食品中各种营养成分检测分解.ppt

第七章食品中营养成分的检验,Company Logo,主要内容,食品中水分、水分活度的检验食品蛋白质及氨基酸的检验食品脂肪的检验碳水化合物的检验食品中矿物质的检验食品中维生素的检验,第一节 食品中水分、水分活度检验,Company Logo,水对食品的重要性水是食品的天然成分，影响食品的状态、感官性状、对腐败的敏感性等。水分含量是许多食品的法定标准（GB5009.3 食品中水分的测定方法）,食品标准与水分含量,水分的定义(GB5009.3),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。水分和水分含量,食品中的固形物指食品内将水分排除后的全部残留物，包括蛋白质、脂肪、粗纤维、无氮抽出物、灰分等。,水分含量与固形物含量的关系,固形物(%)=100%水份（%）,无氮浸出物是非常复杂的一组物质，包括淀粉、可溶性单糖、双糖，一部分果胶、木质素、有机酸、单宁、色素等。,水分测定的意义,企业：水分是影响食品质量的重要因素，控制水分是保障食品不变质的手段之一。监控：测定水分含量（注水肉），揭露掺假行为。水分含量的测定是食品分析的重要项目之一，贯穿于产品开发、生产、市场监督等过程。,二 食品中水分的测定方法,根据水在食品中所处的状态不同以及与非水组分结合强弱的不同，可把食品中的水分为三类：自由水是靠分子间力形成的吸附水。保持水本身的物理特性，溶液状态，能作为胶体的分散剂和盐的溶剂，易蒸发，能结冰。亲和水是强极性基团单分子外的几个水分子层所包含的水，以及与非水组分中弱极性基团以氢键结合的水。结合水以配价键结合，其结合力大，很难用蒸发的方法分离出去，在食品内部不能作为溶剂。,思考题：水在食品中存在的状态有哪几类？不同状态水挥发的难易程度如何？,水在食品中存在的状态,第三节 水分的测定方法,直接法利用水分本身的物理性质和化学性质 测定水分的方法 干燥法（常压、减压）直接法 蒸馏法 卡尔费休法特点：准确度高、重复性好，应用范围较广；但费时，人工操作间接法利用食品的比重、折射率、电导、介电 常数等物理性质测定的方法特点：准确度低，快速，自动连续,干燥法（又称重量法）,在一定的温度和压力条件下，将样品加热干燥，蒸发以排除其中水分并根据样品前后失重来计算水分含量的方法，称为干燥法。常压干燥法（常压烘箱干燥法）干燥法 减压干燥法（真空烘箱干燥法）,采用干燥法测定水分的前提条件：,水分是样品中唯一的挥发物质；通过干燥可以较彻底地去除样品中的水分；在加热过程中，样品中的其它组分可能发生化学反应，但其引起的重量变化可以忽略不计。,思考题：什么时候必须选择减压干燥法？,水分测定操作过程,样品接受 预处理（样品、称量瓶）准确称取适量样品于恒重称量瓶中 在规定条件下干燥 冷却 称量 干燥 冷却 称量 恒重 实验结果处理,主要操作条件和要点,预处理(样品、称量瓶、海砂）样品重量和称量瓶规格干燥设备干燥条件干燥剂,样品预处理,原则：在采集、处理和保存过程中，须防止组分发生变化和水分散失。,称量瓶的预处理,用烘箱进行干燥处理，在100的烘箱进行重复干燥，以使其达到恒重（两次称量质量差不超过2mg）。干燥之后的称量皿应存放在干燥器中。,称量瓶放入烘箱内，盖子应该打开，斜放在旁边，取出时先盖好盖子，用纸条取，放入干燥器内，冷却后称重。,样品重量和称量瓶规格,a.样品重量：一般控制干燥残留物在1.53g,样品重量和称量瓶规格,b.称量瓶及其规格,选择称量皿的大小要合适，一般样品1/3高度。,干燥条件,根据样品的性质以及分析目的选择干燥的温度、压力和干燥时间。,干燥温度,一般是 95105；对含还原糖较多的食品应先（5060）干燥然后再105加热。对热稳定的谷物可用120130 干燥。对于脂肪高的样品，后一次重量可能高于前一次（由于脂肪氧化），应用前一次的数据计算。,干燥时间a.恒重最后两次重量之差 2 mg。基本保证水分蒸发完全。b.规定时间根据标准方法的要求。,避免手段：使用清洁干燥的海砂和样品一起搅拌均匀，再将样品加热干燥直至恒重。作用：防止表面硬皮的形成；可以使样品分散，减少样品水分蒸发的障碍。用量：依样品量而定，一般每3g样品加2030g海砂就能使其充分分散。其他：硅藻土、无水硫酸钠,在干燥过程中，一些食品原料可能易形成硬皮或块状，结果成不稳定或错误。,干燥器中的干燥剂,干燥器中一般采用硅胶作为干燥剂，当其颜色由蓝色减退或变成红色时，应及时更换；干燥剂在135下干燥23h后可重新利用。,（一）常压干燥法,1 原理：将样品在一定条件下加热，产生的蒸气压高于空气在电热干燥箱中的分压，使食品中的水分蒸发出来，同时，由于不断的加热和排走水蒸气，而达到完全干燥的目的，食品干燥的速度取决于这个压差的大小。质量的损失被计算为样品的水分含量。适用范围：适用于在95105下，不含或含其他挥发性物质甚微且对热稳定的食品。,2 样品的制备,样品的预处理（对分析结果影响较大）,3 操作步骤：二步干燥,对于水分含量在16%以上的样品，如面包之类的谷类食品，先将样品称出总质量后，切成厚为23mm的薄片，在自然条件下风干1520h，使其与大气湿度大致平衡，然后再次称量，并将样品粉碎、过筛、混匀，放于称量瓶中以烘箱干燥法测定水分。,称取样品,1032干燥,铝皿恒重,24小时,干燥器内冷却,两次差不超过2mg为恒重,0.5小时后称重,再烘 l小时,冷却称重,水分测定结果的计算,万变不离其宗的基本原理：适宜条件下干燥到恒重后，样品失去物质的总质量除以样品的质量，乘以100%。,X样品中的水分含量，g/100g；m1干燥前称量瓶和样品的质量,g；m2干燥后称量瓶和样品的质量,g；m3恒重称量瓶的质量，g。,m1新鲜样品总质量，g；m2风干后样品的质量，g；m3干燥前样品与称量瓶的质量，g；m4干燥后样品与称量瓶的质量，g；m5称量瓶质量，g。,二步干燥法,直接干燥法,m1干燥前样品和称量瓶质量，g；m2海砂（或无水硫酸钠）质量，g；m3干燥后样品、海砂及称量瓶的总质量，g；m4恒重称量瓶质量，g。,加海沙或其他,方法说明和注意事项,直接干燥法测定食品中水分是国家标准第一法。该方法不能完全排出食品中的结合水，所以它不可能测出食品中真正的水分。设备和操作简单，但时间较长，不适合含易挥发物质、高脂肪、高糖食品及含有较多的高温易氧化、易挥发、易分解物质的食品。,（二）减压干燥法,原理：在低压条件下，水分的沸点会随之降低适用范围：适用于在100以上加热容易变质及含有不易除去结合水的食品，如淀粉制品、豆制品、罐头食品、糖浆、蜂蜜、蔬菜、水果、味精、油脂等。优点：可以防止：含脂肪高的样品在高温下的脂肪氧化；含糖高的样品在高温下的脱水炭化；含高温易分解成分的样品在高温下分解等,样品的测定及方法,步骤：放入样品至真空干燥箱中连接泵，抽出箱内空气至0.09MPa,并同时加热至所需温度（801左右）关闭真空泵，停止抽气保持一定的温度和压力干燥4h 后打开活塞待压力恢复正常后再打开干燥箱取出铝盒放入干燥器冷却至室温（0.5h)再次真空加热1h,冷却至室温（0.5h)重复至恒重,方法说明及注意事项,实际应用时可根据样品性质及干燥箱耐压能力不同而调整压力和温度。真空干燥箱内各部位温度要求均匀一致。自干燥箱内部压力降至规定真空度时起计算干燥时间；恒重一般以减量不超过0.5mg时为标准，但对受热后易分解的样品则可以不超过13mg的减量值为恒重标准。,其他干燥法,化学干燥法：将某种对于水蒸气具有强烈吸附的化学药品与含水样品一同装入一个干燥容器，通过等温扩散及吸附作用而使样品达到干燥恒重。微波烘箱干燥法：微波是指频率范围为103105MHz的电磁波。微波加热是靠电磁波把能量传播到被加热物体的内部。加热速度快、均匀性好、易于瞬时控制、选择性吸收、加热效率高,红外线干燥法,是一种快速测定水分的方法，它以红外线发热管为热源，通过红外线的辐射热和直接热加热样品，高效迅速地使水分蒸发。加热迅速，精密度差,（三）蒸馏法,原理：基于两种互不相溶的液体二元体系的沸点低于各组分的沸点这一事实，在试样中加入与水互不相溶的有机溶剂(如苯或二甲苯等)，将食品中的水分与甲苯、二甲苯或苯共沸蒸出，冷凝并收集馏液，由于密度不同，馏出液在接收管中分层，根据馏出液中水的体积，即可计算出样品中水分含量。适用范围：谷类、蔬菜、水果、发酵食品、油脂及香辛料等含水较多又有较多挥发性成分的食品的水分测定，特别对于香辛料，此法是惟一公认的水分含量的标准分析法。,操作方法,仪器,称取样品适量加入5075mL新蒸馏的甲苯（或二甲苯）使样品浸没连接冷凝管与水分接收管从冷凝管顶端注入甲苯，装满水分接收管加热蒸馏（2d/s)至大部分蒸出加热蒸馏（4d/s)冲洗读数,X样品中的水分含量，mL/100g；或按水在20时密度0.9982g/mL计算质量含量；V接收管内水的体积，mL；m样品的质量，g。,方法说明和注意事项,蒸馏法为食品水分测定国家标准第三法 避免了挥发性物质以及脂肪氧化造成的误差。注意：1 样品用量一般为谷物、豆类约20g，鱼、肉、蛋、乳制品510g，蔬菜水果约5g.2 所用甲苯必须无水。,三、卡尔-费休（Karl-Fischer）法,简称费休法或K-F法 属于碘量法，被广泛应用于多种化工产品的水分测定。迅速而又准确，且不需加热在很多场合，该法也常被作为水分特别是微量水分的标准分析方法，用于校正其它分析方法,原理,基于水存在时碘与二氧化硫的氧化还原反应：2H2OSO2I22HIH2SO4 上述反应是可逆的，在体系中加入了吡啶和甲醇则使反应顺利向右进行C5H5NI2C5H5NSO2C5H5NH2O2C5H5NHIC5H5NSO3 C5H5NSO3CH3OHC5H5N(H)SO4CH3,通常碘、二氧化硫、吡啶按1：3：10的比例溶解在甲醇溶液中，该溶液被称为卡尔-费休法试剂，通常用纯水作为基准物来标定该试剂。过量的碘指示终点（颜色、双指示电极安培滴定法）,适用范围,广泛用于各种样品的水分含量测定，特别适用于痕量水分分析（如面粉、砂糖、人造奶油、可可粉、糖蜜、茶叶、乳粉、炼乳及香料等）其测定准确性比直接干燥法要高；也是测定脂肪和油类物品中微量水分的理想方法。,卡尔-费休水分测定仪,卡尔-费休试剂的标定,50mL的无水甲醇（水0.05%）加入反应器中，接通电源，启动电磁搅拌器，先用卡尔-费休试剂滴入甲醇中使其中残存的微量水分与试剂作用达到计量点，不记录卡尔-费休试剂的消耗量。用微量注射器从加料口注入10L蒸馏水，用卡尔费-休试剂滴定至终点，记录试剂的消耗量。,终点：I2，有水时呈淡黄色，接近终点时呈琥珀色，刚出现微弱的黄综色时，为滴定终点。,T卡尔-费休试剂的水质量（mg/mL）m水的质量，g；V 滴定消耗卡尔-费休试剂的体积，mL。,计算公式,样品水分的测定,固体样品必须要先粉碎均匀。准确取0.300.50g样品，测定步骤同上。,结果计算,X样品中的水分含量，mg/100mg；T卡尔-费休试剂的水质量，mg/mL；V滴定所消耗卡尔费休试剂，mL；m样品的质量，g。,说明及注意事项,样品的颗粒大小非常重要。通常样品细度约为40目，宜用破碎机处理，不用研磨机以防水分损失。如果食品中含有氧化剂、还原剂、碱性氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硼酸等，都会与卡尔-费休试剂所含组分起反应，干扰测定。,四、其他方法,介电容量法：根据样品的介电常数与含水率有关，以含水食品作为测量电极间的充填介质，通过电容的变化达到对食品水分含量的测定。需要使用已知水分含量的样品（标准方法测定）制定标准曲线进行校准。需要考虑样品的密度、样品的温度等因素,电导率法,原理：当样品中水分含量变化时，可导致其电流传导性随之变化，因此通过测量样品的电阻来确定水分含量，就成为一种具有一定精确度的快速分析方法。必须保持温度恒定，每个样品的测定时间必须恒定为1min。,红外吸收光谱法,红外线是一种电磁波，一般指波长为0.751000m的光根据水分对某一波长的红外光的吸收强度与其在样品中的含量存在一定的关系建立了红外吸收光谱测水分法。红外线光源1通过装有两个不同波长的滤镜的旋转滤光片2，一个过滤镜通过的波长为1.94微米的红外线，它正是水的吸收波段；另一个过滤镜通过1.8微米波长的红外线，则不能被水吸收。被测物料6暴露在红外光束下，经过反射，收集于硫化铅探测器3变为电信号，经过放大，将两个波长的信号比值由指示仪表11显示，即可测出水分含量。食品茶叶、咖啡豆、奶粉、薯片、面粉、饼干、玉米粉、糖、盐,折光法,通过测量物质的折射率来鉴别物质的组成、确定物质的纯度、浓度及判断物质的品质的分析方法称为折光法。测定可溶性固形物的含量,水分活度值的测定,一、水分活度值的测定意义 单纯的水分含量并不是表示食品稳定性的可靠指标。这是由于水与食品中的其他成分结合的方式不同而造成的。为了更好地定量说明食品中的水存在状态，更好地阐明水分含量与食品保藏性能的关系，引入水分活度（Water Activity）这个概念。,水分活度,根据平衡热力学定律，水分活度可定义为：溶液中水的逸度（Fugacity）与纯水逸度之比值,Aw,Aw水分活度；f溶剂(水)的逸度（逸度是溶剂从溶液中逃脱的趋势）f0纯溶剂（水）的逸度。,也可近似地表示为溶液中水蒸汽分压与纯水蒸汽压之比：,=,=,Aw,P溶液或食品中的水分蒸汽分压，一般说来，P随食品中易蒸发的自由水含量的增多而加大；P0为纯水的蒸汽压，可从有关手册中查出；ERH平衡相对湿度（Equilibrium Relative Humidity），它是指食品中水分蒸发达到平衡时（即单位时间内脱离食品的水的摩尔数等于返回食品的水摩尔数的时候），食品上方恒定的水蒸汽分压与在此温度时水的饱和蒸汽压的比值（乘以100用整数表示）,水分含量是指食品中水的总含量，即一定量食品中水的质量分数；水分活度值表示食品中水分存在的状态，即反映水分与食品成分的结合程度或游离程度。结合程度越高，则水分活度值越低；结合程度越低，则水分活度值越高。相对湿度指的却是食品周围的空气状态。,二、水分活度测定方法,在食品中工业中对于水分活度的测定方法很多，如蒸汽压力法、电湿度计法、溶剂萃取法、近似计算法和水分活度测定仪等。,Aw测定仪法,原理：在一定的温度下，主要利用Aw测定仪装置中的传感器，根据食品中水的蒸汽压力的变化，从仪器的表头上可读出指针所示的水分活度。样品测定前必须校正 Aw测定仪。校正溶液：氯化钡饱和溶液。,本节总结：方法的比较,原理样品的性质预期的目的,原理,烘箱干燥法是将样品中的水分除去，利用测得的剩余固体的质量计算水分含量。非水挥发性物质在干燥过程中也有挥发，但与挥发掉的水相比很小，常忽略不计。蒸馏法也采用将水分从固体物质中分离的方法，然而水分含量是直接通过测定体积来定量。Karl Fischer 滴定法则基于样品中水分发生化学反应的原理，水分的多少可由滴定液的用量反映出来。,介电法和传导法是根据水的电化学性质折光法是源于样品中的水对光反射的影响近红外分析法是基于食品中的水分子对特征波长的吸收的原理。,样品的性质,烘箱干燥法会使某些食品的成分在高温下发生化学变化生成水，或者利用水及其它组分，从而影响水分含量的测定。在较低温度下进行真空干燥可能就可以克服上述问题的发生。蒸馏技术能最大程度地减少一些食品微量成分的挥发和分解。对于水分含量非常低或高糖、高脂食品，常常采用Karl Fischer 滴定法。,用途,烘箱干燥法是干燥各种食品产物的法定方法在干燥法中，微波干燥、红外干燥最为快捷，直接干燥、化学干燥和真空干燥所需要的时间更长一些。折射指数、电导和红外线分析等方法非常快，但是常常需要与非经验性的方法相关联。,本节的主要内容回顾,水分测定三种常用方法的原理、操作步骤、应用、注意点、优缺点等。,思考题,常压干燥和减压干燥分别适合于哪些食品的水分测定？为什么？分别应该注意什么？共沸蒸馏法的原理是什么？适合于哪些食品样品中的水分测定？操作中可能造成误差的因素和消除办法有哪些？,1.蛋白质概况 蛋白质是含氮的有机化合物，分子量很大。主要由C、H、O、N、S五种元素组成。某些蛋白质中还含有微量的 P、Cu、Fe、I 等。在食品和生物材料中常包括蛋白质，可能还包括有非蛋白质含氮的化合物，（如核酸、含氮碳水化合物、生物碱等；含氮类脂、卟啉和含氮的色素）。测定食品中蛋白质的含量，对于评价食品的营养价值、合理开发利用资源具有重要意义。,一 蛋白质的测定,第二节 食品蛋白质及氨基酸的检验,食品和其原料中蛋白质含量的测定，主要（也是最常用的）用凯氏定氮法测定总氮量，然后乘一个蛋白质换算系数。这里也包括非蛋白的氮，所以只能称为粗蛋白的含量（但马铃薯等非蛋白氮多的要单测）。蛋白质是生命的物质基础，人体11%13%总热量来自蛋白质。无论动物、植物都含有蛋白质，只是含量及类型不同。蛋白质是食品的最重要质量指标，其含量与分解产物直接影响食品的色、香、味。,Company Logo,蛋白质的测定方法分两大类：一类是利用蛋白质的共性即含氮量、肽键和折射率等测定蛋白质含量；另一类是利用蛋白质中的氨基酸残基、酸性和碱性基因以及芳香基团等测定蛋白质含量。,凯氏常量定氮法水杨酸比色法双缩脲比色法福林酚试剂法紫外光吸收法,Company Logo,第二节 食品蛋白质及氨基酸的检验,一、蛋白质的测定凯氏常量定氮法水杨酸比色法双缩脲比色法福林酚试剂法紫外光吸收法,Company Logo,第二节 食品蛋白质及氨基酸的检验,一、蛋白质的测定凯氏定氮法 由Kieldhl于1833年提出，现发展为常量、微量、自动定氮仪法，半微量法及改良凯氏法。1.凯氏常量定氮法原理：样品与硫酸和催化剂一同加热后消化，使蛋白质分解，其中的碳和氢分别被氧化成二氧化碳和水逸出，而有机氮转化成氨后与硫酸结合生成硫酸铵，然后在碱性条件下蒸镏使氮游离，用硼酸吸收后再用硫酸或盐酸标准溶液滴定，根据酸的消耗量乘以换算系数，即得蛋白质含量。,适用范围：各类食品中的蛋白质测定，最低检出量为0.05mg氮，相当于0.3mg蛋白质。由于样品中常含有核酸、生物碱、含氮类脂、卟啉以及含氮色素等非蛋白质的含氮化合物，故本法测出的结果为粗蛋白质含量。,Company Logo,整个过程分三步：消化、蒸馏、吸收与滴定,1.消化 总反应式：,加硫酸钾 作为增温剂，提高溶液沸点，纯硫酸沸点 340，加入硫酸钾之后可以提高至400以上。也可加入硫酸钠，氯化钾等提高沸点，但效果不如硫酸钾。,加硫酸铜 作为催化剂。还可以作消化终点指示剂（做蒸馏时碱性指示剂）。还可以加氧化汞、汞（均有毒，价格贵）、硒粉、二氧化钛。,加氧化剂 如双氧水、次氯酸钾等加速有机 物氧化速度。,Company Logo,仪器：,2.蒸馏 消化液+40%氢氧化钠加热蒸馏，放出氨气。,3.吸收与滴定用4%硼酸吸收，用盐酸标准溶液滴定，指示剂用混合指示剂（甲基红溴甲基酚绿混合指示剂）国标用亚甲基兰+甲基红。指示剂 红色 绿色 红色（酸）（碱）（酸）用过量的 H2SO4 或 HCl 标准溶液吸收，再用 NaOH 标准溶液滴定过剩的酸液，用甲基红指示剂。,吸收,滴定,Company Logo,说明：所用试剂溶液应用无氨蒸馏水配制。消化时不要用强火，应保持和缓沸腾，以免粘贴在凯氏瓶内壁上的含氮化合物在无硫酸存在的情况下消化不完全而造成氮损失。消化时应注意不时转动凯氏烧瓶，以便利用冷凝酸液将附在瓶壁上的固体残渣洗下，并促进其消化完全。,样品中若含脂肪较多时，消化过程中易产生大量泡沫，为防止泡沫溢出瓶外，在开始消化时应用小火加热，并时时摇动；或者加入少量辛醇或液体石蜡或硅油消泡剂，并同时注意控制热源强度。当样品消化液不易澄清透明时，可将凯氏烧瓶冷却，加入30过氧化氢 23 m1 后再继续加热消化。,Company Logo,若取样量较大，如干试样超过5 g 可按每克试样5 m1的比例增加硫酸用量。,般消化至呈透明后，继续消化30分钟即可，但对于含有特别难以氨化的氮化合物的样品如含赖氨酸、组氨酸、色氨酸、酪氨酸或脯氨酸等时，需适当延长消化时间。有机物如分解完全，消化液呈蓝色或浅绿色，但含铁量多时，呈较深绿色。蒸馏装置不能漏气。,Company Logo,蒸馏前若加碱量不足，消化液呈蓝色不生成氢氧化铜沉淀，此时需再增加氢氧化钠用量。氢氧化铜在7090时发黑。,蒸馏完毕后，应先将冷凝管下端提离液面清洗管口，再蒸1分钟后关掉热源否则可能造成吸收液倒吸。,（二）蛋白质含量的其他测定方法 传统的凯氏定氮法应用范围广，灵敏度高、准确，不要大仪器，但费时间，有环境污染。其他：水杨酸比色法 双缩脲法比色法 福林-酚试剂法 紫外光吸收法,Company Logo,第二节 食品蛋白质及氨基酸的检验,一、蛋白质的测定1.水杨酸比色法原理：样品中的蛋白质经硫酸消化转成铵盐溶液后，在一定的酸度和温度下可与水杨酸钠溶液和次氯酸钠溶液作用生成有颜色的化合物，可在660nm处比色测定，由所求的含氮量换算成蛋白质含量。,Company Logo,第二节 食品蛋白质及氨基酸的检验,一、蛋白质的测定2.双缩脲比色法原理：蛋白质含有肽键，结构与双缩脲相似，因此也能发生双缩脲反应。在一定范围内，蛋白质含量与反应所生成的颜色深浅成正比，可用比色法测定，max为540nm。本法适用于豆类、油料、米谷等作物种子及肉类等样品的测定。在010g/L蛋白质含量范围内呈现良好的线性关系，灵敏度较低，但操作简单迅速。,脲（尿素）NH2CONH2 加热至150160时，两分子缩和成双缩脲。,双缩脲能和硫酸铜的碱性溶液生成紫色络和物，这种反应叫双缩脲反应。（缩二脲反应）蛋白质分子中含有肽键 CONH 与双缩脲结构相似。在同样条件下也有呈色反应，在一定条件下，其颜色深浅与蛋白质含量成正比，可用分光光度计来测其吸光度，确定含量。,NH2CONHCONH2+NH3,注：测蛋白质时叫双缩脲法，并不另加双缩脲。样品不用消化,2.方法特点及应用范围本法灵敏度较低，但操作简单快速，故在生物化学领域中测定蛋白质含量时常用此法。本法亦适用于豆类、油料、米谷等作物种子及肉类等样品测定。3.主要仪器：分光光度计，离心机（4000 r/min）4.试剂：(1)碱性硫酸铜溶液(2)四氯化碳5操作方法：采用凯氏法测出的蛋白质样品为标准样绘标准曲线。,Company Logo,第二节 食品蛋白质及氨基酸的检验,一、蛋白质的测定4.福林酚试剂法原理：蛋白质分子中含有肽键及带酚基的氨基酸，能与福林酚试剂反应生成蓝色化合物，颜色深浅与蛋白质浓度成正比，可用比色法定量测定，max为750nm。该法灵敏度高，在0100 mg/L蛋白质含量范围内呈现良好的线性关系。当样品中含有酚类及柠檬酸等时对测定有干扰，某些试剂如硫酸钠、硝酸钠、三氯乙酸等浓度较高时对测定也有干扰。,Company Logo,第二节 食品蛋白质及氨基酸的检验,一、蛋白质的测定5.紫外光吸收法原理：蛋白质分子中含有共轭双键的酪氨酸、色氨酸时，在280nm处有吸收，吸收值与其浓度成正比，可定量测定。特点：该法迅速、简便，不受低浓度盐干扰，但所测蛋白质与标准蛋白质中酪氨酸、色氨酸含量差异较大时，有误差，且样品中含有嘌呤、嘧啶等能吸收紫外光的物质对测定有干扰。,适用范围：常用于生物化学工作，因为干扰因素多，故在食品分析领域应用不广泛。主要仪器：紫外分光光度计 离心机（3000 5000 r/min）操作：用凯氏法测定作标样做标准曲线,（三）氮-蛋白质自动分析仪,1、原理及适用范围同前 2、特点：（1）消化装置用优质玻璃制成的凯氏消化瓶，红外线加热的消化炉。（2）快速：一次可同时消化8个样品，30分钟可消化完毕。（3）自动：自动加碱蒸馏，自动吸收和滴定，自动数字显示装置。可计算总氮百分含量并记录，12分钟完成1个样。,Company Logo,第二节 食品蛋白质及氨基酸的检验,二、氨基酸总量的测定1.双指示剂甲醛滴定法原理：氨基酸含有酸性的-COOH，也含有碱性的-NH2，它们相互作用使氨基酸成为中性的内盐，不能直接用碱液滴定它的羧基。当加入甲醛时，-NH2与甲醛结合，其碱性消失，使-COOH显示出酸性，可用氢氧化钠标准溶液滴定。适用范围：浅色至无色的检测液。,3双指示剂：40%中性甲醛溶液：以百里酚酞作指示剂，用 氢氧化钠将40%甲醛中和至蓝色。0.1%百里酚酞乙醇溶液，0.1%中性红50%乙醇溶液，0.1 mol/L 氢氧化钠标准溶液。4操作：同时取两份样：+中性红指示剂，用氢氧化钠直接滴，中和 样液中其它酸性物质。+百里酚酞+中性甲醛+NaOH 滴，中和了 样液中氨基酸的羧基与其它酸性物质的总 和。二者之差可计算氨基酸含量,（二）电位滴定法原理：根据酸度计指示pH控制滴定终点，适合有色样液的检测。仪器：酸度计、磁力搅拌器、微量滴定管试剂：20%中性甲醛溶液 0.05mol/L 氢氧化钠标准溶液说明：适用于各类样品游离氨基酸含量测定；对于浑浊和色深样液可不经处理而直接滴定,Company Logo,Company Logo,第二节 食品蛋白质及氨基酸的检验,三、单一氨基酸的测定色氨酸含量的测定赖氨酸含量的测定脯氨酸含量的测定,Company Logo,第二节 食品蛋白质及氨基酸的检验,三、单一氨基酸的测定1.色氨酸含量的测定原理：蛋白质经酶解(或碱水解)产生的色氨酸，在酸性条件下，它的吲哚基可与对二甲基氨基苯甲醛生成蓝色的复合物，其颜色的深浅在一定范围内与色氨酸含量成线性关系，用722分光光度计可在590nm波长处测消光值，用色氨酸标准曲线求出样品中色氨酸含量的百分数。,Company Logo,第二节 食品蛋白质及氨基酸的检验,三、单一氨基酸的测定2.赖氨酸含量的测定原理：谷蛋白中赖氨酸残基有自由的-NH2，它与茚三酮试剂可以发生颜色反应，其颜色的深浅与赖氨酸残基的含量成正相关。因此酸解谷蛋白与茚三酮反应，用比色法就可测得赖氨酸的含量。选用碳原子数与赖氨酸相同的亮氨酸，配成标准溶液，制作标准曲线，可以测定谷蛋白内赖氨酸的含量。,Company Logo,第二节 食品蛋白质及氨基酸的检验,三、单一氨基酸的测定3.脯氨酸含量的测定原理：脯氨酸在丙酮溶液中可与吲哚醌反应形成蓝色化合物，在一定条件下，可用以测定蛋白质水解液中脯氨酸的含量，并可在其他氨基酸存在的条件下直接测定，不受羟脯氨酸的干扰。,Company Logo,氨基酸总量测定时为什么要加入甲醛？为什么要用两种指示剂？并进行两次测定？食品中色氨酸和赖氨酸测定的意义和应注意的问题？,第二节的重点,凯氏定氮法原理、分步、测定方法。氨基酸总量的测定方法（甲醛滴定法）。,Company Logo,第三节 食品脂肪的检验,索氏抽提法酸性乙醚提取法碱性乙醚提取法三氯甲烷浸出法,Company Logo,第三节 食品脂肪的检验,一、索氏抽提法（一）原理：经干燥后的样品使用索式脂肪抽提装置，在一定温度下以有机溶剂提取所得脂肪含量。粗脂肪残留物中除游离脂肪外，还含有色素、树脂、蜡状物、挥发油等。,（二）适用范围与特点,适用于脂类含量较高，结合态脂类含量少或经水解处理过的，（结合态已转变成游离态），样品应能烘干，磨细，不易吸湿结块。此法经典，对大多数样品的测定结果比较可靠。但费时长（816 h）溶剂用量大，需要专门的仪器,索氏提取器。,(三)注意及说明 样品应干燥后研细，样品含水分会影响溶剂提取效果，而且溶剂会吸收样品中的水分造成非脂成分溶出。装样品的滤纸筒一定要严密，不能往外漏样品，但不要包得太紧影响溶剂渗透。放入滤纸筒时高度不要超过回流弯管，否则超过弯管的样品中的脂肪不能提尽，造成误差。,对含多量糖及糊精的样品，要先以冷水使糖及糊精溶解，经过滤除去，将残渣连同滤纸一起烘干，再一起放入抽提管中。抽提用的乙醚或石油醚要求无水、无醇、无过氧化物，挥发残渣含量低。因水和醇可导致水溶性物质溶解，如水溶性盐类、糖类等，使得测定结果偏高。过氧化物会导致脂肪氧化，在烘干时也有引起爆炸的危险。,乙醚中过氧化物的检查方法：,取6ml 乙醚，加2ml 10%的碘化钾溶液，用力振摇，放置1分钟，若出现黄色，则证明有过氧化物存在。过氧化物如:H2O2、Na2O2、CaO2、BaO2、ZnO2、MgO2等,提取时水浴温度不可过高，以冷凝管滴下80滴min左右，回流612次/h为宜，提取过程应注意防火。在抽提时，冷凝管上端最好连接一个氯化钙干燥管，这样，可防止空气中水分进入，也可避免乙醚挥发在空气中，如无此装置可塞一团干燥的脱脂棉球。抽提是否完全，可凭经验，也可用滤纸或毛玻璃检查，由抽提管下口滴下的乙醚滴在滤纸或毛玻璃上，挥发后不留下油迹表明已抽提完全。,在挥发乙醚或石油醚时，切忌用直接火加热，应该用电热套，电水浴等。烘前应驱除全部残余的乙醚，因乙醚稍有残留，放入烘箱时，有发生爆炸的危险。反复加热会因脂类氧化而增重。重量增加时，以增重前的重量作为恒重。因为乙醚是麻醉剂，要注意室内通风。,脂肪自动测定仪,Company Logo,第三节 食品脂肪的检验,二、酸性乙醚提取法原理：食品样品经盐酸水解后，用乙醚提取脂肪，然后在沸水浴中回收和除去溶剂，称重而获得游离和结合的脂肪含量。,（二）适用范围与特点 此法适用于结块和不溶性固体样品。特别是加工后的混合食品，易吸湿，不好烘干的，用索氏提取法不行的样品，效果更好。,本法不适于测定含磷脂高的食品、如：鱼、贝、蛋品等。因为在盐酸加热时，磷脂几乎完全分解为脂肪酸和碱，当只测定前者时，使测定值偏低。本法也不适于测定含糖高的食品，因糖类遇强酸易炭化而影响测定。,Company Logo,第三节 食品脂肪的检验,三、碱性乙醚提取法原理：乙醚不能从牛乳或其他液体食品中直接抽取脂肪。需先用碱液处理，使酪蛋白钙盐溶解，并降低其吸附力，才能使脂肪球与乙醚混合。在乙醇和石油醚存在下，使乙醇溶解物留存在溶液内，加入石油醚则可使乙醚不与水混溶，而只抽出脂肪和类脂化合物。石油醚的存在可使分层清晰。将醚层分离并将醚除去后，即可得出脂肪含量。,（二）适用范围与特点 本法适用于各种液状乳(生乳、加工乳、部分脱脂乳、脱脂乳等)，各种炼乳、奶粉、奶油及冰淇淋等能在碱性溶液中溶解的乳制品，也适用于豆乳或加水呈乳状的食品。本法为国际标准化组织(ISO)，(FAOWHO)等采用，为乳及乳制品脂类定量的国际标准法。,仪器抽脂瓶：内径2.0一2.5厘米，容积100ml，如 图83。,Company Logo,酸性乙醚提取法和碱性乙醚提取法分别适合什么食品的脂肪测定？,思考题,脂肪酸的测定,气相色谱法脂肪提取甲酯化：脂肪酸极性强、热敏、高温易反应 常用方法：重氮甲烷法、三氟化硼甲醇溶液、硫酸（盐酸氯化铜）甲醇溶液、酯交换法、四甲基氢氧化铵法等色谱分析,食用油脂几项理化特性的测定,一、酸价的测定（一）概述 酸价 中和 1 g 油脂中的游离脂肪酸所需氢氧化钾的质量（mg)。酸价是反映油脂酸败的主要指标。原理：酸碱中和,二、碘价的测定（一）概述碘价（碘值）100 g 油脂所吸收的氯化碘或溴化碘换算成碘的质量（g)。碘价在一定范围内反映油脂的不饱和程度。原理：双键处与卤素起加成反应。,三、过氧化值的测定（一）概述过氧化值 滴定 1 g 油脂所需用(0.002 mol/L)Na2S2O3 标准溶液的体积（mL)。过氧化值的大小是反映油脂是否新鲜及酸败的程度。原理：油脂氧化的过氧化物不稳定，能将KI氧化为I2，Na2S2O3 滴定。,四、皂化价的测定（一）概述皂化价 中和 1 g 油脂中的全部脂肪酸（游离+结合的）所需氢氧化钾的质量（mg)。皂化价可对油脂的种类和纯度进行鉴定。,五、羰基价的测定（一）概述用羰基价来评价油脂中氧化物的含量和酸败程度。总羰基价 用比色法测定。,本节重点,脂类测定提取剂的种类、优缺点。索氏提取法的原理、方法、注意事项。乳脂肪的测定方法有哪几种？,Company Logo,第四节 碳水化合物的检验,总糖的测定蔗糖的测定还原糖的测定淀粉含量的测定粗纤维的测定膳食纤维的测定,一 总糖的测定 食品中的总糖通常是指具有还原性的糖(葡萄糖、果糖、乳糖、麦芽等)和在测定条件下能水解为还原性单糖的蔗糖的总量。总糖是食品生产中常规分析项目。它反映的是食品中可溶性单糖和低聚糖的总量，其含量高低对产品的色、香、味、组织形态、营养价值、成本等有一定影响。,Company Logo,原理：糖与浓硫酸发生反应，脱水生成起甲基呋喃甲醛(羟甲基糖醛)，再与蒽酮缩合成蓝绿 色化合物，该化合物在620nm处有最大吸收峰，呈色深浅(吸光度大小)与溶液中糖的含量成正比，故可比色定量。,总糖是麦乳精、糕点、果蔬罐头、饮料等许多食品的重要质量指标。,注意事项：1 应使吸光度在0.10.5之间，这样具有良好的线性范围2在营养学上，总糖是指能彼人体消化、吸收利用的糖类物质的总和，包括淀粉。这里所讲的总糖不包括淀粉。3 单糖、双糖、糊精、淀粉等糖类都能与试剂发生反应，因此，当测定结果不包括淀粉时，可用80%乙醇提取，避免淀粉和糊精的溶出。,Company Logo,Company Logo,第四节 碳水化合物的检验,二、蔗糖的测定1 原理：食品中的蔗糖能与间苯二酚反应生成一种紫红色物质，在分光光度计500nm波长处测定其消光值，即可求出蔗糖含量。,Company Logo,第四节 碳水化合物的检验,三、还原糖的测定（1）原理：样品经去除蛋白质后，以亚甲基蓝作指示剂，用样液直接滴定标定过的碱性硫酸铜溶液，达到终点时，稍微过量的还原糖将蓝色的亚甲基蓝指示剂还原为无色，而显出氧化亚铜的鲜红色，根据样品液消耗体积，计算还原糖量。,（2）适用范围及特点 本法又称快速法，其特点是试剂用量少，操作和计算都比较简便、快速，滴定终点明显。适用于各类食品中还原糖的测定。但测定酱油、深色果汁等样品时，因色素干扰，滴定终点常常模糊不清，影响准确性。本法是国家标准分析方法。,（3）说明与讨论 碱性酒石酸铜甲液：硫酸铜+亚甲基蓝 碱性酒石酸铜乙液：酒石酸钾钠+NaOH+亚铁氰化钾 乙酸锌溶液 亚铁氰化钾溶液 葡萄糖标准溶液：准确称取经 98 100 干燥至恒重的无水葡萄糖，加水溶解后移入1000 m1容量瓶中，加入5m1盐酸(防止微生物生长)。,（4）测定方法A 样品处理 不同样品采取不同处理方法,B 标准碱性酒石酸铜溶液的标定 吸取碱性酒石酸铜甲液和乙液各 5ml，置于150 ml 锥形瓶中，加水10ml，加玻璃珠2粒。从滴定管滴加约9ml葡萄糖标准溶液，加热使其在2分钟内沸腾，趁沸以每2秒1滴的速度继续滴加葡萄糖标准溶液，直至溶液蓝色刚好褪去为终点。记录消耗葡萄糖标准溶液的总体积。平行操作3次，取其平均值。,C 样品溶液预测 吸取碱性酒石酸铜甲液及乙液各5.00ml，置于150m1锥形瓶中，加水10 ml加玻璃珠2粒，加热使其在2分钟内至沸，趁沸以先快后慢的速度从滴定管中滴加样品溶液，滴定时要始终保持溶液呈沸腾状态。待溶液蓝色变浅时以每2秒1滴的速度滴定，直至溶液蓝色刚好褪去为终点。记录样品溶液消耗的体积。,D 样品溶液测定 吸取碱性酒石酸铜甲液及乙液各 5.00 ml，置于150 ml 锥形瓶中，加玻璃珠2粒，从滴定管中加入比预测时样品溶液消耗总体积少1 ml 的样品溶液，加热使其在2分钟内沸腾，趁热以每2秒1滴的速度继续滴加样液，直至蓝色刚好褪去为终点。记录消耗样品溶液的总体积。同法平行操作3份，取平均值。,m 1,m2,m2,m 1,（5）说明与讨论 控制每次标定所消耗葡萄糖体积相近，10ml左右此法测得的是总还原糖量。在碱性酒石酸铜甲样品处理时，不能用铜盐作澄清剂，以免样液中引入Cu2+，得到错误的结果。碱液和乙液应分别贮存，用时才混合，否则酒石酸钾钠铜络合物长期在碱性条件下会慢慢分解析出氧化亚铜沉淀，使试剂有效浓度降低。,滴定必须在沸腾条件下进行，其原因一是可以加快还原糖与Cu2+的反应速度；二是亚甲基蓝变色反应是可逆的，还原型亚甲基蓝遇空气中氧时又会被氧化为氧化型。此外，氧化亚铜也极不稳定，易被空气中氧所氧化。保持反应液沸腾可防止空气进入，避免亚甲基蓝和氧化亚铜被氧化而增加耗糖量。,滴定时