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1、分析化学课程作业2012第二辑南京财经大学食品科学与工程学院分析化学课程组2012.08目录我对分析化学的新认识3分析测定中的不确定度及其表达与估算6蛋白质的测定方法及其研究进展9氨基酸的测定方法及其研究进展12气相色谱法及其在食品检测中的应用进展15现代分离新技术及其研究进展18松香及其衍生物在食品中的应用及发展前景23泡沫分离技术的原理及其在农副产品、粮油食品中的应用研究进展26微量钙的测定方法研究进展31我对分析化学的新认识33我对分析化学的新认识戴文悦 食安1101 学号4102110101摘要：分析化学是关于研究物质的组成、含量、结构和形态等化学信息的分析方法及理论的一门科学，是化学

2、的一个重要分支。本文论述了对分析化学发展历史、内容、新的发展方向等方面的认识。关键词：分析化学 科学 新认识前言：分析化学是开发分析物质成分、结构的方法，使化学成分得以定性和定量，化学结构得以确定。分析化学是化学家最基础的训练之一，化学家在实验技术和基础知识上的训练，皆得力于分析化学。当代分析化学着重仪器分析，常用的分析仪器有几大类，包括原子与分子光谱仪，电化学分析仪器，核磁共振，x光，以及质谱仪。仪器分析之外的分析化学方法，现在统称为古典分析化学。一、分析化学的发展史1、在19世纪无机化学知识逐渐系统化的时候,永斯贝采利乌斯(jns jakob berzelius)分析天平的发明和使用,使测

3、量得到的实验数据更加接近真实值,这样任何一个定律都有一个确凿的事实证明.永斯贝采利乌斯把测定原子量的很多新方法,新试剂,新仪器引用到分析化学中来,使定量分析精确度达到了一个新的高度.而后来人们都尊称他为分析化学之父。2、 在定性分析方面,1829年德国化学家罗斯(hoinrich rose)编写了一本分析化学教程，首次提出了系统定性分析方法.这与目前通用的分析方法已经基本相同了.而到18世纪末,酸碱滴定的各种形式和原则也基本确定. 3、而对于分析化学的一个重要部分光谱分析,则是从牛顿开始的.牛顿从1666年开始研究光谱,并于1672年发表了他第一篇论文光和色的新理论。从此,观察和研究光谱的人也

4、越来越多,观测的技术也越来越高明.而在1825年英国物理学家包特(talbot)制造了一种研究光谱的仪器,对碱金属火焰进行研究,发现了元素有特征光谱的现象.后来德国科学家本生(bunsen与基尔霍夫(kirchhoff)利用本生灯发现了元素铯和铷光谱学作为分析化学的一个重要分支从此诞生.4、 进入20世纪之后,随着科学技术和工业的发展,新的分析方法-仪器分析产生了,包括吸光光度法,发射光度法,极谱分析法,放射分析法,红外光谱,紫外可见光光谱等现代化分析方法.这些分析方法超越了经典分析方法的局限,灵敏度可以达到很高的水平. 二、分析化学的分类按分析原理分类:化学分析与仪器分析化学分析 以物质的化

5、学反应为基础的分析方法,又称经典分析法.包 括重量分析和容量分析(滴定分析)特点:仪器简单,结果准确,灵敏度低,分析速度慢仪器分析 以物质的物理和物理化学性质为基础的分析方法.包括电化学分析,色谱 分析,光谱分析,波谱分析,质谱分析 ,热分析,放射化学分析等.特点:灵敏,快速,准确.三、分析化学的任务和作用任务：1. 定性分析 鉴定物质的化学组成(或成分),如元素,离子,原子团,化合物等,即解决物质是什么的问题.2. 定量分析 测定物质中有关组分的含量,即解决物质是多少的问题. 3. 结构分析 确定物质的化学结构,如分子结构,晶体结构等.作用：分析化学的应用范围几乎涉及国民经济,国防建设,资源

6、开发及人的衣食住行等各个方面.可以说,当代科学领域的所谓四大理论(天体,地球,生命,人类的起源和演化)以及人类社会面临的五大危机(资源,能源,人囗,粮食,环境)问题的解决都与分析化学这一基础学科的研究密切相关.1. 分析化学在科学研究中的重要性目前世界范围内的大气,江河,海洋和土壤等环境污染正在破坏着正常的生态平衡,甚至危及人类的发展与生存,为追踪污染源,弄清污染物种类,数量,研究其转化规律及危害程度等方面,分析化学起着极其重要的作用;在新材料的研究中,表征和测定痕量杂质在其中的含量,形态及空间分布等已成为发展高新技术和微电子工业的关键;在资源及能源科学中,分析化学是获取地质矿物组分,结构和性

7、能信息及揭示地质环境变化过程的的主要手段,煤炭,石油,天然气及核材料资源的探测,开采与炼制,更是离不开分析检测工作;分析化学在研究生命过程化学,生物工程,生物医学中,对于揭示生命起源,生命过程,疾病及遗传奥秘等方面具有重要意义.在医学科学中,医药分析在药物成分含量,药物作用机制,药物代谢与分解,药物动力学,疾病诊断以及滥用药物等的研究中,是不可缺少的手段;在空间科学研究中,星际物质分析已成为了解和考察宇宙物质成分及其转化的最重要手段.2. 分析化学在工,农业生产及国防建设中的重要性分析化学在工业生产中的重要性主要表现在产品质量检查,工艺流程控制和商品检验方面;在农业生产方面,分析化学在传统的农

8、业生产中,在水,土成分调查,农药,化肥,残留物及农产品质量检验中占据重要的地位,在以资源为基础的传统农业向以生物科学技术和生物工程为基础的绿色革命的转变中,分析化学在细胞工程,基因工程,发酵工程和蛋白质工程等的研究中,也将发挥重要作用;在国防建设中,分析化学在化学战剂,武器结构材料,航天,航海材料,动力材料及环境气氛的研究中都有广泛的应用.四、分析化学的发展前沿随着生命、环境、新材料科学的发展，以及计算机、光学、微加工、数据处理和模拟技术的引入，分析化学进入了一个新的阶段。分析化学的前沿研究方向包括：一是高通量分析，即在单位时间内可分析测试大量的样品。二是极端条件分析，其中单分子单细胞分析与操

9、纵为目前热门的课题。三是在线、实时、现场或原位分析，即从样品采集到数据输出，实现快速的或一条龙的分析。四是联用技术，即将两种(或两种以上)分析技术联接，互相补充，从而完成更复杂的分析任务。联用技术及联用仪器的组合方式，特别是三联甚至四联系统的出现，已成为现代分析仪器发展的重要方向。五是阵列技术，如果把联用分析技术看成计算机中的串行方法，那么阵列技术就等同于计算机中的并行运算方法。和计算机一样，阵列方法是大幅度提高分析速度或样品批处理量的最佳方案。一旦将并行阵列思路与集成和芯片制作技术完美结合，分析化学就将向新的领域进发。参考文献1 钟桐生. 分析化学进展j. 益阳师专学报 , 2002,(06

10、) . 2张秉孝. 现代分析化学与发展动向j. 内蒙古石油化工 , 2001,(04) . 3基础化学m 出版地：化学工业出版社（专著）4王明礼.分析化学的发展趋势与分析化学的教育n.黄山学院报2001年02期5禹济民.分析化学的发展趋势n.光谱实验室1994年第04期6王尔康21世纪的分析化学m 出版地：科学出版社，2003 分析测定中的不确定度及其表达与估算食安1101 03 高晓倩在不确定度论的发展史上，各次对“不确定度”的定义有两类： a 由测量结果给出的被测量的估计值中可能误差的量度。 b 表征被测量的真值所处的量值范围的评定。不确定度的a类、b类评定及合成 由于测量结果的不确定度往

11、往由多种原因引起的，对每个不确定度来源评定的标准偏差，称为标准不确定度分量，用符号ui表示。 （1） 不确定度的a类评定 用对观测列进行统计分析的方法来评定标准不确定度，称为不确定度a类评定；所得到的相应标准不确定度称为a类不确定度分量，用符号ua表示。它是用实验标准偏差来表征。 （2） 不确定度的b类评定 用不同于对观测列进行统计分析的方法来评定标准不确定度，称为不确定度b类评定；所得到的相应标准不确定度称为b类不确定度分量，用符号ub表示。它是用实验或其他信息来估计，含有主观鉴别的成分。对于某一项不确定度分量究竟用a类方法评定，还是用b类方法评定，应有测量人员根据具体情况选择。b类评定方法

12、应用相当广泛。在定量分析中，测定的过程中，即使用最可靠的分析方法，使用非常精密的仪器，即使在过程中，操作的十分熟练，正确，也不可能得到绝对准确的结果。在测量过程中，误差和不确定性是客观存在的。一切测量结果都不可避免地具有不确定度,不确定度是测量结果的测度,它反映出测量结果的质量水平。不确定度在化学分析中也非常重要,它是计量校准,计量检定和量值溯源的依据,没有不确定度说明的测量结果是没有意义的。一般的，用不确定度评估来代替误差评定，因为与用传统方法对误差评估主要遇到两方面的问题：1 真值无法得到，因此严格意义上的误差也无法得到，能得到的只能是误差的估计值。误差的概念只能用于已知约定真值的情况。2

13、 由于随机误差和系统是两个性质不同的量，前者用标准偏差表示，后者用可能产生的最大误差来示，在数学上无法解决两者之间的合成问题。不仅各国之间不一致，在不同领域中采用的方法也不完全相同。为解决测量不确定度表示的国际统一性问题,1980年国际计量局(bipm)在征求了32个国家的意见后,发表了推荐采用测量不确定度来评定测量结果的建议书。其后国际计量局(bipm)等7个国际组织成立专门的工作组,经过7年的讨论,并于1993年以7个国际组织的名义联合发布了测量不确定度表示指南(gum)。1995年又发布了gum的修订版。我国于1999年发布jjf1059-1999测量不确定度评定与表示,其基本概念与gb

14、m完全一致。2002年7月,中国实验室国家认可委员会(cnal)主编了化学分析中测量不确定度的评估指南。 系统误差： （1）定义：在同一被测量的多次测量过程中，绝对值和符号保持恒定或以可预知的方式变化的测量误差的分量。 （2）产生原因：仪器本身的缺陷或没按规定条件使用仪器而引起的误差（又称作仪器误差）例：电表的刻度不均匀-示值误差 等臂天平的两臂实际不等-机构误差 指针式电表使用前没调零-零位误差 大气压强计未在标定条件下使用引起的系统误差等测量所依据的理论公式本身的近似性、或实验条件不能达到理论公式的要求、或测量方法所带来的系统误差（又称作理论误差或方法误差）。例：单摆运动方程小角度近似解引

15、起的误差、伏安法测电阻时电表内阻引起的测量误差。(3)分类及处理方法：根据误差的符号、绝对值确定与否分类如下： 已定系统误差-绝对值和符号已经确定的系统误差分量，如零位误差、大气压强计室温下使用引起的误差、伏安法测电阻时电表内阻引起的误差等；这类误差分量一般都要修正。 未定系统误差-绝对值和符号未定的系统误差；对这类误差一般要估计出其分布范围（大致对应于不确定度估计中的）。实验中可以通过方案选择、参数设计、计量器具校准、环境条件控制等环节来减小未定系统误差的限值. 如何来减免误差呢？在测量与计量的绝大部分领域，即对常规测量、常规统计测量、一般发散型统计测量，都要讲准确度。准确度是测量学的一条基

16、本准则。 常规测量有系统误差、随机误差。系统误差与随机误差范围的综合是误差范围，用误差范围来表征常规测量的准确度。用各测得值的平均值来表征被测的量，计算随机误差范围时用平均值的标准误差（通常取3 ）。 常规统计测量有标称值(目标值)、量值、量值的期望值。测得值各个是实际值（真值），简称量值。量值与标称值之差是偏差，量值与期望值之差是随机偏差，期望值与目标值之差是系统偏差，随机偏差范围与系统偏差的综合是偏差范围（随机偏差范围用3，且以各测得值的平均值代替期望值），用偏差范围来表征常规统计测量的准确度。一般发散型统计测量，属统计测量，测得值是实际值，测得值的不同是实际值的变化，由于存在发散困难，无

17、数学期望。但实际值的变化仍可分为两部分：系统性变化与随机性变化。实际值对平均值之差是随机偏差，平均值对目标值之差是系统偏差。系统偏差与随机偏差范围的综合是偏差范围（随机偏差范围用3，且以各测得值的平均值取代期望值的地位，因无数学期望，不提期望值），用偏差范围来表征一般发散型统计测量的准确度。 总之，三类测量：常规测量、常规统计测量、一般发散型统计测量都要讲究准确度。化学分析测量不确定度分量分布类型量化不确定度分量是测量或估算与每个已识别的不确定度分量的大小,估计每一个分量对合成不确定度的贡献。根据测量要求,可以舍去贡献小于最大分量1/10的分量,以便简化不确定度分量的列表。与误差表示方法一样，

18、引入相对不确定度，即不确定度的相对值对于不同的被测量和不同的测量方法，数学模型的具体形式可能差别很大，但实际上都可以用一种比较系统的方式来给出数学模型，或者说可以给出数学模型的通式。根据测量误差的定义:误差=测量结果-真值。同时误差又可以分为随机误差和系统误差两类，且三者之间的关系为:误差=系统误差+随机误差。于是可以得到: 真值=测量结果-误差=测量结果-系统误差-随机误差由于修正值等于负的误差，于是上面的关系式就成为:真值=测量结果-系统误差-随机误差=测量结果+系统误差的修正值+随机误差的修正值实际上，真值就是想得到的被测量的测量结果，于是上式可写成被测量=测量结果+系统误差的修正值+随

19、机误差的修正值。蛋白质的测定方法及其研究进展陶虹伶 食安1101 13号摘要 蛋白质的测定方法在生化研究中经常涉及到，它是很多实验的基础，研究和开发新的、高灵敏度的蛋白质测定方法是生物化学研究的一个活跃领域，在生命科学研究领域中有着重要意义。本文论述了近几年来蛋白质的测定方法及研究进展，主要有：凯氏定氮法、双缩脲法、folin-酚试剂法、考马斯亮蓝法、电泳分析法、质谱分析法等，评价了各种蛋白质测定方法的技术特点和适用范围。关键词 蛋白质测定 凯氏定氮法 双缩脲法 分析法 前言蛋白质是由-氨基酸以酰胺键(肽键)相结合形成的结构极其复杂的高分子化合物,是生物体中的主要含氮物质。蛋白质与细胞结构、酶

20、、激素、病毒、免疫、物质转运和遗传等密切相关,蛋白质的定量测定是生物化学和其他生物科学、食品检验、临床检验、疾病诊断和质量检验中最重要的工作1。1.凯氏定氮法 将蛋白质样品在硫酸铜的催化下,用氧化性试剂消化分解转化为铵离子,然后将含有铵试液置于蒸馏瓶中,加高浓度碱使铵离子转化为氨,再加热蒸馏,用过量的标准硼酸溶液吸收氨气,再用盐酸标准溶液滴定h2bo3 ,以甲基红作为指示剂。通过计算铵离子的量计算蛋白质含量。 若以甘氨酸为例，其反应式如下：ch2cooh| + 3h2so4 2co2 + 3so2 +4h2o +nh3 （1）nh22nh3 + h2so4 (nh4)2so4 （2）(nh4)

21、2so4 + 2naoh 2h2o +na2so4 + 2nh3 （3）凯氏定氮法是目前分析有机化合物含氮量常用的方法,是一种蛋白质测定的经典方法,适用样品广泛,测试结果准确2。另外实验得知凯氏定氮法样品的最佳消化条件为guso45h2o 2. 50g ,k2so4 0. 10g ,浓h2so4 4. 00ml ; guso45h2o 的用量为影响消化时间的主要因素,k2so4 和h2so4 用量为第二和第三主要因素;用此最佳条件作试验,消化时间仅为12min ;与其他guso45h2o、k2so4 、浓h2so4 用量方法对比,该法所需消化时间最短,试剂用量减少,可降低实验成本,也降低了对环

22、境的污染3。随着研究的进展，对凯氏定氮装置进行了改进,用高压锅做水蒸气发生器,串连几套定氮仪,可同时测定几份样品。节省时间,提高了工作效率。改进后的方法适用于批量食品蛋白质的测定,具有准确、快速、简便、低耗、稳定的优点4。2.双缩脲法双缩脲法是传统的分光光度法测定蛋白质的方法，分光光度法以分子吸收光谱为基础,设备简单,结果准确直观。双缩脲（nh3conhconh3）是两个分子脲经180左右加热，放出一个分子氨后得到的产物。在强碱性溶液中，双缩脲与cuso4形成紫色络合物，称为双缩脲反应。凡具有两个酰胺基或两个直接连接的肽键，或能过一个中间碳原子相连的肽键，这类化合物都有双缩脲反应。紫色络合物颜

23、色的深浅与蛋白质浓度成正比，而与蛋白质分子量及氨基酸成分无关，故可用来测定蛋白质含量。测定范围为110mg蛋白质。干扰这一测定的物质主要有：硫酸铵、tris缓冲液和某些氨基酸等。这种方法快速便捷，但是灵敏度差。当需要在短时间内测出蛋白质含量时，可选择这种方法。3. folin-酚试剂法folin-酚试剂法的显色原理与双缩脲方法是相同的，只是加入了第二种试剂，即folin酚试剂，以增加显色量，从而提高了检测蛋白质的灵敏度。这两种显色反应产生深蓝色的原因是：在碱性条件下，蛋白质中的肽键与铜结合生成复合物。folin酚试剂中的磷钼酸盐磷钨酸盐被蛋白质中的酪氨酸和苯丙氨酸残基还原，产生深蓝色（钼兰和钨

24、兰的混合物），其颜色深浅与蛋白质含量成正比,根据这一原理,用比色法对蛋白质的浓度进行定量测定5。虽然这种蛋白质测定法是最灵敏的方法之一，而且在过去此法是应用最广泛的一种方法，但是由于其试剂乙的配制较为困难，价格也比较昂贵，近年来逐渐被考马斯亮蓝法所取代。4. 考马斯亮蓝法 双缩脲法（biuret法）和folin酚试剂法（lowry法）的明显缺点和许多限制，促使科学家们去寻找更好的蛋白质溶液测定的方法。1976年由bradford建立的考马斯亮兰法（bradford法），是根据蛋白质与染料相结合的原理设计的。考马斯亮兰g-250染料，在酸性溶液中与蛋白质结合，使染料的最大吸收峰的位置（lmax）

25、，由465nm变为595nm，溶液的颜色也由棕黑色变为兰色。经研究认为，染料主要是与蛋白质中的碱性氨基酸（特别是精氨酸）和芳香族氨基酸残基相结合。曾经董娜6等人通过考马斯亮蓝法测定奶粉真蛋白的含量。比较凯氏定氮法、考马斯亮蓝法和福林酚法测定奶粉蛋白含量的差异,研究了不同种类的非蛋白含氮物(尿素、三聚氰胺、甘氨酸和水解蛋白)、不同添加量(0%、0.5%、1%、2%和10%)对考马斯亮蓝法测定奶粉蛋白含量的影响。实验结果为,考马斯亮法所测蛋白含量与凯氏定氮法相近,福林酚法测定的结果显著高于凯氏定氮法;添加不同比例的4种非蛋白含氮物均对考马斯亮蓝法测定蛋白含量的结果没有影响,随着添加比例的增加,奶粉

26、氮含量的理论值逐渐增大,而测定值没有显著变化。实验结果表明,考马斯亮法可排除添加非蛋白含氮物对奶粉真蛋白含量测定的影响,可以快速、准确的测定奶粉真蛋白含量。5. 电泳分析法蛋白质的电泳分离是重要的生物化学分离纯化技术之一,电泳是指带电粒子在电场作用下,向着与其电荷相反的电极移动的现象。根据所采用的支持物不同,有琼脂糖凝胶电泳,淀粉凝胶电泳,聚丙烯酰胺凝胶电泳等。运用毛细管电泳法测定奶制品中蛋白质含量,采用柠檬酸体系对牛奶中- 乳白蛋白、- 乳球蛋白、- 酷蛋白、- 酪蛋白、- 酪蛋白五种蛋白进行分离,认为缓冲液ph 值、运行电压均会对蛋白质分离产生影响。采用p/ a ce mdq 毛细电泳仪、

27、涂层毛细管柱:40cm 3 50m i.d. 有效长度为36cm 时,在20mmol 柠檬酸缓冲液(ph = 3. 0) 、温度40 、电压20kv 的电泳条件下,经样品缓冲液稀释的奶样品在20min 内获得了较好的分离7。实验验证毛细管电泳法准确、快速、无污染,为牛奶的质量监控和奶粉的配方改善提供了一个新的途径。6.质谱分析法质谱主要测定蛋白质一级结构包括分子量、肽链氨基酸排序及多肽或二硫键数目和位置。其原理是:通过电离源将蛋白质分子转化为气相离子,然后利用质谱分析仪的电场、磁场将具有特定质量与电荷比值(m/ z 值) 的蛋白质离子分离开来,经过离子检测器收集分离的离子,确定离子的m/ z值

28、,分析鉴定未知蛋白质。质谱技术主要用于检测双向凝胶电泳8或“双向”高效柱层析分离所得的蛋白质及酶解所得的多肽的质量,也可用于蛋白质高级结构及蛋白质间相互作用等方面的研究 ,三条肽段的精确质量数便可鉴定蛋白质9 10。综上所述:质谱分析是测定结果最准确的测定方法,肽和蛋白的质谱序列测定方法具有快速、用量少、易操作等优点,但是质谱的准确性(accuracy) 对测定结果有很大影响,因此质谱测序现在仍很难被应用于未知蛋白的序列测定;凯氏定氮法适用范围是目前分析含氮化合物最常用的方法,适用样品范围广泛、测试结果准确;双缩脲法和folin-酚试剂法是最为简便快速的测定方法,过程简单迅速,但灵敏度不高；考

29、马斯亮蓝法干扰物质少，颜色稳定，标准曲线有轻微的非线性11。参考文献1 路苹、于同泉、王淑英、王建立、杨柳. 蛋白质测定方法评价n. 北京农学院学报2006年02期2 李宁. 几种蛋白质测定方法的比较n. 山西农业大学报 2006年 ;26 (2);132 1343 王雅. 蛋白质测定实验的研究j. 实验室研究与探索. 上海交通大学2005年 ;24 (4) 58 594 邓小超、吕爱娜、潘永丽. 食品中蛋白质测定方法的改进j. 职业与健康. 2005 ;21 (6) 8335 罗芳. folin-酚试剂法蛋白质定量测定n 黔南民族师范学院学报 2005年03期 6 董娜、贾艳菊、张晓、齐志广

30、 考马斯亮蓝法测定奶粉真蛋白的研究j 食品科技 2011年11期7 唐萍、田晶、佘振宝、翁前锋、许国旺. 奶制品中蛋白质测定的毛细管电泳法研究n. 分析科学学报. 2006年 ;22(1) 5 88 karasm, hillenkampf. laser desorption ionizationof proteins with molecular masses exceeding 10000 daltonsj . anal. chem , 1988 , 60 :2299 - 2301.9 龚海霞, 陈荣华, 郭锡熔. 蛋白质组技术及其在临床医学领域的运用j. 国外医学儿科学分册, 2001 ;

31、 28(6) :287 - 289.10 魏开华、 杨松成、 王红霞等. 转印到膜上的蛋白质的质谱分析n. 质谱学报 2000 ; 20 (3 ,4) 89 - 90.11 乐萍、雷颉、熊建铭 蛋白质测定方法比较与研究进展j 江西化工 2007年06月第二期 50 - 52 氨基酸的测定方法及其研究进展王晶晶 食安1101 04号摘要：氨基酸的分析测定是当前绿色工业、绿色农业、生命科学中一项重要的课题。氨基酸的分析测定方法分为化学分析法、电化学方法 ( 包括电导检测、安培检测) 、分光光度法 (包括可见光分光光度法 ,紫外光分光光度法和荧光分光光度法) 等；按衍生反应的先后 ,可分为柱前衍生和

32、柱后衍生法 。由于氨基酸是一类化学性质相似的生物活性物质，在分析过程中，检测方法的灵敏度对分析的准确性起非常重要的作用。本文对氨基酸分析常用的检测方法: 化学分析法、分光光度法、色谱法、电化学法进行了简述, 并介绍了这些方法在氨基酸检测中的应用。希望为提高氨基酸分析的灵敏度、准确度，为快速、高效的氨基酸分析及其方法的建立提供参考。 关键词:氨基酸、化学法、色谱法、分光光度法、电化学法前言氨基酸是蛋白质的基本结构单位, 是动物体合成蛋白质的原料来源。迄今为止，自然界 中已发现180多种氨基酸，其中参与蛋白质合成的氨基酸只有20多种，称为基本氨基酸。氨基酸主要有两种存在形式，一种是以游离态存在于生

33、理体液（血浆、尿）食品（酒、饮料）中，另一种是以结合态存在于肽和蛋白质中。由于氨基酸分析在蛋白质化学、生物化学、食品科学、临床医学等领域的研究中起着重要的作用，因此，对氨基酸分析方法的研究与改进得到人们高度重视。作为工业、农业生产及生命科学研究中最重要的技术之一。本文综述了氨基酸测定方法及研究进展, 重点介绍了化学分析法、分光光度法、色谱法和电化学法。氨基酸的测定方法1化学分析法 1.1甲醛滴定法 在中性或弱碱性水溶液中, - 氨基酸 与甲醛反应生成亚甲基亚氨基衍生物,亚甲基亚氨基衍生物用碱滴定,从而得到样品中总氨基酸的含量1。1.2凯氏定氮法通过测定样品中总氮的含量, 然后根据蛋白质和氨基酸

34、中的氮含量, 得知含氮的氨基酸, 蛋白质的总量。常见的方法有常量法, 微量法, 自动定氮法2, 半微量法及改良凯氏法等多种方法。但该方法准确度高 ,但操 作步骤复杂 ,试剂耗量多 ,测定周期长 。2分光光度法 分光光度法是基于物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法. 大部分氨基酸在紫外区无吸收, 只有小部分在紫外区有吸收, 而且吸收光谱严重重叠, 所以, 对大部分氨基酸不经分离而用紫外分光光度法同时测定, 需要采用一定的数学方法3.目前 常用的数学分光光度法有偏最小二乘法分光光度法, 卡尔曼滤波分光光度, 目标因子分析分光光度法和多元线性回归分析分光光度法等方法. 对紫外区有吸收的氨基酸的测

35、定, 有人也采用了其他方法, 如双波长紫外吸收法, 三波长分光光度法和等吸光度法. 3 色谱法 3. 1 纸色谱法和薄层色谱法 纸色谱法: 以纸为载体, 纸所吸附的水为固定相, 展开剂为流动相, 由于样品成分在两相溶剂中的分配系数不同而实现分离, 按操作方法分为垂直型4 和水平型两类 .运用纸色谱法采用不同的层析液和检测用显色剂, 可以对三十多种氨基酸及其衍生物进行分析. 特点是操作简单, 分离效能较高, 所需仪器设备廉价, 因而应用广泛.纸色谱-电泳相结合可以对氨基酸进行进一步的分离。薄层色谱法: 根据各种氨基酸在吸附剂表面的吸附能力不同而进行分离或提纯的一种方法, 常用 的薄层板有硅胶,

36、聚酰胺纤维素, 采用相应的展开剂对氨基酸进行分离, 然后分别采用紫外光荧光或可见光进行检测5.特点: 具有展开快, 分离效能高, 灵敏 度高, 耐腐蚀等特点, 比纸色谱的应用更广泛。3. 2 气相色谱法 将氨基酸衍生化成为易于气化的物质, 将 其衍生物在一定温度下转化为气体, 利用试样中各组 分在气相和固定液液相间的分配系数不同进行检测分析6.应用较广的反应有两种,即生成三氟乙酰 (n-tfa)氨基酸正丁酯和生成七氟丁酰基(n-hfa)氨 基酸丁基酯. 气相色谱具有高效能, 选择性好, 灵敏度 操作简单的特点, 还便于与质谱联用, 确定氨基酸 高, 的结构, 从而有可能发现新的氨基酸或测定非蛋

37、白质氨基酸。近年来, 已在生化, 医药, 食品等方面得到了 广泛的应用. 缺点: 气谱法必须衍生, 而衍生中又要恪 守严格的条件,不能用一根色谱柱实现全氨基酸测 定, 样品要经过脱盐处理, 操作繁琐且易带来污染。3. 3 液相色谱法 由于样品溶液中的各组分在流动相和固定相中具有不同的分配系数, 在两相中做相对运动时, 经过反复多次的吸附-解吸的分配过程进行分离检测。由于大多数氨基酸无紫外吸收和荧光发射特征, 为提高分析检测灵敏度和分离选择特性, 通常将氨基酸进行衍生化.目前,氨基酸的液相色谱分析方法主要有柱后衍生法和柱前衍生法7, 8。柱后衍生法：先将氨基酸混合物用阳离子梯度淋洗交换柱分离，然

38、后用衍生剂将洗脱下来的氨基酸衍生成具有荧光或紫外吸收的物质, 再用检测器检测衍生物的光强度.目前,应用最广泛的是茚三酮柱后衍生法9.此法可在低压条件下进行, 具有氨基酸水解稳定的优点。缺点是操作复杂, 影响因素多, 需要柱后衍生装置和衍生试剂。柱前衍生法: 是先将氨基酸转化成衍生物, 再进行色谱分离的一种衍生方法.操作相对简单, 高分辨率,高灵敏度,并可在 1240 min 短时间内分离 1826 种氨基酸的一种可靠方法.目前最新和应用最广泛的方法有 6- 氨基喹啉基 -n- 羟基琥珀酰亚胺 基甲酸酯(aqc)法, 异硫氰酸苯酯(pitc)法, 邻苯二甲 醛-巯基乙醇(opa)法, 丹磺酰氯(

39、dansyl-cl)法, 芴 甲氧羰基氯(fmocc1)法 .柱前衍生虽然克服了柱后衍生的一些缺点,但存在氨基酸衍生物的不稳定, 衍生产生的副产物和试剂干扰等缺点。3. 4 毛细管电泳色谱法 以高压电场为驱动力, 以毛细管为分离通道, 依据样品中各组成之间淌度和分配行为上的差异而实现分离的技术. 芳香族氨基酸可采用紫外检测直 接测定, 其他氨基酸在可见光和近紫外区域都没有光 吸收, 也不发射荧光, 因此往往通过柱前或柱后衍生 的方法进行紫外可见吸收或荧光检测10,11.衍生方式 同液相色谱一样, 有柱前、柱后之分. 商品仪器通常用柱前衍生,但对一些不够稳定的衍生试剂如 opa, 应采用柱后衍生

40、方式。 4 电化学法 这是建立在物质在溶液中的电化学性质基础上的一类仪器分析方法, 采用适用于不同氨基酸的选氨基酸的电化学择电极, 对各种氨基酸进行测定12, 分析可分为直接电化学分析和间接电化学分析. 对于胱氨酸、半胱氨酸、酪氨酸等电活性的氨基酸一般采酸用直接电分析法.多数氨基酸于金属电极上是非活性的, 无法直接测定, 一般是采用衍生化反应将其转化成电活性的物质进行间接测定。此法简单灵敏, 无放射, 无污染与各种现代化的分离方法相结合可以大大简化操作过程析，节约分析时间.氨基酸的电分析法也存在不足, 如具有 直接电化学活性的氨基酸不多, 可逆性较差, 背景干 扰较大, 非电化学活性的氨基酸仍

41、需进行衍生化反应等, 因此, 实际应用时选择合适的体系及反应条件便 成为研究这类方法的关键.结束语氨基酸测定分析技术在工业, 农业和生命科学等许多领域中是一种非常重要的分离方法和检测手段。譬如对食品成分的研究及更好利用生产养殖饲料等。近年蛋白质工程的兴起也使氨基酸的测定分析技术处于举足轻重的地位。可以预见, 随着氨基酸分析方法的不断发展, 氨基酸分析方法的应用将会越来越广泛, 也将越来越受到人们的重视。参 考 文 献1盛家荣, 戴柏春, 李耀清.气血双补口服液 的总氨基氮含量测 定j. 广西师范学院学报, 2003, 20(4): 64-66. 2周骏山. 实用氨基酸手册 m. 无锡市氨基酸研

42、究所科技情报室, 1989, 264-271. 3范婉萍,吴 婕. 用分光光度法测定含氨基酸类制品中的氨基酸含 量j. 中国测试技术, 2007, 33(3):117-119. 4刘约权,李贵深.化学教学论m. 北京: 高等教育出2005,84-87. 5游力书, 范俊源, 贾永辉. 氨基酸纸层析和纸电泳分析的新改进 j. 化学通报, 1994, (3):34-35. 6zumwalt r w, desgres j, kvo k c, et a1. amino acid analysis by capillary gas chromatography j. journal associatio

43、n of official analytical chemists, 1987, (70): 253-262. 7，8朱曙东, 赵升皓. 氨基酸的高效液相色谱分析j.色谱,1994,12, 生反应的副产物和试剂本身干扰等缺点. 用何方法需要根据其衍生速度,分析灵敏度, 检测二级氨基酸能力, 检测胱氨酸能力, 干扰因素等各 项指标与实际要求选择.9 刘惠文. 柱前和柱后衍生高效液相色谱分析j. 氨基酸方法进展 与评述, 1995, 17(2): 50-55.10 陈 义. 毛细管电泳技术及应用 m. 北京: 化学工业出版社, 2000,16-21. a review on am ino acid

44、 analysis methods zhang li1, liu song-yan2 (1. north china pharmaceutical group new drug research and development co., ltd, shijiazhuang jiazhuang animal products quality monitoring center, shijiazhuang 050051, china) abstract: the analysis methods of amino acids are very important in ream of indust

45、ry, agriculture and life science. in this paper, the analysis methods of amino acid are reviewed, with focus on chemistry method, spectrophotometry method, chromatography method and electrochemistry method. key words: amino acids;analysis;review 050015, china; shi- 2 11 taga a, sugimura m, honda s.

46、derivatization of amino acids in a moving zone of ophthalaldehyde in the middle of a capillary for amino acid analysis by capillary electrophoresis j. journal of chromatography a, 1998, 802(1):243-248.12 jones b n, gilligan j p. molden analysis methods of amino acid j. journal of chromatography a, 1

47、983, 10 (2): 266-271. 8 rfeifer r, karol r, burgoyne r, et al. application of hplc to amino acid analysis j. american laboratery, 1983, 15(3):77-78.气相色谱法及其在食品检测中的应用进展杨芸苑 食安1101 17号摘要 食品质量安全问题已经引起社会的广泛关注，食品检测技术的应用也显得尤为重要，气相色谱技术就是其中非常重要的一种。本文简要介绍了气相色谱法及并对近年来气相色谱技术在食品检测方面的应用进行综述，并对未来的应用进行了展望。关键词 气相色谱 食

48、品检测 应用前言随着人们生活水平的不断提高,食品安全备受政府和老百姓的关注。人们熟知的蔬菜、茶叶等农产品中的农药残留、油炸食品中的丙烯酰胺、猪肉中的瘦肉精与三甲胺、白酒中的甲醇和杂醇油含量超标,特别是近期在奶粉和鸡蛋中检出的三聚氰胺等严重危害人民生命安全的问题,暴露了我国食品安全领域存在的隐患,人们愈来愈认识到食品安全问题对人类生存的影响,在加强食品生产源头控制管理的同时,如何提高食品安全监控能力和防范能力也成为工作的重点,而在整个食品安全监控过程中,食品安全检测至关重要。在食品安全检测方法中,气相色谱技术是十分重要的检测技术之一。由于气相色谱技术具有技术成熟、易掌握、灵敏度高、分离效能高、选

49、择性高、方便快捷以及特别适合易挥发的物质检测等特点和优势,已被广泛应用于食品和酿酒发酵工业。因大多数食品中对人体有毒有害物质的组分复杂且是易挥发的有机化合物,所以,气相色谱技术在食品安全检测中有着非常广泛的应用前景。一、气相色谱法简介气相色谱法（gas chromatography 简称gc）是色谱法的一种。色谱法中有两个相，一个相是流动相，另一个相是固定相。如果用液体作流动相，就叫液相色谱，用气体作流动相，就叫气相色谱。气相色谱系统由盛在管柱内的吸附剂或惰性固体上涂着液体的固定相和不断通过管柱的气体的流动相组成。将欲分离、分析的样品从管柱一端加入后，由于固定相对样品中各组分吸附或溶解能力不同

50、，即各组分在固定相和流动相之间的分配系数有差别，当组分在两相中反复多次进行分配并随移动相向前移动时，各组分沿管柱运动的速度就不同，分配系数小的组分被固定相滞留的时间短，能较快地从色谱柱末端流出。二、气相色谱工作原理气相色谱系统是在管柱内的吸附剂或惰性固体上，将食品样品进行液化，在固定相上涂上样品的液体，并不断通过管柱的气体的流动相共同组成。将欲分离和分析的食品样品从管柱的一端加入后，由于固定相本身的特性，对样品中各组分的吸附或溶解能力不同，即不同样品的组分在固定相以及流动相之间的分配系数是有很大差别的。当组分在两相之间反复多次的进行分配，并随着移动相向前移动时，各组分沿着管柱运动的速度就不同了

51、，分配系数小的组分就会被固定相滞留的时间比较短，能够较快地从色谱柱末端流出，而分配系数大的组分流出的时间长很多，这样很容易将不同的组分区分出来。三、气相色谱法在食品检测中的应用1.农药和其他药物残留与污染检测分析近年来,在蔬菜和水果中有机氯、有机磷农药残留和肉类、鱼类产品中的兽药残留已被社会广泛关注。目前,利用gc /ecd气相色谱检测有机氯农药残留, gc /npd 气相色谱检测有机磷和有机氮农药残留, gc /fpd气相色谱检测有机磷和有机硫农药残留等分析技术已经很成熟,例如,采用gc /ms技术可同时检测出100多种农药残留成分 。利用gc /ecd分析技术可对高丽人参中的有机氯农药残留

52、进行准确分析检测;另外,胡彩虹等 1 采用gc /fid气相色谱检测出猪肉、鱼和虾中三甲胺的含量。 2.在检测食品添加剂中的应用食品添加剂按照规定的比例应用，确实可以带来很多方面的优点，比如食品的保鲜、增加味道等，但是有的时候多加入一些添加剂，达到的保鲜等效果更好。在有这许多优点的同时，添加剂对人体却有着不同方面的伤害。为此，国家规定了食品中的添加剂使用限量标准， 但是有很多食品生产商私自加重食品添加剂，给人们的身体带来方方面面的健康隐患。要检测食品中的添加剂，普遍都是采用气相色谱法，特别是脂型防腐剂和酸型防腐剂中使用更为广泛。可以取一些参有添加剂的食品，放进硫酸或者盐酸的酸性液体中进行浸泡，

53、达到酸化的效果。通过酸化之后，再用有机溶剂提取就可以将食品样品中的添加剂从离子的形式转变成有机分子，再利用气相色谱法进行分离。通过这种方法，能很好的将食品样品中的添加剂分离出来，也就可以看出食品中使用添加剂的比例。辛若竹等 2 采用气相色谱法测定了面包、糕点、酱等中的复合防腐剂及甜蜜素，检测限为1188 mrl，加标回收率为875 1019 ，064 33。宋瑞霞等 3 采用毛细管气相色谱法测定食品中的甜蜜素，检出限为00lkg，rsd为21 44 ，回收率为94 99。周华 4采用毛细管柱气相色谱法测定食品中的甜蜜素，回收率为941 976 ，相对标准偏差为3o 49 。张红等 5 采用毛细

54、管气相色谱法测定速冻食品中的山梨酸和苯甲酸，检出限为1 mgkg，加标回收率为905 969 ，相对标准偏差为14 一66 。3.在肉类检测的应用现在的食品市场上有很多肉类做成食品，对这一类食品的检测也不容忽视。肉类食品中的危害物质主要来源于各种动物。现在饲养动物时，人们都喜欢用上各种兽药，这样不但动物病痛较少而且生长也比较快，生长周期大大的减少。吃了兽药的动物后，药物会储存在动物的组织、细胞和器官内。特别是最近的几年里，养殖户大量使用了生长素和抗生素等，更是加重了动物肉中含有的有害物质。如果有这种肉质做成了食品被人类食用，就会严重影响到人们的身体健康。因为这类有害物质潜伏较深，检测起比较困难

55、。为此要检测出兽药和其他有害物质，就必须要使用灵敏度高且可靠的检测技术。而气相色谱法就成为了检测的首先，它的自身特点正合符检测肉类的要求。4.在包装检测中的应用对于食品的安全要全面的看待和检测，如果仅仅注重食品自身的检测而忽略外包装。那就是一大失误。塑料包装材料生产过程中,为增加塑料的可塑性和强度及提高其透明度,往往添加多种增塑剂,其中使用量最大、最普遍的是酞酸酯(邻苯二甲酸酯, paes)。酞酸酯在接触到食品中的油脂时,特别是在加热的条件下便会溶解出来,添加的酞酸酯含量越高,被溶出的数量越多 6 。大量的研究证实,酞酸酯对动物和人均有慢性毒性并包括生殖与发育毒性,具有致突变、致癌作用,是目前

56、全球范围内最广泛存在的化学污染物之一。国内外关于酞酸酯在环境中分布的研究已较为深入7-8 ,但酞酸酯通过各种途径污染食品的现象还没有引起足够的重视。利用gc /fid气相色谱技术可对塑料食品袋及包装食品中的5种酞酸酯,包括邻苯二甲酸二甲酯(dmp) 、邻苯二甲酸二乙酯(dep) 、邻苯二甲酸二丁酯(dbp) 、邻苯二甲酸二正辛酯(dop)和邻苯二甲酸二(2 - 乙基己基)酯(de2hp)进行准确分离和检测。5.在发酵饮料产品中风味组分的质量控制分析中的应用甲醇是白酒中主要有害成分,其来源是由原料和辅料中果胶内甲基酯分解而成。甲醇的毒性极强,尤其对视神经的毒性作用最大,人食入5 g就会出现严重中毒,超过12. 5 g就可能导致死亡9。而杂醇油过量时也会对人体产生毒副作用10,可使神经系统充血,引起头晕、头痛。甲醇和杂醇油在氢火焰中化学电离可进行色谱检测,是采用gc /fid气相色谱检测白酒中甲醇及杂醇油含量的原理,使用gc /fid气相色谱对白酒进行质量控制,方法简便,快捷、准确。6.食用油的浸油溶剂残留及脂肪酸组成分析目前国内生产植物食用油大多采用