蒸发器上,于次,入蒸发瓶内,并将其接至旋转蒸发器上,于55C水浴中减压蒸馏并回收乙醚,待瓶中剩下约水浴中减压蒸馏并回收乙醚,待瓶中剩下约2mL乙醚时,取下蒸发瓶,立即用氮气吹掉乙醚。加入乙醚时,取下蒸发瓶,立即用氮气吹掉乙醚。加入2.00mL乙醇,充分混合,溶解提取物。将乙醇液移入乙醇,充分混合,溶解提取物
11、。将乙醇液移入一小塑料离心管中,离心一小塑料离心管中,离心5min(5000rpm)。上清液供。上清液供色谱分析。色谱分析。(5)标准曲线的制备)标准曲线的制备v将维生素将维生素A和维生素和维生素E标准品配置成标准溶液(约标准品配置成标准溶液(约1mg/mL),),制备标准曲线前用紫外分光光度法标定其准确浓度。制备标准曲线前用紫外分光光度法标定其准确浓度。v标准浓度的标定方法:取维生素标准浓度的标定方法:取维生素A和维生素和维生素E标准液若干微升,标准液若干微升,分别稀释至分别稀释至10.00mL乙醇中,并分别按给定波长测定各维生素的吸乙醇中,并分别按给定波长测定各维生素的吸光值。用比吸光系数
12、计算该维生素的浓度。光值。用比吸光系数计算该维生素的浓度。v绘制标准曲线:标准和内标物进行色谱分析,以维生素绘制标准曲线:标准和内标物进行色谱分析,以维生素A峰面峰面积与内标物峰面积之比为纵坐标,维生素积与内标物峰面积之比为纵坐标,维生素A浓度为横坐标绘制标准浓度为横坐标绘制标准曲线。曲线。(6)高效液相色谱分析)高效液相色谱分析v预柱预柱:ultrasphereODS10m,4mm4.5cml分析柱分析柱:ultrasphereODS5m,4.6mm25cml流动相流动相:甲醇甲醇:水水98:2混匀混匀,于临用前脱气于临用前脱气l紫外检测器波长:紫外检测器波长:300nml进样量:进样量:2
13、0Ll流速:流速:1.7mL/min(7)注意事项)注意事项v维生素维生素A极易被破坏,实验操作应在微弱光线下进行,或用棕色极易被破坏,实验操作应在微弱光线下进行,或用棕色玻璃仪器。玻璃仪器。v在皂化过程中,应每在皂化过程中,应每5分钟摇一下皂化瓶,使样品皂化完全分钟摇一下皂化瓶,使样品皂化完全v提取过程中,振摇不应太剧烈,避免溶液乳化而不易分层。提取过程中,振摇不应太剧烈,避免溶液乳化而不易分层。v洗涤时,最初水洗轻摇,逐次振摇强度可增加。洗涤时,最初水洗轻摇,逐次振摇强度可增加。v无水硫酸钠如有结块,应烘干后使用。无水硫酸钠如有结块,应烘干后使用。v在旋转蒸发时乙醚溶液不应蒸干,以免被测样
14、品含量损失。在旋转蒸发时乙醚溶液不应蒸干,以免被测样品含量损失。v用高纯氮吹干时,氮气不能开的太大,避免样品吹出瓶外结果偏用高纯氮吹干时,氮气不能开的太大,避免样品吹出瓶外结果偏低。低。lGB/T5009.822003中第二法中第二法l原理:在氯仿溶液中,原理:在氯仿溶液中,VA与三氯化锑可生成蓝色可溶性络合物,与三氯化锑可生成蓝色可溶性络合物,在在620nm波长处有最大吸收峰,其吸光度与波长处有最大吸收峰,其吸光度与VA的含量在一定的的含量在一定的范围内成正比,故可比色测定。范围内成正比,故可比色测定。l适用范围及特点:本法适用于维生素适用范围及特点:本法适用于维生素A含量较高的各种样品含量
15、较高的各种样品(高高于于510gg),对低含量样品,因受其他脂溶性物质的干扰,对低含量样品,因受其他脂溶性物质的干扰不易比色测定:不易比色测定:l主要缺点:生成的蓝色络合物的稳定性差。比色测定必须在主要缺点:生成的蓝色络合物的稳定性差。比色测定必须在6秒秒钟内完成,否则蓝色会迅速消退,将造成极大误差。钟内完成,否则蓝色会迅速消退,将造成极大误差。(二)比色法测定(二)比色法测定VA的含量的含量l注意:注意:l维生素维生素A见光易分解,整个实验应在暗处进行,防见光易分解,整个实验应在暗处进行,防止阳光照射,或采用棕色玻璃避光。止阳光照射,或采用棕色玻璃避光。l三氯化锑腐蚀性强,不能沾在手上,三氯
16、化锑遇水三氯化锑腐蚀性强,不能沾在手上,三氯化锑遇水生成白色沉淀因此用过的仪器要先用稀盐酸浸泡后生成白色沉淀因此用过的仪器要先用稀盐酸浸泡后再清洗。再清洗。二、二、胡萝卜素的测定胡萝卜素的测定l(GB/T5009.832003)第一方法是)第一方法是HPLC;第二方;第二方法为纸层析法。法为纸层析法。l胡萝卜素是一种广泛存在于有色蔬菜和水果中的天胡萝卜素是一种广泛存在于有色蔬菜和水果中的天然色素,有多种异构体和衍生物,总称为类胡萝卜素,然色素,有多种异构体和衍生物,总称为类胡萝卜素,其中在分子结构中含有其中在分子结构中含有一紫罗宁残基的类胡萝卜素,一紫罗宁残基的类胡萝卜素,在人体内可转变为维生
17、素在人体内可转变为维生素A,故称为维生素,故称为维生素A原。如原。如、胡萝卜素,其中以胡萝卜素,其中以胡萝卜素效价最高。胡萝卜素效价最高。l胡萝卜素原只存在于植物性食品中,但以胡萝卜胡萝卜素原只存在于植物性食品中,但以胡萝卜为食物的家禽、兽类、水产动物及其加工产品,以为食物的家禽、兽类、水产动物及其加工产品,以及为着色而添加胡萝卜素的食品也含有胡萝卜素。及为着色而添加胡萝卜素的食品也含有胡萝卜素。l胡萝卜素的结构如下:胡萝卜素的结构如下:l胡萝卜素对热及酸、碱比较稳定,但紫外线和空气胡萝卜素对热及酸、碱比较稳定,但紫外线和空气中的氧可促进其氧化破坏。因系脂镕性维生素,故可用中的氧可促进其氧化破
18、坏。因系脂镕性维生素,故可用有机溶剂从食物中提取。有机溶剂从食物中提取。l胡萝卜素本身是一种色素,在胡萝卜素本身是一种色素,在450nm波长处有最大波长处有最大吸收,故只要能完全分离,便可定性和定量。吸收,故只要能完全分离,便可定性和定量。l在植物体内,胡萝卜素经常与叶绿素、叶黄素等共存,在植物体内,胡萝卜素经常与叶绿素、叶黄素等共存,在提取在提取一胡萝卜素时,必须将胡萝卜素与其它色素分一胡萝卜素时,必须将胡萝卜素与其它色素分开。常用的方法有纸层析、柱层析和薄层层析法。开。常用的方法有纸层析、柱层析和薄层层析法。l净化用层析介质采用氧化镁、净化用层析介质采用氧化镁、氧化铝氧化铝l避光避光三、维
19、生素三、维生素D D的测定的测定l维生素维生素D为为固醇固醇类衍生物,具抗类衍生物,具抗佝偻病佝偻病作用,其中作用,其中最重要的是最重要的是D2和和D3。植物不含维生素。植物不含维生素D,但维生素,但维生素D原原在动、植物体内都存在。植物中的麦角醇为维生素在动、植物体内都存在。植物中的麦角醇为维生素D2原,经紫外照射后可转变为维生素原,经紫外照射后可转变为维生素D2,又名麦角钙化,又名麦角钙化醇;人和动物皮下含的醇;人和动物皮下含的7-脱氢胆固醇为维生素脱氢胆固醇为维生素D3原,原,在紫外照射后转变成维生素在紫外照射后转变成维生素D3,又名胆钙化,又名胆钙化醇醇。以。以D3为最重要。为最重要。
20、l维生素维生素D2药片吃多了中毒。药片吃多了中毒。l分析方法中较好的是比色法和高效液相色谱法。分析方法中较好的是比色法和高效液相色谱法。是是AOAC选定的正式方法。选定的正式方法。维生素维生素D的结构的结构l原理原理l在三氯甲烷溶液中,维生素在三氯甲烷溶液中,维生素D与三氯化锑结合生成与三氯化锑结合生成一种黄色化合物,呈色强度与维生素一种黄色化合物,呈色强度与维生素D含量呈正比。含量呈正比。v食品中维生素食品中维生素D D含量较低,其他维生素严重干扰其测定,含量较低,其他维生素严重干扰其测定,因此测定前必须经柱层析除去干扰成分。层析介质为因此测定前必须经柱层析除去干扰成分。层析介质为硅藻土、中
21、性氧化铝硅藻土、中性氧化铝v此法测定的是维生素此法测定的是维生素D D2 2和维生素和维生素D D3 3的总量的总量(一)三氯化锑比色法(一)三氯化锑比色法(二)液相色谱法(二)液相色谱法l灵敏度较比色法高灵敏度较比色法高30倍以上,且操作简便,精度高,倍以上,且操作简便,精度高,分析速度快。是目前分析维生素分析速度快。是目前分析维生素D的最好方法。的最好方法。l试样经皂化后,用苯提取不皂化物,蒸馏除苯,先试样经皂化后,用苯提取不皂化物,蒸馏除苯,先采用反相采用反相C18柱分取维生素柱分取维生素D,除去大部分杂质。进一,除去大部分杂质。进一步采用正相色谱分离,紫外检测定量。步采用正相色谱分离,
22、紫外检测定量。l反相色谱条件反相色谱条件l色谱柱:色谱柱:NucleosilC18,7.5mm*300mml流动相:乙腈甲醇(流动相:乙腈甲醇(11)l流速:流速:2.0mL/minl紫外检测波长:紫外检测波长:254nml正相色谱条件正相色谱条件l色谱柱:正相柱色谱柱:正相柱ZorbaxSIL,4.5mm*250mml流动相:流动相:0.4%异丙酮的己烷溶液异丙酮的己烷溶液l流速:流速:1.6mL/minl紫外检测波长:紫外检测波长:254nml注意事项注意事项l1、VD2与与VD3分不开分不开l2、皂化时加入焦性没食子酸作为抗氧化剂、皂化时加入焦性没食子酸作为抗氧化剂l2、标样与试样在同样
23、条件下皂化,消除了、标样与试样在同样条件下皂化,消除了VD的热的热异性化损失。异性化损失。l3、也可用硅藻土及皂土柱层析,除去甾醇、也可用硅藻土及皂土柱层析,除去甾醇、VA、胡萝卜素的干扰。胡萝卜素的干扰。第三节第三节 水溶性维生素的测定水溶性维生素的测定l水溶性维生素水溶性维生素B1、B2和和C,广泛存在于动植,广泛存在于动植物组织中,饮食来源充足。但是由于它们本身的物组织中,饮食来源充足。但是由于它们本身的水溶性质,除满足人体生理、生化作用外,任何水溶性质,除满足人体生理、生化作用外,任何多余量都会从小便中排出。为避免耗尽,需要经多余量都会从小便中排出。为避免耗尽,需要经常由饮食来提供。常
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