食品营养成分的检验.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第七章 食品营养成分的检验,第一节 食品中水分、水分活度检验,一、水分测定的意义,水是维持动植物和人类生存必不可少的物质之一。,水,分含量是产品的一个质量因素，控制食品的水分含量关系到食品组织形态的保持，食品中水分与其他组分的平衡关系的维持，以及食品在一定时期内的品质稳定性等方面。,表,1,各种食品中水分含量的范围,种类,鲜果,鲜菜,鱼类,鲜蛋,乳类,猪肉,面粉,饼干,面包,水分含量,/%,70,93,80,97,67,8l,67,74,87,89,43,59,12,14,2.5,4.5,28,30,二、食品中水分的测定方法,常压干燥,减压干燥,蒸馏法,（一）常压干燥法,1.,原理食品中的水分一般是指在,1005,直接干燥的情况下所失去物质的总量。直接干燥法适用于在,95105,下，不含或含其他挥发性物质甚微的食品。,2.,试剂,（,1,）盐酸（,2,）氢氧化钠溶液（,240g/L,）。,（,3,）海沙：取用水洗去泥土的海沙或河沙，先用盐酸煮沸,0.5h,，用水洗至中性，再用氢氧化钠（,240g/L,）溶液煮沸,0.5h,，用水洗至中性，经,1005,干燥备用。,3.,操作方法,（,1,）固体样品：,取洁净铝制或玻璃制的扁形称量瓶，置于,1005,干燥箱中，瓶盖斜支于瓶边，加热,0.51.0h,取出，盖好，置干燥器内冷却,0.5h,，称量，并重复干燥至恒量。称取,2.0010.0g,切碎或磨细的样品，放入此称量瓶中，样品厚度要约,5mm,。加盖，精密称量后，置,1005,干燥箱中，瓶盖斜支于瓶边，干燥,2-4h,后，盖好取出，放入干燥器内冷却,0.5h,后称量。然后放入,1005,干燥箱中干燥,1h,左右，取出，放入干燥器内冷却,0.5h,后再称量。至前后两次质量差不超过,2mg,，即为恒量。,2.,仪器,真空干燥箱。,3.,操作方法,称取样品，放入真空干燥箱内，将干燥箱连接水泵，抽出干燥箱内空气至所需压力（一般为,40,53kPa,），并同时加热至所需温度,555,，关闭通水泵或真空泵上的活塞，停止抽气，使干燥箱内保持一定温度和压力，经一定时间后，打开活塞，使空气经干燥装置缓缓通入至干燥箱内，待压力恢复正常后再打开。取出称量瓶，放入干燥器中,0.5h,后称量，并重复以上操作至恒量。,（三）蒸馏法,1.,原理,食品中的水分与甲苯或二甲苯共同蒸出，收集馏出液于接收管内，根据体积计算含量。本法适用于含较多其他挥发性物质的食品，如油脂、香辛料等水分的测定。,2.,试剂,甲苯或二甲苯：取甲苯或二甲苯，先以水饱和后，分去水层，进行蒸馏，收集馏出液备用。,4,操作方法,取适当样品（估计含水,2,5mL,），放入,250mL,锥形瓶中，加入新蒸馏的甲苯（或二甲苯）,75mL,，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，慢慢蒸馏，使每秒钟得馏出液,2,滴，待大部分水分蒸出后，加速蒸馏约每秒钟,4,滴，当水分全部蒸出后，接收管内的水分体积不再增加时，从冷凝管顶端加入甲苯冲洗。如冷凝管壁附有水滴，可用附有小橡皮头的铜丝擦下，再蒸馏片刻至接收管上部及冷凝管壁无水滴附着为止，读取接收管水层的体积。,5,计算,水分含量（,%,）,=V/M*100,V,接收管内水的体积，,mL,；,M,样品的质量，,g,。,说明及注意事项,水果、蔬菜样品，先洗去泥沙，再用蒸馏水冲洗，然后吸干表面的水分。,测定过程中，盛有试样的称量器皿从烘箱中取出后，应迅速放入干燥器中进行冷却否则不易达到恒重。,干燥器内一般用硅胶作为干燥剂，当硅胶蓝色减退或变红时，应及时更换，再生后使用。硅胶吸附油脂等后，去湿力会大大降低。,加热过程中，一些物质发生的化学反应，会使测定结果产生误差。,恒重一般指,2,次称量之差不大于,2mg,，根据食品的类型和测定要求来确定。,三、水分活度值的测定,为了更好的定量说明生物材料和食品中的水分状态，更好的阐明水分含量与食品保藏性能的关系，引入了水分活度的概念。,水分活度可定义为溶液中水的逸度与纯水之比值；也可近似表示为溶液中水蒸气分压与纯水的蒸气压之比。,A,W,=P/P,0,=ERH/100,A,W,水分活度值,P,溶液或食品中的水蒸汽分压,P,0纯水的蒸气压,ERH,平衡相对湿度，即上述的即不被干燥也不吸湿时的大气相对湿度。,2,、测定方法,测定方法有：蒸汽压力法、电湿度计法、附敏感器的湿动仪法、水分活度测定仪法、扩散法、溶剂萃取法，常用的为后三种。,3,、,AW,测定仪法,（,1,）原理：,一定温度下,A,W,测定仪中的传感器,对蒸汽压力的变化,指 针偏转,恒定时,读取,A,W,读数。,（,2,）测定,：仪器校正，在饱和,BaCl,2,溶液中浸入两张滤纸,浸湿后,放入样品盒内,传感感器表头放在盒上,置于,20,恒温箱中,恒温,3h,。拧动,使指 针指向,9.000,，重复。样品测定，取样,经,20,恒温后,置于样品盒内,均匀放平,2cm,厚,),不高出垫圈底部,将传感器表头置于样品盒上,拧紧,放,2h,待指针不变 时,读出,A,W,值,（,3,）说明,：经常用饱和,BaCl,2,溶液校正仪器，表头勿沾上样品。,4,、扩散法,（,1,）原理：,样品在康威氏微量扩散器的密封和恒温条件下,分别在,A,w,较高和较低的标准饱和溶液中扩散平衡后,根据样品的增减量求,A,w,。（,2,）测定方法：,准确称取样品,1.000g,装入铝皿或玻璃皿中,迅速放 入康威氏扩散皿内室中,室外放入标准饱和溶液,5ml,边缘涂凡士林,加盖密封,在,250.5,放置,20.5h(,平行作,2-4,份不同,Aw,值的标准饱和溶液及样品,),取出,迅速称重,计算各样品每克质量的增减数。,以,A,w,标准为横坐标,mg,样品量为纵坐标,在方格坐标纸上作图,交点处为样品,A,w,示例,:,某食品样品在硝酸钾,(0.924),中增重,7mg,，在溴化钾,(0.807),中减 重,15 mg,，可求得其,A,w,=0.878,1,概述,2,凯氏定氮法,3 蛋白质的快速测定法,4,氨基酸总量的测定,5 氨基酸的分离与测定,第二节 食品蛋白质及氨基酸的检验,1 概述,（1）蛋白质的生理功用及在食品中的作用,（2）食品中的蛋白质含量,（3）蛋白质系数,（4）蛋白质水解,（5）蛋白质测定方法,蛋白质是生命的物质基础，是构成生物体细胞组织的重要成分，是生物体发育及修补组织的原料，一切有生命的活体都含有不同类型的蛋白质。,人体的酸碱平衡、水平衡的维持；,遗传信息的传递；,物质的代谢及运转都与蛋白质有关。,人及动物只能从食品得到蛋白质及其分解产物，来构成自身的蛋白质，是人体重要的营养物质,食品的重要营养指标。,（,1,）蛋白质的生理功用及在食品中的作用,(2),食品中的蛋白质含量,在各种不同的食品中蛋白质的含量各不相同，一般说,来,动物性食品的蛋白质含量高于植物性食品，例如牛肉中蛋白质含量为20.0%左右，猪肉中为9.5%，兔肉为21%，鸡肉为20%，牛乳为3.5%黄鱼为17.0%，带鱼为18.0%，大豆为40%，稻米 为8.5%，面粉为9.9%，菠菜为2.4%，黄瓜为1.0%，桃为0.8%，柑橘为0.9%，苹果为0.4%和油菜为1.5%左右。,测定食品中蛋白质的含量，对于评价食品的营养价值,、,合理开发利用食品资源,、,提高产品质量,、,优化食品配方,、,指导经济核算及生产过程控制均具有极重要的意义。,（3）蛋白质系数,蛋白质是复杂的含氮有机,化合,物，分子量很大，大部分高达数万数百万，分子的长轴则长数,nm100nm,它们由20种氨基酸通过酰胺键以一定的方式结合起来，并具有一定的空间结构,，,所含的主要化学元素为,C,、,H,、,O,、,N,在某些蛋白质中还含有微量的,P,、,Cu,、,Fe,、,I,等元素，但含氮则是蛋白质区别其他有机化合物的主要标志。,不同的蛋白质其氨基酸构成比例及方式不同，故各种不同的蛋白质其含氮量也不同，一般蛋白质含氮量为,16%，,即一 份氮素相当于,6.25,份蛋白质，此数值（6.25）称为蛋白质系数,。,不同种类食品的蛋白质系数有所不同，如玉米，荞麦，青豆，鸡蛋等为6.25，花生为5.46，大米为5.95，大豆及其制品为5.71，小麦粉为5.70，牛乳及其制品为6.38。,（4）蛋白质水解,在构成蛋白质的氨基酸中，亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸和缬氨酸等8种氨基酸在人体内不能合成，必须依靠食品提供，故被称为必需氨基酸，他们对人体有极其重要的生理作用。,（5）蛋白质测定方法,测定蛋白质的方法可分为两大类：,一类是利用蛋白质的共性,，即含氮量、肽键和折射率测定蛋白质含量；,另一类是利用蛋白质中特定氨基酸残基、酸性和碱性基团以及芳香基团等测定蛋白质含量,。,蛋白质的测定，目前多采用将蛋白质消化，测定其含氮量，再换算为蛋白质含量的凯氏定氮法。不同食品的蛋白质系数有所不同。,凯氏定氮法,是,测定总有机氮量较为准确,、,操作较为简单的方法之一，可用于所,有动、植物食品,的分析及各种加工食品,的分析,，可同时测定多个样品，故国内外应用较为普遍，是个经典分析,方法，至今仍,被作为标准检验方法。,2,凯氏定氮法,凯氏定氮法,：,常量法,、,微量法及经改进后的改良凯氏定氮法,。,微量,凯氏定氮法,样品质量及试剂用量较少，且有一套微量,凯氏定氮,器。,目前通用以硫酸铜作催化剂的常量、半微量、微量,凯氏定氮法,。,在凯氏法改良中主要的问题是，氮化合物中氮的完全氨化问题及缩短时间、简化操作的问题，即分解试样所用的催化剂。,常量改良,凯氏定氮法,在催化剂中增加了二氧化钛。,(1)原理,样品与浓硫酸和催化剂一同加热消化，使蛋白质分解，其中碳和氢被氧化为二氧化碳和水逸出，而样品中的有机氮转化为氨与硫酸结合成硫酸铵。然后加碱蒸馏，使氨蒸出，用硼酸吸收后再以标准盐酸或硫酸溶液滴定。根据标准酸消耗量可计算出蛋白质的含量。,2.1,常量凯氏定氮法,样品消化,2,NH,2,(CH)2,COOH 13H,2,SO,4,(NH,4,),2,SO,4,6CO,2,12SO,2,16H,2,O,浓硫酸具有脱水性，,有机物脱水后被炭化为碳、氢、氮。,浓硫酸又具有氧化性,，将有机物炭化后的碳化为二氧化碳，硫酸则被还原成二氧化硫,2,H,2,SO,4,C 2SO,2,2H,2,O CO,2,二氧化硫使氮还原为氨，本身则被氧化为三氧化硫，氨随之与硫酸作用生成硫酸铵留在酸性溶液中。,H,2,SO,4,2NH,3,(NH,4,),2,SO,4,蒸馏,：,在消化完全的样品溶液中加入浓氢氧化钠使呈碱性，加热蒸馏，即可释放出氨气，反应方程式如下：,吸收与滴定,：加热蒸馏所放出的氨，可用硼酸溶液进行吸收，待吸收完全后，再用盐酸标准溶液滴定，因硼酸呈微弱酸性（,k5.8,10,-10,），,用酸滴定不影响指示剂的变色反应，但它有吸收氨的作用，吸收及滴定的反应方程式如下：,2,N,a,OH(NH,4,),2,SO,4,2NH,3,Na,2,SO,4,2H,2,O,2NH,3,+,4H,3,BO,3,=(NH,4,),2,B,4,O,7,+5H,2,O,(NH,4,),2,B,4,O,7,+2HCl+5H,2,O=2NH,4,Cl+4H,3,BO,3,(2),适用范围,此法可应用于各类食品中蛋白质含量测定,(3)仪器,500,ml,凯氏烧瓶,；,定氮蒸馏装置,(4)试剂,硫酸铜,；,硫酸钾硫酸,；,40,gL,硼酸溶液,；,混合指示剂,；,400,gL,氢氧化钠,；,0.1,molL,盐酸 标准溶液,(5)操作步骤,样品消化：,准确称取均匀的固体样品0.53,g,或半固体样品25,g,或吸取溶液样品1525,ml,。,小心移入干燥的凯氏烧瓶中(勿粘附在瓶壁上)。加入0.51,g,硫酸铜,、,10,g,硫酸钾及25,ml,浓硫酸，小心摇匀后，于瓶口置一小漏斗，瓶颈45角倾斜置电炉上，在通风橱内加热消化（若无通风橱可于瓶口倒插入一口径适宜的干燥管，用胶管与水力真空管相连接，利用水力抽除消化过程所产生的烟气）。先以小火缓慢加热，待内容物完全炭化,、,泡沫消失后，加大火力消化至溶液呈蓝绿色。取下漏斗，继续加热0.5,h，,冷却至室温。,蒸馏,、,吸收,按图装好蒸馏装置,，,冷凝管下端浸入接受瓶液面之下（瓶内预先装有50,ml 40gL,硼酸溶液及混合指示剂56滴）。,凯氏烧瓶内,，,加入100,ml,蒸馏水,、,玻璃珠数粒，从安全漏斗中,慢慢,加入70,ml 400g/L,氢氧化钠，溶液应呈蓝褐色。不要摇动，将定氮球连接好。用直火加热蒸馏30,min，,将蒸馏装置出口,离开液面继续蒸馏1,min，,用蒸馏水淋洗尖端后停止蒸馏。,滴定,：,将接受瓶内的硼酸液用0.1,mol/L,盐酸标准溶液滴定至终点。同时做一试剂空白（除不加样品，从消化开始操作完全相同）。,式中,W,蛋白质的质量分数，%；,c,盐酸标准液的浓度，,mol/L；,V,1,空白滴定消耗标准液量，,mL；,V,2,试剂滴定消耗标准液量，,mL；,m,样品质量，,g；,0.014,氮的毫摩尔质量，,g/mmol；,F,蛋白质系数。,(,6),结果计算,2.2 微量凯氏定氮法,(1)原理,微量凯氏定氮法的原理与操作方法，与常量法基本相同，所不同的是样品质量及试剂用量较少，且有一套适于微量测定的定型仪器微量凯氏定氮器。,100,ml,凯氏烧瓶。,微量凯氏定氮器。,(2)仪器,20,g/L,硼酸溶液。,400,g/L,氢氧化钠。,1,g/L,甲基红乙醇溶液与1,g/L,溴甲酚绿乙醇溶液，临用时按1：5混合。,0.01000,mol/L,盐酸标准溶液,其他试剂同常量法。,(3)试剂,样品消化,：,样品消化步骤同常量法。将消化完全的消化液冷却后，完全转入100容量瓶中，加蒸馏水至刻度，摇匀。,(4)测定方法,蒸馏,按图安装好,微量定,氮蒸馏装置。于水蒸气发生瓶内装水至2/3容积处，加,甲基橙,指示剂数滴及硫酸数毫升，以保持水呈,酸性,，加入数粒玻璃珠，加热煮沸水蒸气发生瓶内的水。在,接受瓶内,加入10,ml 40g/L,硼酸及2滴混合指示剂，将冷凝管下端插入液面以下。,吸取10.00,ml,样品消化稀释液,，,由进样漏斗进入反应室，以少量水冲洗进样漏斗，并流入反应室。再从进样口加入,400,g/L,氢氧化钠,10,ml,使,溶液,呈强碱性，用少量蒸馏 水洗漏斗数次，盖塞，进行水蒸气 蒸馏。冷凝管下端 预先插入盛有10,mL4%（,或2%）,硼酸吸收液,蒸馏至吸收液中所加的混合指示剂变为绿色开始记时，继续蒸馏10,min,后，将冷凝管尖端提离液面再蒸馏1,min，,用蒸馏水冲洗冷凝管尖端后停止蒸馏。,滴定,取下接受瓶,，以,0.01000,mol/L,盐酸标准溶液滴定至微红色为终点。,(5)结果计算,式中,W,蛋白质的质量分数，%；,V,0,滴定空白蒸馏液消耗盐酸标准液体积，,mL；,V,1,滴定样品蒸馏液消耗盐酸标准液体积，,mL；,V,2,蒸馏时吸取样品稀释液体积，,mL；,C,盐酸标准液的浓度，,mol/L；,0.014,氮的毫摩尔质量，,g/mmol；,F,蛋白质系数；,m,样品质量，,g。,2.3 样品的分解条件,（1）,K,2,SO,4,或,Na,2,SO,4,：提高溶液的沸点,（2）催化剂,CuSO,4,氧化汞和汞 良好的催化剂，但剧毒；,硒粉,（3）氧化剂 过氧化氢,硫酸钾,加入硫酸钾可以提高溶液的沸点而加,快,有机物的分解，它与硫酸钾作用生成硫酸氢钾可提高反应温度一般纯硫酸的沸点在340摄氏度左右，而添加硫酸钾后，可使温度提高到400,0,C,以上，原因主要在于随着消化过程中硫酸不断地被分解，水分不断逸出而使硫酸钾浓度增大，故沸点升高，其反应式如下：,K,2,SO,4,+H,2,SO,4,=2KHSO,4,2KHSO,4,=K,2,SO,4,+H,2,O,+SO,3,但硫酸钾加入量不能太大，否则消化体系温度过高，又会引起已生成的铵盐发生热分解而造成损失：,（,NH,4,）,2,SO,4,=NH,3,+(NH,4,)HSO,4,2(NH,4,)HSO,4,=2NH,3,+2SO,3,+2H,2,O,除硫酸钾外也可加入硫酸钠，氯化钾等盐类来提高沸点，但效果不如硫酸钾。,硫酸铜,催化剂,2CuSO,4,=CuSO,4,+SO,2,+O,2,C+2CuSO,4,=Cu,2,SO,4,+SO,2,+O,2,Cu,2,SO,4,+2H,2,SO,4,=2CuSO,4,+2H,2,O+SO,2,此反应不断进行，待有机物被消化完,后，,不再有硫酸亚铜,（褐色）,生成，溶液呈现清澈,的蓝,绿色。,可以指示,消化,终点的到达,下一步蒸馏时作为碱性反应的指示剂。,作用,（1）所用试剂应用,无,氨,蒸馏水,配制。,（2）消化过程应注意,转动,凯氏烧瓶，利用冷凝酸液将附在瓶壁上的炭粒冲下，以促进消化完全。,（3）若样品含脂肪或糖较多时，应注意发生的大量,泡沫,少量辛醇或液体石蜡，或硅消泡剂，防止其溢出瓶外，并注意适当控制热源强度。,（4）若样品消化液不易澄清透明，可将凯氏烧瓶冷却，加入300,g/L,23,ml,过氧化氢,后再加热。,2.4 注意事项,（5）若取样量较大，如干试样超过5,g，,可按每克试样5,ml,的比例增加硫酸用量。,（,6,）,消化时间一般约4小时左右即可，消化时间过长会引起氨的损失。,一般消化至透明后，继续消化30,min,即可，但当含有特别难以氨化的,氮,化,合,物的样品，如含赖氨酸或组氨酸时，消化时间需适当延长,，因为这两种氨基酸中的氮在短时间内不易消化完全，往往导致总氮量偏低,。有机物如分解完全，分解液呈蓝色或浅绿色。但含铁量多时，呈较深绿色,。,（,7,）蒸馏过程应注意接头处无,松漏,现象，蒸馏完毕，先将蒸馏出口离开液面，继续蒸馏1,min，,将附着在尖端的吸收液完全洗入吸收瓶内，再将吸收瓶移开，最后关闭电源，,绝,不能先关闭电源，否则吸收液将发生倒吸。,（,8,）,硼酸吸收液的温度,不应超过40,C，,否则氨吸收减弱，造成损失，可置于冷水浴中。,（,9,）混合指示剂在碱性溶液中呈,绿色,，在中性溶液中呈,灰色,，在酸性溶液中呈,红色,。,4,氨基酸态氮的测定,蛋白质可以被酶、酸或碱水解，其水解的最终产物为氨基酸。氨基酸是构成蛋白质的最基本物质，虽然从各种天然源中分离得到的氨基酸已达175种以上，但是构成蛋白质的氨基酸主要是其中的20种，而在构成的氨基酸中，亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、苯丙氨算、蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸和缬氨酸等8种氨基酸在人体中不能合成，必须依靠食品供给，故被称为必需氨基酸，它们对人体有着极其重要的生理功能，常会因其在体内缺乏而导致患病或通过补充而增强了新陈代谢作用。,随着食品科学的发展和营养知识的普及，食物蛋白质中必需氨基酸含量的高低及氨基酸的构成，愈来愈得到人们的重视。为提高蛋白质的生理效价而进行食品氨基酸互补和强化的理论，对食品加工工艺的改革，对保健食品的开发及合理配膳等工作都具有积极的指导作用。因此，食品及其原料中氨基酸的分离、鉴定和定量也就具有极其重要的意义。,氨基酸态氮的测定,双指示剂甲醛滴定法：,原理、试剂、测定方法、结果计算、说明,电位滴定法：,原理、试剂、仪器、测定方法、结果计算,4.1 双指示剂甲醛滴定法,(1)原理,氨基酸具有酸性的-,COOH,基和碱性的-NH2,基。它们相互租用而使氨基酸成为中性的内盐。当加入甲醛溶液时，-,NH2,基与甲醛结合，从而使其碱性消失。这样就可以用强碱标准溶液来滴定-,COOH,基，并用间接的方法测定氨基酸的总量。反应式如下：,R,C,H,H,3,N,C,C,O,R,C,C,OH,O,H,NH,2,+,HCHO,R,C,COOH,H,N CH,2,+,NaOH,R,CH,COOH,NH,CH,2,OH,或,R,CH,COOH,N,(,CH,2,OH),2,或,R,CH,COONa,N,CH,2,或,R,CH,NH,COOH,CHO,(,2)方法特点及应用,此法简单易行、快速方便，与亚硝酸氮气容量法分析结果相近。在发酵工业中常用此法测定发酵液中氨基酸含量的变化，以了解可被微生物利用的氮源的量及利用情况，并以此作为控制发酵生产的指标之一。普氨酸与甲 作用时产生不稳定的化合物，使结果偏高;溶液中若有 存在也可与甲醛反应，往往使结果高。,(3)试剂,40%中性甲醛溶液：以百里酚酞作指示剂，用氢氧化钠将40%甲醛中和至淡蓝色。,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)操作方法,移取含氨基酸约2030,mg,的样品溶液2份，分别置于250,ml,锥形瓶中，各加50,ml,蒸馏水，其中1份加入3滴中性红置试剂，用0.1,mol/L,氢氧化钠标准溶液滴定至由红变为 琥珀色为终点；另1份加入3滴百里酚酞指示剂及中性甲醛20,ml，,摇匀，静置1分钟，用0.1,ml/L,氢氧化钠标准溶液滴定至淡蓝色为终点。分别纪录两次所消耗的碱液,ml,数。,式中,c,氢氧化钠标准溶液的浓度，,mol/L;,V,1,用中性红作指示剂滴定时消耗氢氧化钠标准溶液的体积，,mL;,V,2,用百里酚酞作指示剂滴定时消耗氢氧化钠标准溶液的体积，,mL;,m,测定用样品溶液相当于样品的质量，,g,0.014,氮的毫摩尔质量，,g/m mol,(5)结果计算,氨基酸态氮（%）,4.2 电位滴定法,(1)原理,根据氨基酸的两性作用，加入甲醛以固定氨基的碱性，使羧基显示出酸性，将酸度计的玻璃电极及甘汞电极同时插入被测液中构成电池，用氢氧化钠标准溶液滴定，依据酸度计指示的,pH,值判断和控制滴定终点。,(2)仪器,酸度计（附磁力搅拦器）,磁力搅拌器,酚酞乙醇指示液：1%,硼砂（标准物质）缓冲液：,PH9.22,称取3.8克,Na,2,B,4,O,7,溶解后，定容至1000,mL,甲醛：36%-38%,0.0500,mol/l,氢氧化钠标准溶液,(3),试剂,(4)试验步骤,吸取含氨基酸约20,mg,的样品溶液，置于100,mL,容量瓶中，加水至刻度，混匀后吸取20.0,mL,烧杯中，加60,mL,水，开动磁力搅拌器，用0.05,mol/L,氢氧化钠标准溶液滴定至酸度计指示pH8.2（,记下消耗0.05,mol/L,氢氧化钠标准溶液的毫升数，可计算总酸含量）。,加入0.1,mL,甲醛溶液，混匀。再用0.05,mol/L,氢氧化钠标准的溶液继续滴定至,pH9.2，,记下消耗0.05,mol/L,氢氧化钠标准溶液的毫升数。,同时取80,mL,水，先用0.05,mol/L,氢氧化钠溶液调节至,pH,为8.2，再加入10.0,mL,甲醛溶液，用0.05,mol/L,氢氧化钠标准溶液滴定至,pH9.2，,做试剂空白试验。,式中,-,氨基酸态氮质量浓度，,g/100mL;,c-,氢氧化钠浓度，,mol/L；,V,1,-,加入甲醛后耗,N,a,OH,的量，,ml；,V,2,空白试验加甲醛后耗,NaOH,量，,ml；,V,3,-,测定用样品稀释液的量，,ml；,M,氮,-氮的摩尔质量，14.01,g/mol；,5-,样品量，,ml.,（5）结果计算,灰分的测定,一、,概述,食品经灼烧后的残留物叫做灰分。灰分测定的内容包括：总灰分、水溶性灰分、水不溶性灰分、酸不溶性灰分等。水溶性灰分反映的是可溶性的钾、钠、钙、镁等的含量。,表,2,常见食品中灰分含量,种类,牛乳,乳粉,脱脂乳粉,鲜肉,鲜鱼（可食部分）,稻谷,小麦,大豆,玉米,灰分含量,/%,0.6,0.7,5.0,5.7,7.8,8.2,0.5,1.2,0.8,2.0,5.3,1.95,4.7,1.5,总灰分的测定,1,原理,高温灼烧时有机物中的碳、氢、氮被氧化分解，以二氧化碳、氮的氧化物及水等形式逸失，另有少量生成的无机物与食品中原有的无机物残留下来，这些残留物即为灰分。,2,仪器,3,试剂,14,盐酸溶液；,5g,L,三氯化铁溶液和等量蓝墨水的混合液；,6mol,LHNO,3,；,36,过氧化氢；辛醇或纯植物油。,4,操作条件的选择,（,1,）灰化容器 通常选用素烧瓷坩埚,。,（,2,）取样量 根据样品的种类、性状及灰分含量高低确定。,（,3,）灰化温度 一般在,500,550,内，各类食品因无机成分的组成、性质及含量各不相同，灰化的温度也有所不同。,（,4,）灰化时间 一般需要,2,5h,，要求灼烧至灰分显白色或浅灰色并达到恒重为止。,（,5,）加速灰化的方法 难灰化的样品可采取下述方法。,样品初步灼烧后，取出冷却，加入少量的水。在水浴上加热蒸去水分，置,120,130,烘箱中充分干燥，灼烧至恒重。,添加硝酸、乙醇、过氧化氢、碳酸铵等。,添加碳酸钙、氧化镁等惰性不溶物。采用此法应同时做空白试验。,5,操作步骤,（,1,）瓷坩埚的准备,（,2,）样品预处理 水分含量较少的固体样品；含水量较多的样品；液体样品；脂肪含量高的样品。,（,3,）炭化,（,4,）灰化,6,计算,式中,灰分含量，；,m,1,空坩埚质量，,g,；,m,2,样品加空坩埚质量，,g,；,m,3,残灰加空坩埚质量，,gM,试样水分百分率，,%,。,7,注意事项,（,1,）试样粉碎细度不宜过细，且样品在坩埚内不要放得很紧密，炭化要缓慢进行，温度要逐渐升高。,（,2,）灼烧完毕后先将高温炉电源关闭，打开炉门，待温度降至,200,左右方能取出坩埚。取出须在炉口处稍加冷却。,（,3,）温度过高常会引起硅酸盐的熔融。此时必须停止灼烧，冷却坩埚，用几滴热蒸馏水溶解熔融的灰分，烘干坩埚，重新灼烧。如仍得不到良好结果，应重作试验。,（,4,）高温炉灼烧室应保持清洁，定期检查电炉、热电偶和控制器连接导线接触是否良好，仪表指针有否摆动、呆滞和卡住等现象。,（,5,）在操作过程中，若热电偶温度计或其他仪表失灵，可根据炉膛红热程度粗略估计温度。,三、乙酸镁法测定总灰分,850,灼烧法,1,原理,利用灰化法原理破坏有机物而保留试样中矿物质。,2,仪器,3.,试剂,4,操作步骤,5,结果计算,式中,m,0,坩埚质量，,g,；,m,1,灰分和坩埚质量，,g,；,m,2,空白试验坩埚质量，,g,；,m,3,氧化镁和坩埚质量，,g,；,m,试样质量，,g,；,M,试样水分百分率，。,四、水溶性灰分和水不溶性灰分的测定,残灰即为水不溶性灰分，总灰分与不溶性灰分之差为水溶性灰分。,式中,水不溶性灰分含量，；,m,4,水不溶性灰分和坩埚的质量，,g,；,M,试样水分百分率，,%,。,其他符号意义同总灰分的计算。,水溶性灰分含量,),总灰分含量水不溶性灰分含量,(,),五、酸不溶性灰分的测定,向总灰分或水不溶灰分中加入,25mL0.1mol/L,的盐酸,以下操作同水溶性灰分的测定。,式中,酸不溶性灰分含量，；,m,5,酸不溶性灰分和坩埚的质量，,g,；,M,试样水分百分率，,%,。,其他符号意义与总灰分的测定相同。,食品中酸类物质的测定,一、概述,二、总酸度的测定,(,滴定法,),1,原理,2,试剂,（,1,）,0.1mol,L NaOH,标准溶液配制,式中,c,氢氧化钠标准溶液的浓度，,mol,L,；,m,基准物邻苯二甲酸氢钾的质量，,g,；,V,1,标定时所耗用氢氧化钠标准溶液的体积，,mL,；,V,2,空白试验所耗用氢氧化钠标准溶液的体积，,mL,；,204.2,邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量，,g,mol,。,（,2,）,10g,L,酚酞指示剂,3,操作步骤,（,1,）样品处理 固体样品；含,CO,2,的饮料、酒类；不含,CO,2,的饮料、酒类或调味品；咖啡样品；固体饮料。,（,2,）滴定,4,结果计算,式中,x,总酸度，,c,NaOH,标准溶液的浓度，,mol,L,；,V,消耗,NaOH,标准溶液的体积，,mL,；,m,样品的质量或体积，,g,或,mL,；,V,0,样品稀释液总体积，,mL,；,V,1,滴定时吸取样液体积，,mL,；,K,换算成适当酸的系数。,5.,说明,（,1,）食品中含有多种有机酸，总酸测定的结果一般以样品中含量最多的酸来表示。,（,2,）食品中的有机酸均为弱酸，用强碱,(NaOH),滴定时滴定终点偏碱，一般在,pH,8.2,左右，可用酚酞作指示剂。,（,3,）若滤液有颜色，可加入同体积的无,CO,2,蒸馏水稀释，或用活性炭脱色，用原样液对照，以及用外指示剂法等方法减少干扰。颜色过深或浑浊的样液，可用电位滴定法测定。,1,原理,适量的磷酸可使结合态的挥发酸游离出来，用水蒸气蒸馏使其分离，经冷凝收集后，用标准碱溶液滴定。,2,试剂,仪器装置如图,5-3,所示。,3.,操作步骤,图,5-3,水蒸气蒸馏装置,三、挥发酸的测定,水蒸气蒸馏法,4.,结果计算,式中,挥发酸质量分数,(,以醋酸计,),，；,c,NaOH,标准溶液的浓度，,mol,L,；,V,1,滴定样液消耗,NaOH,标准溶液的体积；,V,2,滴定空白消耗,NaOH,标准溶液的体积；,m,样品的质量或体积，,g,或,mL,；,0.061mmolCH,3,COOH,的毫摩尔质量，,g/mmol,。,5,说明,（,1,）蒸馏前蒸汽发生瓶中的水应先煮沸,10min,，并用蒸汽冲洗整个蒸馏装置。,（,2,）整套蒸馏装置的各个连接处应密封，切不可漏气。,（,3,）滴定前将馏出液加热至,60,65,。,四、有效酸度,(pH,值,),的测定,1,电位法测定,pH,值的原理,2,测定,pH,值的仪器,酸度计,3,食品pH,值的测定,（,1,）仪器,（,2,）试剂,（,3,）操作步骤,样品处理。果蔬样品、肉类制品、罐头制品,(,液固混合样品,),、含,CO,2,的液体样品。,仪器的校正。,样液,pH,值的测定。,4,注意事项,（,1,）玻璃电极使用前要在蒸馏水中浸泡,24h,以上；使用间歇也应浸泡在蒸馏水中，长期不用可洗净吸干后装盒保存。,（,2,）玻璃电极使用时不要用手接触绝缘部位。,（,3,）甘汞电极在使用前应将底部和侧面加液孔上的橡皮塞取下，不用时塞上，,KCl,溶液不足时应及时补充，溶液中不应有气泡，应有少量,KCl,晶体保持溶液饱和，电位恒定测量时应使电极内液面高出被测溶液液面。,（,4,）仪器定位后不得更换电极，否则要重新定位。长期连续使用也应经常重新定位。,（,5,）定位所用标准缓冲溶液应与被测溶液的,pH,值接近。,五、乳及乳制品酸度的测定,1,概述,外表酸度,(,又称固有酸度,),：指刚挤出来的新鲜牛乳本身所具有的酸度。在鲜乳中约占,0.15,0.18,(,以乳酸计,),。真实酸度,(,又称发酵酸度,),：指牛乳在放置过程中，由乳酸菌作用于乳糖产生乳酸而产生的那部分酸度。牛乳的总酸度为外表酸度与真实酸度之和。,用,o,T,表示牛乳的酸度。,o,T,是指滴定,100mL,牛乳所消耗,0.1mol/L,的氢氧化钠的毫升数。或滴定,10mL,牛乳所消耗,0.1mol/L,的氢氧化钠的毫升数乘以,10,。新鲜牛乳的酸度常为,16,18,o,T,。,用乳酸的质量分数来表示。,2,酸碱滴定法,试剂、仪器、操作步骤,3,酒精试验,（,1,）原理 根据牛乳中蛋白质遇到酒精时的凝固特性。,（,2,）试剂,（,3,）仪器,（,4,）操作步骤 牛乳酸度与被酒精凝固的蛋白质的特征之间的关系见表,5-3,、表,5-4,。,4,煮沸试验,取约,10mL,牛乳注入试管中，于沸水浴中,5min,后取出，观察管壁有无絮片出现或发生凝固现象。如产生絮片或发生凝固，表示牛乳不新鲜，酸度大于,26,o,T,。,表,3,牛乳在不同酸度下被,68,酒精凝固的牛乳蛋白质特,征,牛乳酸度,/,o,T,21,2222,24,24,26,26,28,28,30,牛乳蛋白质,凝固的特征,很细的絮片,细的絮片,中型的絮片,大的絮片,很大的絮片,表,4,在各种浓度的酒精中，牛乳蛋白质凝固的特征,酒精体积分数,/%,44,52,60,68,70,72,牛乳蛋白质凝固的特征,细的絮片,细的絮片,细的絮片,细的絮片,细的絮片,细的絮片,牛乳酸度,/,o,T,27.0,25.0,23.0,20.0,19.0,18.0,脂类的测定,一、,概述,二、质量法,1,索氏提取法,（,1,）原理 将经过预处理而干燥分散的样品，用无水乙醚或石油醚等溶剂进行提取，使样品中的脂肪进入溶剂当中，再从提取液中回收溶剂，最后所得到的残留物即为脂肪,(,或粗脂肪,),。,（,2,）仪器 如图,5-5,所示。,（,3,）试剂,（,4,）操作步骤,（,5,）结果计算,式中,脂类质量分数，,m,2,接收瓶和脂肪的质量，,g,；,m,1,接收瓶的质量，,g,；,m,样品的质量，,g,。,M,试样水分含量。,图,5-5,索氏抽提器,（,6,）说明及注意事项,样品必须干燥。滤纸筒的高度不要超过回流弯管。,乙醚回收后，剩下的乙醚必须在水浴上彻底挥发干净。乙醚在使用过程中，室内应保持良好的通风状态，仪器周围不能有明火。,脂肪接收瓶反复加热时如有增重，应以前一次质量为准。对富含脂肪的样品，可在真空烘箱中进行干燥。,将提脂管下口滴下的乙醚,(,或石油醚,),滴在滤纸或毛玻璃上，挥发后不留下痕迹即表明已抽提完全。,抽提所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。,在挥干溶剂时应避免过高的温度而造成氧化粗脂肪。,2,酸水解法,（,1,）原理 试样与盐酸溶液一起加热进行水解，使结合或包埋在组织内的脂肪游离出来，再用有机溶剂提取，回收溶剂，干燥后称量，提取物的质量即为样品中脂类的含量。,（,2,）仪器 如图,5-6,所示。,（,3,）试剂,（,4,）操作步骤,具塞量筒,（,5,）结果计算,式中,脂类质量分数，；,m,2,锥形瓶和脂类质量，,g,；,m,1,空锥形瓶的质量，,g,；,m,试样的质量，,g,；,M,试样水分含量。,6,）说明及注意事项,固体样品必须充分磨细，液体样品必须充分混匀。,水解时应水分大量损失使酸浓度升高。,用乙醚提取脂肪时，需要加入石油醚，以降低乙醇在乙醚中的溶解度，使乙醇溶解物残留在水层，使分层清晰。,挥干溶剂后，残留物中如有黑色焦油状杂质，可用等量乙醚及石油醚溶解后过滤，再挥干溶剂。,3,罗紫,-,哥特里,(Rose-Gottlieb),法,（,1,）原理 利用氨,-,乙醇溶液破坏乳的胶体性状及脂肪球膜，使非脂成分溶解于氨,-,乙醇溶液中，而脂肪游离出来，用乙醚,-,石油醚提取出脂肪，蒸馏去除溶剂后残留物即为乳脂肪。,（,2,）仪器 如图,5-7,所示。,（,3,）试剂,（,4,）操作步骤,（,5,）结果计算,式中,脂类质量分数，,m,2,脂肪烧瓶和脂肪质量，,g,；,m,1,脂肪烧瓶质量，,g,；,m,样品质量，,g(,或样品毫升数,/,相对密度,),；,V,读取醚层总体积，,mL,；,V,1,放出醚层体积，,mL,。,（,6,）说明及注意事项,乳类脂肪需先用氨水和乙醇处理。然后再用乙醚提取脂肪，故又称碱性乙醚提取法。,图,5-7,抽脂瓶,加入石油醚的作用是降低乙醚的极性，使乙醚与水不混溶，只抽提出脂肪，并可使分层清晰。,三、容量法,1,巴布科克法,湿法提取（标准法）,（,1,）原理 用浓硫酸溶解乳糖和蛋白质等非脂成分，将乳中的酪蛋白钙盐转变成可溶性的重硫酸酪蛋白，使脂肪球膜被破坏，脂肪游离出来，通过加热离心，使脂肪充分分离。,（,2,）仪器 巴布科克氏乳脂瓶（见图,5-8,）；盖勃氏乳脂计及盖勃氏离心机（见图,5-9,）；标准移乳管；离心机。,（,3,）试剂,（,4,）操作步骤 巴布科克法；盖勃氏法。,（,5,）说明及注意事项,硫酸的浓度必须按方法规定的要求严格遵守。,加热（,65,70,水浴中）和离心的目的是促使脂肪离析。,巴氏瓶颈刻度读数即直接为样品中脂肪百分含量。,罗紫,-,哥特里法、巴布科克法和盖勃氏法都是测定乳脂肪的标准分析方法。其准确度依次降低。,四、仪器法牛乳脂肪测定仪简介,图,5-8,巴布科克氏乳脂瓶,图,5-9,盖勃氏乳脂计,碳水化合物的测