光谱技术在食品分析中的应用.docx

光谱技术在食品分析中的应用实验二 食品中钙的测定-火焰原子吸收光谱法一、实验目的：1、了解火焰原子吸收光谱仪的基本结构，并学会其操作技术；2、掌握火焰原子吸收光谱法的基本原理；3、不按常法消化样品，采用酸化-糊化液进样直接测定面粉中的钙。二、基本原理火焰原子吸收光谱法是利用火焰的热能，将试样中待测元素转化为基态原子，利用被测元素的基态原子对其特征谱线的吸收强度来测定试样中被测元素含量的一种方法。通常用原子吸收法测定元素含量时，需要进行样品的消化处理，常用的处理方法有干法和湿法。干法所需时间长，温度过低，灰化不完全；温度过高，待测元素易挥发损失。湿法处理所需试剂用量大，操作麻烦，且对环境有一定的污染。本实验不按常法消化样品，采用酸化-糊化液进样直接测定面粉中的钙，以标准加入法定量。三、主要仪器与试剂1、火焰原子吸收光谱仪（包括钙空心阴极灯，乙炔钢瓶，空气压缩机）2、电磁搅拌器3、钙标准溶液（储备液500g/mL，使用液25g/mL）：用碳酸钙配制。4、La3+溶液：40mg/mL，称取9.4gLa2O3于烧杯中，加水30mL及浓盐酸30mL，加热溶解，冷却后，加水至200mL。5、HCl溶液：6mol/L四、实验步骤称取2.000g面粉于150mL烧杯中，加约50mL水，10mL6mol/LHCl，搅拌均匀，加热至面粉完全糊化（微沸状态），转入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，充分摇匀。于4只25mL容量瓶中，各加入20mL此糊化液及1mL La3+溶液，然后分别加入0.00mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL25g/mL钙标准溶液，用水稀释至刻度，充分摇匀。将各溶液分别转入烧杯中，在电磁搅拌下吸入火焰中，测定吸光度。仪器操作步骤1、检查电路、气路，各开关应在合适位置，废液管应水封，开启通风设备。2、安装Ca灯。3、开计算机，开仪器主机电源开关，打开操作软件AA Win2.0。4、设置仪器工作条件，仪器预热30min。主要实验条件设置如下：（1）波长：422.7 nm （6）乙炔压力：0.055MPa（2）灯电流：4mA （7）乙炔流量：1700mL/min（3）通带宽度：0.2nm （8）背景校正：无（4）燃烧器高度：5mm （9）定量方法：标准添加法（5）空气压力：0.25MPa （10）积分时间：5s5、开空压机，吸喷纯水，观察喷雾情况。6、开乙炔气，点火，吸喷溶液（由稀到浓），测定。 7、测定完毕，打印结果或保存数据。8、吸喷纯水数分钟，关乙炔，空吹数分钟，关空压机，关软件、关仪器电源。五、注意事项1、点燃火焰时，应先开空气开关，后开乙炔开关，熄灭火焰时，应先关乙炔开关，后关空气开关，即燃气按迟到早退原则开启。2、突然停电或助燃气系统突然出现故障时，应迅速关闭燃气阀。3、废液管应水封。4、在嗅到乙炔气味时，不可点火，应迅速关闭燃气，并采取通风措施。六、数据处理绘制标准曲线，求出回归方程及相关系数，计算面粉中钙含量，以mg/100g表示。七、思考题1、原子吸收光谱法的主要测定对象是什么？原子吸收分光光度计由哪几部分组成？2、将本法测定结果与一般文献结果进行比较，并加以讨论。 实验一 食品中镉的测定-石墨炉原子吸收光谱法一、实验目的1、了解食品中镉的测定意义；2、掌握石墨炉原子吸收光谱法测定镉的原理；3、学习使用石墨炉原子吸收光谱仪；与国家标准方法相比，改进基体改进剂的加入方式、优化升温程序、增加进样量；4、学会湿法消化样品的操作。二、基本原理样品经湿法消化后，注入原子吸收分光光度计石墨炉中，电热原子化后吸收228.8nm共振线，在一定浓度范围内，其吸收值与镉含量成正比，与标准系列比较定量。三、试剂1、硝酸。2、高氯酸。3、硝酸（0.5 mol/L）：取3.2 mL硝酸加入50 mL水中，稀释至100mL。4、硝酸（2 mol/L）：取12.8 mL硝酸加入50 mL水中，稀释至100mL。5、磷酸铵溶液（50g/L）。6、混合酸：硝酸+高氯酸（9+1）。取9份硝酸与1份高氯酸混合。7、镉标准储备液：准确称取1.000 g金属镉（99.99%），分次加20mL盐酸（1+1）溶解，加2滴硝酸，移入1000 mL容量瓶，加水至刻度，混匀。此溶液每毫升含1.00 mg镉。8、镉标准使用液：吸取镉标准储备液10.0 mL于100 mL容量瓶中，加硝酸（0.5 mol/L）至刻度。再逐级稀释二次，得到每毫升含1.00 g镉的标准液。分别吸取0L、10L、30L、50L、100L于10mL比色管中，各加2.0mL硝酸（2mol/L），2.0mL磷酸铵溶液（50g/L），水定容。即成每毫升含0.00、1.00、3.00、5.00、10.00 ng镉的标准使用液。四、仪器所用玻璃仪器均需以硝酸（1+5）浸泡过夜，用水反复冲洗，最后用纯水冲冼干净。1、TAS-990或A3原子吸收分光光度计（附石墨炉、镉空心阴极灯、氩气钢瓶及循环冷却水装置）。2、可调式电热板，移液器。五、分析步骤1、试样预处理在采样和制备过程中，应注意不使试样污染。粮食、豆类去杂物后，磨碎，过20目筛，储于塑料瓶中，保存备用。蔬菜、水果、鱼类、肉类及蛋类等水分含量高的鲜样，用食品加工机或匀浆机打成匀浆，储于塑料瓶中，保存备用。2、试样消解（湿法消解） 本次实验用大米，先磨碎取粉样。称取试样1 g（精确到0.001g）于锥形瓶或高脚烧杯中，放数粒玻璃珠，加10 mL混合酸，加盖浸泡过夜，加一漏斗于电热板上消解。若变棕黑色，再加混合酸，直至冒白烟，消化液呈无色透明或略带黄色，放冷，用滴管将试样消化液洗入或过滤入（视消化后试样的盐分而定）25 mL容量瓶中，用水少量多次洗涤锥形瓶或高脚烧杯，洗液合并于容量瓶中，加5.0mL磷酸铵溶液（50g/L），用水定容至刻度，混匀备用；同时作试剂空白。3、测定仪器条件：根据仪器性能调至最佳状态。参考条件为波长228.8nm；光谱带宽0.4 nm；灯电流2 mA；干燥温度90，升温时间15 s，保持时间10 s；干燥温度120，升温时间15 s，保持时间10 s；灰化温度450，升温时间10 s，保持时间15 s；原子化温度1700，保持时间4 s；除残温度2200，保持时间4 s；背景校正为氘灯。标准曲线绘制：分别吸取浓度为0.00ng/mL，1.00ng/mL，3.00ng/mL，5.00ng/mL，10.00 ng/mL镉标准使用液各15 uL，注入石墨炉，测得其吸光值并求得吸光值与浓度关系的一元线性回归方程。试样测定：分别吸取经处理后的样液和试剂空白液各15uL，注入石墨炉，测得其吸光值，代入标准系列的一元线性回归方程中求得样液中镉含量。六、结果计算试样中镉含量按下式进行计算（结果保留两位有效数字）。式中：X试样中镉含量，单位为毫克每千克（mg/kg）；C1测定样液中镉含量，单位为纳克每毫升（ng/mL）；;C0空白液中镉含量，单位为纳克每毫升（ng/mL）；V试样消化液定量总体积，单位为毫升（mL）；m试样质量，单位为克（g或mL）。七、注意事项1、镉的检测属于痕量分析，要求整个实验空白要低，实验中要严格控制污染。2、湿法消化样品时，切勿烧干。消化时小心操作，防止被浓酸灼伤。3、石墨炉体冷却后才能进样。八、思考题1、湿法消化样品的优缺点有哪些?2、仅就本次实验结果而言，样品中镉含量是否超标？附：TAS-990操作规程（石墨炉法）开机：打开计算机电源，自动启动完Windows后，再打开仪器电源开关。初始化：双击AAWIN图标启动软件，将弹出运行模式对话框：选择“联机”，“确定”。寻峰：初始化正常后出现元素灯选择窗口，选择工作灯和预热灯，点击“下一步” “ 下一步”，单击“寻峰”按钮对当前工作波长进行寻峰。寻峰结束后关闭该界面，进入仪器测量主界面。一：切换原子化器 选择仪器中的测量方法，点击石墨炉法，按确定。等待2-3分钟，炉体移动到位后，选择系统菜单“仪器”下的“原子化器位置调节滚动条，单击“执行”并观察能量使能量达到最大值，达到能量最大值后单击“确定”。再调节原子化器的上下位置，亦使能量达到最大。点击能量，按自动能量平衡，使能量在100%左右。二：设置参数和样品 计算方式为峰高，积分时间为默认值，滤波系数为0.1。三：设置加热程序 点击加热，设置干燥，灰化，原子化和净化温度和时间。四：测量1、依次打开石墨炉电源，自动循环水，氩气(氩气压力为0.5MPa)。2、空烧：点击测量，按开始按纽。反复空烧多次，使吸光度值在0.02以下。3、进样测量。4、保存或打印数据。五：关机 测量完成后依次关闭循环水，氩气，石墨炉电源，AAWIN软件，仪器电源主开关。大米中镉限量指标：0.2mg/Kg