维生素的测定.ppt

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1、维生素的测定,第一节 概 述,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30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20余种。这些维生素结构复杂，理化性质及生理功能各异，有的属于醇类，有的属于胺类，有的属于酯类，还有的属于酚或醌类化台物。,在评价食品的营养价值，开发利用高含量维生素的食品资源，指导人们合理调整膳食结构，指导制定加工工艺或贮存条件，最大限量地保留各种维生素，还要控制强化食品中加入量，防中毒，都离不开分析检测工作。,维生素分类：脂溶性（A、D、E、K）水溶性两类（B族、C）,第二节 脂溶性维生素的测定,VA、VD、VE、与类脂物一

2、起存于食物中，摄食时可吸收，可在体内积贮。脂溶性维生素具有以下理化性质：1溶解性：脂溶性维生素不溶于水，易溶于脂肪、乙醇、丙酮、氯仿、乙醚、苯等有机溶剂。2耐酸碱性：维生素A、D对酸不稳定，对碱稳定，维生素E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。,3、耐热、耐氧化性 耐热性 氧化性VA 好，能经受煮沸 易被氧化（光、热促进其氧化）VD 好，能经受煮沸 不易被氧化V E 好，能经受煮沸 在空气中能慢慢被氧化（光、热、碱促进其氧化）,根据上述性质测定脂溶性维生素时，通常：皂化样品 水洗去除类脂物 有机溶剂提取脂溶性维生素(不皂化物)浓缩 溶于适当的溶剂 测定。在皂化和浓

3、缩时，为防止维生素的氧化分解，常加入抗氧化剂(如焦性没食子酸、维生素C等)。,一、维生素A的测定,维生素A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。植物性食品中不含VA，但在深色果蔬中含有胡萝卜素，它在人体内可转变为VA，故称为VA原。,GB/T 5009.822003中第一法 高效液相色谱法测定维生素A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A和维生素E最小检出量分别为VA：0.8ng；-E：91.8ng；-E：36.6ng；-E：20.6ng。,一、高效液相色谱法测定食物中VA、VE,1.原理 食物中的维生素A及维生素E经皂化提取以后，将其从不可皂

4、化的部分提取到有机溶剂中。用HPLC法测定维生素A及维生素E的含量。,分析步骤 皂化提取洗涤萃取浓缩 溶解离心测定结果计算,样品前处理1）皂化 称取110g样品（含维生素A约3g)于皂化瓶中，加30mL无水乙醇，进行搅拌，直到颗粒物分散均匀为止。加50mL 10抗坏血酸，苯并e芘标准液2.00mL，混匀。加10mL(1+1)氢氧化钾，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。,2）提取 将皂化后的样品移入分液漏斗中，用50mL水分23次洗皂化瓶，洗液并入分液漏斗中。用约100mL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，可将此液通过有少许脱脂棉的漏斗滤入

5、分液漏斗。轻轻振摇分液漏斗2min，静置分层，弃去水层。,3）洗涤 用约50mL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，逐次振摇强度可增加）。,4）浓缩 将乙醚提取液经过无水硫酸钠（约5g）滤入与球形蒸发瓶内，用约10mL乙醚冲洗分液漏斗及无水硫酸钠3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2mL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。将乙醇液移入一小塑料离心管中，离心5min（5000rpm)。上清液供色谱分析。,标准曲线的制备 将维生素A和维生素E标准品配置成标准溶液（约1mg/m

6、L），制备标准曲线前用紫外分光光度法标定其准确浓度。标准浓度的标定方法 取维生素A和维生素E标准液若干微升，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光值。用比吸光系数计算该维生素的浓度。,测定条件,标准物 比吸光系数 E1%cm 波长，nm 视 黄 醇 1835 325 生育酚 71 294 生育酚 92.8 298 生育酚 91.2 298,标准浓度计算：X1=A/E1/10010.00/(S10-3)式中：X1维生素A浓度，g/mL；A 维生素A的平均紫外吸收值；S 加入标准的量，L；E 维生素A 1%比吸光值；10.00/(S10-3)标准液稀释倍数,2）绘制标准

7、曲线 标准和内标物进行色谱分析，以维生素A峰面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曲线。,高效液相色谱分析预柱:ultrasphere ODS 10m,4mm4.5cm分析柱:ultrasphere ODS 5m,4.6mm25cm流动相:甲醇:水98:2 混匀,于临用前脱气紫外检测器波长：300nm进样量：20L流速：1.7mL/min,注意事项,（1）维生素A极易被破坏，实验操作应在微弱光线下进行，或用棕色玻璃仪器。（2）在皂化过程中，应每5分钟摇一下皂化瓶，使样品皂化完全。（3）提取过程中，振摇不应太剧烈，避免溶液乳化而不易分层。（4）洗涤时，最初水洗轻摇，逐次振摇

8、强度可增加。（5）无水硫酸钠如有结块，应烘干后使用。（6）在旋转蒸发时乙醚溶液不应蒸干，以免被测样品含量损失。（7）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。,二、比色法测定VA的含量GB/T 5009.822003中第二法原理 在氯仿溶液中，VA与三氯化锑可生成蓝色可溶性络合物，在 620 nm 波长处有最大吸收峰，其吸光度与VA的含量在一定的范围内成正比，故可比色测定。,三、胡萝卜素的测定,（GB/T 5009.832003）第一方法是HPLC；第二方法为纸层析法。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，其中在分子结构中

9、含有 一紫罗宁残基的类胡萝卜素，在人体内可转变为维生素A，故称为维生素A原。如、胡萝卜素，其中以胡萝卜素效价最高。,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，以及为着色而添加胡萝卜素的食品也含有胡萝卜素。,胡萝卜素的结构如下：,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，故可用有机溶剂从食物中提取。胡萝卜素本身是一种色素，在450 nm 波长处有最大吸收，故只要能完全分离，便可定性和定量。但在植物体内，胡萝卜素经常与叶绿素、叶黄素等共存，在提取 一胡萝卜素时，这些色素也能被有机溶剂提取，因此在测定前，必须将胡萝

10、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。,净化用层析介质采用氧化镁、氧化铝避光,四、维生素D的测定,维生素D为固醇类衍生物，具抗佝偻病作用，其中最重要的是D2和D3。植物不含维生素D，但维生素D原在动、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D2，又名麦角钙化醇；人和动物皮下含的7-脱氢胆固醇为维生素D3原，在紫外照射后转变成维生素D3，又名胆钙化醇。以D3为最重要。维生素D2 药片吃多了中毒。,分析方法中较好的是比色法和高效液相色谱法。是AOAC选定的正式方法。,维生素D的结构,(一)三氯化锑比色法 原理 在三氯甲烷溶液中，维生素D与三氯化

11、锑结合生成一种黄色化合物，呈色强度与维生素D含量呈正比。,食品中维生素D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。层析介质为硅藻土、中性氧化铝此法测定的是维生素D2和维生素D3的总量,(二)液相色谱法,它的灵敏度较比色法高30倍以上，且操作简便，精度高，分析速度快。是目前分析维生素D的最好方法。试样经皂化后，用苯提取不皂化物，蒸馏除苯，先采用反相C18柱分取维生素D，除去大部分杂质。进一步采用正相色谱分离，紫外检测定量。,反相色谱条件 色谱柱：Nucleosil C18,7.5mm*300mm 流动相：乙腈甲醇（11）流速：2.0 mL/min 紫外检测波长：25

12、4nm正相色谱条件 色谱柱：正相柱Zorbax SIL,4.5mm*250mm 流动相：0.4%异丙酮的己烷溶液 流速：1.6 mL/min 紫外检测波长：254nm,注意事项,1、VD2 与VD3分不开2、皂化时加入焦性没食子酸作为抗氧化剂2、标样与试样在同样条件下皂化，消除了VD的热 异化性损失。3、也可用硅藻土及皂土柱层析，除去甾醇、VA、胡萝卜素的干扰。,第三节 水溶性维生素的测定,水溶性维生素B1、B2和C，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，需要经常由饮食来提供。,水溶性维生素都易溶于

13、水，而不溶于苯、乙醚、氯仿等大多数有机溶剂。在酸性介质中很稳定，既使加热也不破坏；但在碱性介质中不稳定，易于分解，特别在碱性条件下加热，可大部分或全部破坏。它们易受空气、光、热、酶、金属离子等的影响；维生素B2对光，特别是紫外线敏感，易被光 线破坏；维生素C对氧、铜离子敏感，易被氧化。,三、维生素C的测定,维生素C是一种己糖醛基酸，有抗坏血病的作用，所以又称作抗坏血酸。维生素C广泛存在于植物组织中，新鲜的水果、蔬菜，特别是枣、辣椒、苦瓜、柿子叶、猕猴桃、柑桔等食品中含量尤丰富。维生素C具有较强的还原性，对光敏感，氧化后的产物称为脱氢抗坏血酸，仍然具有生理活性。进一步水解则生成2，3-二酮古乐糖

14、酸，失去生理作用。,根据它具有的还原性质可以测定维生素C的含量。常用的测定方法有（1）2，6-二氯靛酚法（还原型VC）（2）2，4-二硝基苯肼法（总VC）（3）碘酸法（4）碘量法（5）荧光分光光度法,(一)2，6二氯靛酚滴定法,1原理 还原型抗坏血酸可以还原染料2，6-二氯靛酚。该染料在酸性溶液中呈粉红色(在中性或碱性溶液中呈蓝色)，被还原后颜色消失。还原型抗坏血酸还原染料后，本身被氧化成脱氢抗坏血酸。在没有杂质干扰时，一定量的样品提取液还原标准染料液的量，与样品中抗坏血酸含量成正比。,2、试剂,1%草酸溶液：称取10g草酸，加水至1000mL；2%草酸溶液：称20g草酸，加水至1000mL；

15、维生素C标准液：准确称20mgVC溶于1%草酸中，并稀释至100mL，吸5mL于50mL容量瓶中，加入1%草酸至刻度，此溶液每毫升含有0.02mgVC；0.02%2，6-二氯靛酚溶液：称取2，6-二氯靛酚50mg，溶于200mL含有52mg碳酸氢钠的热水中，冷却后，稀释至250mL，过滤于棕色瓶中，贮存于冰箱内，应用过程中每星期标定一次。,标定一,吸标液（VC）5mL于三角瓶加6%KI溶液0.5mL加1%淀粉3滴用0.001N KIO3标液滴定到淡兰色。计算：抗坏血酸浓度（mg/mL）=（V10.088）/V2V1-滴定时消耗0.001N KIO3标液的体积（mL）V2-维生素C重量（g）0.

16、088-1mL 0.001N KIO3标液维生素C的量（mg/mL）,标定二,吸5mL已知浓度V C标液 加5mL1%草酸 用染料2，6-二氯靛酚滴定至溶液呈粉红色，在15秒不褪色为终点计算：每毫升2，6-二氯靛酚相当于维生素C的毫克数等于滴定度（T）T=（C V1）/V2C-维生素C的浓度（mg/mL）V1-维生素C的体积（mL）V2-消耗2，6-二氯靛酚的体积（mL）,样品测定,提取：称样50g加2%草酸100mL入捣碎机中处理过滤颜色若深可加白陶土滴定：吸5mL样液于三角瓶用染料滴定至粉红色15秒内不褪色计算：VC（mg/100g）=（V T）/W 100 V-消耗染料体积（mL）T-1

17、mL染料所能氧化维生素C的毫克数W-滴定时所有滤液中含有样品的克数,4、注意事项,所有试剂的配制最好都用重蒸馏水；滴定时，可同时吸二个样品。一个滴定，另一个作为观察颜色变化的参考；样品进入实验室后，应浸泡在已知量的2%草酸液中，以防氧化，损失维生素C；,贮存过久的罐头食品，可能含有大量的低铁离子（Fe2+），要用8%的醋酸代替2%草酸。这时如用草酸，低铁离子可以还原2，6-二氯靛酚，使测定数字增高，使用醋酸可以避免这种情况的发生；整个操作过程中要迅速，避免还原型抗坏血酸被氧化；在处理各种样品时，如遇有泡沫产生，可加入数滴辛醇消除；测定样液时，需做空白对照，样液滴定体积扣除空白体积。,(二)2，

18、4二硝基苯肼比色法GB/T 5009.862003 蔬菜、水果及其制品中总抗坏血酸含量测定方法第二法 可测总抗坏血酸，总抗坏血酸包括还原型、脱氢型和二酮古乐糖酸型。此法是将样品的还原型抗坏血酸氧化为脱氢型抗坏血酸，然后与2，4-二硝基苯肼作用，生成红色的脎。脎的量与总抗坏血酸含量成正比，将红色脎溶于硫酸后进行比色，由标准曲线计算样品中总VC。,（三）碘量法,当用碘滴定维生素C时，所滴定的碘被维生素C还原为碘离子。随着滴定过程中维生素C全被氧化，所滴入的碘将以碘分子形式出现。碘分子可以使含指示剂（淀粉）的溶液产生蓝色，即为滴定终点。,(1)样品处理 水果（猕猴桃）称量135g去皮加入一倍体积2草

19、酸匀浆1min 纱布过滤 滤液定容至270mL（2）滴定 a 标准维生素C溶液（5mg/mL）的测定 取2mLVc溶液于锥形瓶中加入1mL淀粉液 用碘液滴定至蓝色出现（30秒中内不褪色）记下碘液体积V标准。,b 样品维生素C的测定 取上述猕猴桃液10mL于锥形瓶中加入1mL淀粉液用碘液滴定至蓝色出现（30秒内不褪色）记下碘液体积V样品。(3)计算 10mg/V标准=M样品（mg）/V样品 根据猕猴桃重量及滤液体积计算每100g猕猴桃中的Vc含量。,一、维生素Bl的测定,维生素Bl又名硫胺素、抗神经炎素，通常以游离态，或以焦磷酸酯形式存在于自然界。在酵母、米糠、麦胚、花生、黄豆以及绿色蔬菜和牛乳

20、、蛋黄中含量较为丰富。分析方法：GB/T 5009.842003中唯一的方法是荧光计法 此法检出限0.05g,原理 硫胺素在碱性铁氰化钾溶液中被氧化成硫色素（噻嘧色素），在紫外线下，硫色素发出荧光。在给定的条件下，以及没有其他物质干扰时，此荧光强度与硫色素量成正比，即与溶液中硫胺素量成正比。从而测定其含量。,分析步骤 制样水解净化氧化 干燥 测定结果计算,提取1）精确称取一定量试样520g（硫胺素含量约为1030ug）,置于100mL三角瓶中，加入5075mL 0.1mol/L或0.3mol/L盐酸使其溶解，瓶口加盖小烧杯后放入高压锅中加热水解10.3 104Pa 30min,凉后取出。2）用

21、2mol/L乙酸钠调其pH值为4.5（以0.04%溴甲酚绿为指示剂）,提取,3）按每克试样加入20mg淀粉酶的比例加入淀粉酶。于4550温箱过夜保温（约16h）。4）冷至室温，定容至100mL，然后混匀过滤，即为提取液。,净化1）用少许脱脂棉铺于层析柱的底部，加水将棉纤维中气泡排出，再加约1g活性人造沸石使之达到交换柱的三分之一高度。保持层析柱中液面始终高于活性人造沸石。2）用移液管加入提取液2080mL（使通过 活性人造沸石的硫胺素总量约为25g）,3）加入约10 mL热水冲洗交换柱，弃去洗液。如此 重复三次。4）加入25酸性氯化钾（温度为90左右）20mL，收集此液于25mL刻度试管内，冷

22、至室温，用25酸性氯化钾定容至25mL,即为试样净化液。5）将20mL硫胺素标准使用液加入交换柱以代替样品提取液，即得到标准净化液。,氧化1)将5mL试样净化液分别加入A、B两个反应瓶。2)在避光暗环境中将3mL 15%氢氧化钠加入反应瓶A，振摇约15s，然后加入10mL正丁醇；将3mL碱性铁氰化钾溶液加入反应瓶B,振摇约15s，然后加入10mL正丁醇；将A、B两个反应瓶同时用力振摇，准确计时1.5min。,3)重复12，用标准净化液代替试样净化液。4)用黑布遮盖A、B反应瓶，静置分层后下层碱性溶液，加入23g无水硫酸钠使溶液脱水。,荧光强度的测定 1)荧光测定条件：激发波长 365nm；狭缝

23、 5nm.发射波长 435nm；狭缝 5nm.2)依次测定下列荧光强度：试样空白荧光强度（试样反应瓶A）；标准空白荧光强度（标准反应瓶A）；试样荧光强度（试样反应瓶B）；标准荧光强度（标准反应瓶B）。,二、维生素B 2的测定,维生素B2即核黄素，在食品中以游离形式或磷酸酯等结合形式存在。膳食中的主要来源是各种动物性食品，其中以肝、肾、心、蛋、奶含量最多，其次是植物性食品的豆类和新鲜绿叶蔬菜。分析方法：GB/T 5009.852003中第一法为荧光法。第二法为微生物法。,原理 核黄素在440-500nm波长光照射下发生黄绿色荧光，在稀溶液中，荧光强度与核黄素浓度成正比。在波长525nm下测定其荧

24、光强度。试液再加入低亚硫酸钠(Na2S2O4),将核黄素还原成无荧光的物质，然后再测定试液中残余荧光杂质的荧光强度，两者之差即为食品中核黄素所产生的荧光强度。,操作步骤 样品均制水解过滤定容氧化去杂质净化测定结果计算,样品提取 水解:称取2-10g样品（约含10-200ug核黄素）于100ml三角瓶中，加入50mL 0.1mol/L盐酸，搅拌直至颗粒分散均匀。用40mL瓷坩埚为盖扣住瓶口,置于高压锅内高压水解，10.3X104Pa(15lb/in2)30min。水解液冷却后，滴加1mol/L氢氧化钠，取少许水解液，用0.04%溴甲酚绿检验呈草绿（pH为4.5）,酶解:含有淀粉的水解液：加入3m

25、l 10%淀粉酶溶液,于37-40保温16h。含高蛋白的水解液：加入3ml 10%木瓜蛋白酶溶液,于37-40保温16h。过滤上述酶解液定容至100mL,用干滤纸过滤。此提取液在4C冰箱中保存一周。,氧化去杂质 视样品中核黄素的含量取一定体积的样品提取液及核黄素标准使用液（约含1-10ug核黄素）分别于20mL的带刻度试管中，加水至15mL。各管加0.5mL冰乙酸，混匀。加3%高锰酸钾溶液5mL，混匀，放置2min，使氧化去杂质。滴加3%双氧水溶液数滴，直到高锰酸钾颜色褪掉。剧烈震摇此管，使多余的氧气逸出。,核黄素的吸附与洗脱 核黄素吸附柱：硅镁吸附剂约1g用湿法装入柱，占柱长1/2-2/3（

26、约5cm）为宜（吸附柱下端用一团脱脂棉垫上），勿使柱内产生气泡，调节流速为60滴/min。,过柱与洗脱：将全部氧化后的央液及标准液通过吸附柱后，用约20mL的热水洗去样液中的杂质，然后用5.0mL洗脱液（丙酮：冰乙酸：水5：2：9）将样品中核黄素洗脱并收集于一带盖10mL刻度试管中，再用水洗吸附柱，收集洗出液并定容至10mL，混匀后待测荧光。,测定 于激发波长440nm，发射波长525nm，测量样品管及标准管的荧光值。待测品及标准的荧光值测定后，在各管的剩余液（约5-7mL）中加 0.1mL 20%次亚硫酸钠溶液，立即混匀，在20s内测出各管的荧光值，作为各自的空白值,计算 X=(A-B/C-

27、D)S/mf100/1000 式中：X 样品中含核黄素的量,mg/100g A 样品管荧光值 B 样品管空白荧光值 C 标准管荧光值 D 标准管空白管荧光值 f 稀释倍数 m 样品的质量，g S 标准管中核黄素的含量,g 100/1000将样品中核黄素量由g/g折算 mg/100g的折算系数。,食物中烟酸的测定微生物法,GB/T 5009.89-2003原理 某一种微生物的生长，必需有某些维生素，例如L.arabinosus17-5的生长需要烟酸，培养基中若缺乏这种维生素该细菌便不能生长。在一定条件下，该细菌生长情况，以及它的代谢物乳酸的浓度是与培养基中该维生素的含量成正比的，因此可用酸度或混浊度的测定法来测定样品中烟酸的含量。,面粉中叶酸的测定方法原理 叶酸盐的活性通过干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）的生长情况来评价。,重 点1、维生素的分类及性质。2、VA、VB、VC 的测定方法。,