奶粉的理化指标和三聚氰胺的检测.doc

2012.10.23-2012.10.25
奶粉的理化指标和三聚氰胺的检测
姓名（学号）
苏州大学材料与化学化工学部09级化学专业
摘要:本实验选用高钙奶粉做样品，对其进行简单的预处理，利用凯氏定氮法和分光光度法测定奶粉的理化指标及其氮含量，并通过火焰原子吸收法测定铜含量。
关键词：三聚氰胺、奶粉、检测
Abstract：This experiment chooses high calcium milk powder to do samples, with simple pretreatment, then using kjeldahl determination and spectrophotometry to determine the milk powder's physical and chemical parameter and nitrogen content, and use the flame atomic absorption spectrometry to determine the copper content.
Keyword：tripolycyanamide、milk powder、detection
1.前言
乳及乳制品成分复杂，主要包括水、蛋白质、脂肪、乳糖、无机盐、维生素和酶等。由于在其加工过程中可能受到污染以及不法商人恶意添加三聚氰胺等因素，对乳制品中各种成分和物质的检测分析极为重要。
蛋白质是含氮有机物，乳粉样品与硫酸一同加热消化后，其中有机物会分解为二氧化碳和水，蛋白质分解为氨，滞留在溶液中，然后通过碱化溶液释放氨气，用硼酸溶液吸收，测定其分光光度，乘以其换算系数即为蛋白质含量。碱性溶液中用次溴酸盐氧化氨为亚硝酸盐，在pH=2溶液中，亚硝酸根与磺胺反应生成重氮化合物，再与萘乙二胺反应生成偶氮染料，呈紫红色，最大吸收波长为543nm，摩尔吸光系数为5×104，浓度在0.1mg•L-1以内符合比尔定律。
2.实验部分
2.1、仪器与药品
仪器：凯氏定氮装置、分光光度计、原子吸收分光光度计、阳极溶出伏安仪、高效液相色谱仪（配有紫外检测器或二级管阵列检测器）、离心机、超声波水浴、固相萃取装置、涡旋混合仪等。
药品：浓硫酸、硫酸钾、硫酸铜、40％NaOH、4％H3BO3、HCl、甲基红-次甲基蓝混合指示剂、磺胺溶液（1.0％）、KBr-KBrO3溶液、次溴酸盐溶液、氨态氮标准溶液、硝酸、双氧水、标准铅溶液、氨水、硫酸铵溶液（300g•L）、柠檬酸铵溶液（250g•L）、溴百里酚蓝水溶液（1g•L）。
2.2、实验方法
实验采用分光光度法来测定奶粉中的氮含量，用原子吸收分光光度法来测定奶粉中的含铜量。
2.3、蛋白质的测定
2.3.1、特殊溶液的配置
甲基红-次甲基蓝混合指示剂：将0.2％甲基红酒精溶液与0.1％次甲基蓝水溶液等量混合。
磺胺溶液（1.0％）：称取1g磺胺，溶于0.1L稀HCl溶液（1.0mol/L）中，转入棕色细口瓶中存放。
KBr-KBrO3溶液：称取1.4g KBrO3和10g KBr，溶于500mL无氨的水中，转入棕色细口瓶中存放。
次溴酸盐溶液:量取20mL KBr-KBrO3溶液置于棕色细口瓶中，加入450mL无氨的水和30mLHCl溶液（1∶1），立即盖好瓶盖，摇匀，放置5min，再加入500mLNaOH溶液（1.0mol/L），放置30min后即可使用，此溶液10h内有效。
氨态氮标准溶液：称取0.382gNH4Cl（已在105℃干燥2h），用无氨的水溶解后定容于500mL容量瓶内。
2.3.2、样品处理
准确称取奶粉样品0.5g置于消解瓶内，加入5gK2SO4、0.4gCuSO4•5H2O及15mL浓H2SO4,再加入几粒玻璃珠。缓慢加热，尽量减少泡沫产生，防止溶液外溅，使样品全部浸于H2SO4溶液内。待泡沫消失后再加大火力至溶液澄清，继续加热约1h，然后冷却至室温。沿瓶壁加入50mL水，冷却定量转移至100mL容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。
装好凯氏定氨装置。向蒸汽发生瓶的水中加入数滴甲基红指示剂、几滴硫酸及数粒沸石，在整个蒸馏过程中需保持此溶液为橙红色，否则应补充硫酸。接受液是20mL硼酸溶液，其中加入2滴混合指示剂，接收时要使冷凝管下口浸入吸收液的液面下。
移取25.0mL样品消化液，从进样口注入反应室内，用少量水冲洗进样口，然后加入30mLNaOH溶液，立即盖严盖子，以防氨气的逸出。从开始回流开始记时，蒸馏4min，移动冷凝管下口使其脱离接收液，再蒸馏1min，用水洗冷凝管下口，洗液流入接收液内。
2.4 、奶粉中氮含量的测定
氨态氮校准曲线的制作：洗净7只100mL容量瓶，分别加入0、0、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL氨态氮标准溶液（工作液），用无氨的水稀释至10mL,各加入2.0mL次溴酸盐溶液，混匀后放置30min。各加1.0mL磺胺溶液及1.5mLHCl溶液，混匀后放置5min。各加1.0mL萘乙二胺溶液，加水至标线，摇匀后放置15min。以水为参比，在540nm波长处测定各溶液的吸光度。然后算出两份空白溶液吸光度的平均值，从各标准溶液的吸光度中扣除空白，绘制校准曲线或求出回归直线方程。
接收液的测定：将接收液定量转移到100mL容量瓶中，定容。移取刚配好的溶液1.00mL至100mL容量瓶中，用上述方法显色并测定，用工作曲线计算接收液中氮的含量和奶粉中蛋白质的含量。
2.5 、奶粉中铜含量的测定
2.5.1、样品处理
称取乳粉样品1g于50mL消解瓶中，加浓硫酸3mL、浓硝酸5mL、在通风橱中先用小火加热，待剧烈作用停止后，加大火并不断滴加浓硝酸直至溶液透明不再转黑为止。每当消化溶液颜色变深时，立即添加硝酸，否则难以消化完全。待溶液不再转黑后，继续加热数分钟至有浓白烟逸出，冷却，加入5mL水，继续加热至显白烟为止，冷却。将内容物移入50mL容量瓶中，并以水稀释至刻度，摇匀，备用。
2.5.2、标准Cu溶液的配制
用CuSO4·5H2O配制0.5ppm,1.0ppm,2.0ppm的标准Cu溶液。
2.5.3、Cu含量测定
将配制的Cu标准溶液和消解液用火焰原子吸收法测定消解液中的Cu含量。
3.结果与讨论
3.1、氮含量测定

标准液C-A如下表所示：

浓度/×10mg/mL
0
2
4
6
8
10
吸光度A
0.0312
0.133
0.171
0.215
0.286
0.322
样品的吸光度A=0.061，由查图可知CNH4Cl=0.28×10-3mg/mL
则奶粉中的N含量：
N%==
3.2、 铜含量测定
铜标准溶液经校正后浓度和吸光度关系如下：

Cu浓度/mg•L-1
0.5
1
2
吸光度A
0.0316
0.0742
0.1660
样品吸光度测得是A=0.0128，由图可知C=0.301mg/L
所以奶粉中铜的含量Cu%==7.49×10-6mg/L=7.49ppm
4. 本实验的分析
KBr-KBrO3溶液需现配现用。
消解奶粉样品时应格外小心浓酸，尽量控制火力不能过大，以免消解液冲出消解瓶。
进行操作时注意防护，带护目镜及塑胶手套。
参考文献
[1]卞国庆，纪顺俊。综合化学实验室[M].苏州：苏州大学出版社，2007.
[2]GB/T5009.5-2003食品中蛋白质的测定.