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文档简介
第三章
食品中一般成分分析
食品的品种繁多,成分十分复杂。就食品营养学与卫生学观念而论,食品的已知化学成分大致可分为营养成分和有害成分两大类。食品的营养成分,多数是天然成分,其性质、种类和含量一般都能适合人体的需要。各种食品中都含有水分、糖类、蛋白质、脂肪、无机盐等,而且是人体所必须的物质。因而对食品中营养成分进行分析、测定,可以判定食品质量的优劣和营养价值的高低。第一节食品相对密度的测定相对密度的测定(determinationofrelativedensity)属于物理检验法。物理检验法根据食品的物理常数与食品的组成及含量之间的关系进行检测的方法称为物理检验法。物理检验法是食品分析及食品工业生产中常用的检测方法。一、密度与相对密度的关系密度ρ——物质在一定温度下,单位体积的质量。[g/cm3
]相对密度d——某一温度下物质的质量与同体积某一温度下水的质量之比。*密度与相对密度的关系:二、相对密度的测定意义
(一)正常的液态食品,其相对密度都在一定的范围内。食品的相对密度,可反映食品的纯度和浓度,液体食品出现掺杂,固形物改变、浓度改变、品种改变时均可出现相对密度的变化。因此,测定食品相对密度可初步判断食品的浓度以及是否纯杂。例如:全脂牛奶为≥1.027
植物油(压榨法)为0.9090~0.9295
(二)测定出液态食品的相对密度以后,通过查表可求出其固形物的含量。三、液态食品相对密度的测定方法
1.密度瓶法(普通密度瓶、带温度计密度瓶)
2.相对密度天平(韦氏相对密度天平)法
3.密度计法(普通密度计、糖锤度密度计、波美密度计、乳稠计、酒精密度计、)
3-普通密度计
直接以20℃时的密度值为刻度的。
小于1.000为轻表,用来测量比水轻的液体;
1.000~2.000为重表,用来测量比水重的液体。(一)密度瓶法
1.原理:在20˚C时分别测定充满同一密度瓶的水及试样的质量即可计算出相对密度,由水的质量可确定密度瓶的容积即试样的体积,根据试样的质量及体积即可计算密度。2.分析步骤:取洁净、干燥准确称量的密度瓶,装满试样后,置20˚C水浴中浸0.5h,使内容物的温度达到20℃,盖上瓶盖,并用细滤纸条吸去支管标线上的试样,盖好小帽后取出,用滤纸将密度瓶外擦干,置天平室内0.5h,称量。再将试样倾出,洗净密度瓶,装满水,按上述方法操作。密度瓶内不能有气泡,天平室内温度不能超过20℃,否则不能用此法。3-123.注意事项(1)本法适用于样品量较少的液体食品,对挥发性食品也适用,结果较准确。(2)取出时手不得直接接触密度瓶,最好戴隔热手套,拿取密度瓶的颈部或用工具夹取。(3)水浴中的水必须保持清洁无油污,防止瓶外壁污染。(4)温度超过20℃,会有液体外溢现象,再者影响相对密度的测定。(二)密度计法在食品检验中常用此法测定鲜乳、酒类和禽蛋等的相对密度。1.分析步骤:将相对密度计洗净擦干,缓缓放入盛有待测液体试样的适当量筒中,勿使碰及容器四周及底部,保持试样温度在20℃,待其静置后,再轻轻按下少许,然后待其自然上升,静置并无气泡冒出后,从水平位置观察与液面相交处的刻度,即为试样的相对密度。2.注意事项(1)本法操作简便迅速,但准确性差。有大量样品而不要求十分精确的测定结果时,可采用此方法,不适用于极易挥发的样品。(2)取样时,须将样品充分混合后,沿筒壁注入量筒中,避免产生气泡。(3)要求液体温度为20℃,若不是20℃,可根据液体的温度进行校正。(4)读取密度值时,相对密度计不可与量筒接触,示数应以相对密度计与液体形成弯月面下缘为准。第二节食品中水分的测定一、水分测定的意义
水分是影响食品质量的因素,控制水分是保障食品不变质的手段。(一)水分的含量高低,对微生物的生长繁殖有密切的关系。可加速污染物质的扩散,不利于食品的贮存,并缩短食品的可食用期限。
(二)水分是重要的质量指标之一。
食品中水分含量的多少,直接影响食品的感官性状,并可改变食品的组织比例,改变营养素及有害物质的浓度。(三)水分是一项重要的经济指标。
水分测定对于计算生产中的物料平衡和实行工艺监督等方面有很重要的意义。由此可见,测定水分的重要性。二、水分的测定方法
①常压干燥法(此法应用广泛)1.干燥法②真空干燥法(有的样品加热分解时用)
③红外线干燥法
④干燥器干燥法(干燥剂法)
2.蒸馏法
3.卡尔费休法
4.水分活度AW的测定3-19(一)直接干燥法1.原理食品中的水分一般是指在100˚C左右直接干燥的情况下,所失去的物质的总量。
以原样质量-干燥后质量=水分质量2.干燥法的前提条件样品本身要符合三项条件①水分是唯一的挥发性物质,不含或含其它挥发性成分极微。②水分的排除很完全,即含胶态物质、含结合水量少。因为常压很难把结合水除去,只好用真空干燥除去结合水。③食品中其他组分在加热过程中发生化学反应引起的重量变化非常小,可忽略不计,对热稳定的食品。3.操作条件的选择(1)称量瓶的选择(铝制、玻璃)玻璃称量皿——能耐酸碱,不受样品性质的限制,常用于常压干燥法。铝制称量盒——质量轻,导热性强,但
对酸性食品不适宜,常用于减压干燥法或原粮水分的测定。选择称量皿的大小要合适,一般样品≤1/3高度。
称量皿放入烘箱内,盖子打开,斜放在旁边,取出时先盖好盖子,用纸条取,放入干燥器内,冷却后称量。干燥器⑷干燥条件干燥温度:一般是95~105℃;对含还原糖较多的食品应先于(50~60℃)干燥,然后再于105℃加热。对热稳定的谷物可用120~130℃干燥。对于脂肪高的样品,后一次质量可能高于前一次(由于脂肪氧化),应以前一次的数据为准。(5)干燥时间恒量——最后两次称量相差≤
2mg。基本保证水分蒸发完全。规定时间——根据经验,准确度要求不高的。对于易结块或形成硬皮的样品要加入定量的海砂。4.样品的预处理(对分析结果影响较大)(1)采集,处理,保存过程中,要防止组分发生变化,特别要防止水分的挥发损失或吸湿。(2)固体样品要磨碎(粉碎),谷类过18目,其他30~40目。(3)液态样品要在水浴上先浓缩,然后放入干燥箱中。(4)浓稠液体(糖浆、炼乳等):加水稀释,最后要把加入的水除去。加入海砂,海砂与玻璃棒在水浴上干燥后放入干燥箱,两者要知重量。(5)含水量﹥16%的谷类食品,采用两步干燥法。如面包,切成薄片,自然风干15~20h,再称量,磨碎,过筛,烘干。5.分析步骤
烘箱预热称量皿恒量m3
准确称样+称量皿重m1干燥1h冷却30min称量干燥1h冷却30min称量反复至恒量准确称样+称量皿质量m2。水分的计算:水分%=(m1-m2)/(m1-m3)×100%6.注意事项(1)牛乳、乳酪等含脂肪较多者,宜于100˚C干燥,以免因样品氧化而增重。(2)取样量尽量少,一般应控制其干燥残留物为1.5~3g为宜,样品应剪碎,尽量使样品颗粒变小,选用浅底宽面的称量瓶,样品须铺层均匀且不能太厚,在烘烤过程中对样品适时翻动搅拌,以利于水分的蒸发。(3)称样量
对于固态、浓稠态食品称样量控制在3~5g;含水分较高的样品控制在15~20g。(4)干燥设备烘箱
电热烘箱有各种形式,对流式、强力循环通风式。(二)减压干燥法
1.原理食品中水分在一定的温度及减压的情况下失去物质的总量。适用于胶状样品,高温易分解的样品及含水分较多而挥发较慢的样品中水分的测定,如含糖、味精等易分解的食品。
2.操作方法将准确称好的样品放入真空干燥箱内,打开真空泵抽出烘箱内空气至所需的压力(40kPa~53kPa)。(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。适用于含水分较多又有较多其它挥发性物质的食品,如油脂、香辛料等。2.仪器:水分测定器3.操作方法:准确称2.00~5.00g样品→于250mL水分测定蒸馏瓶中→加入约50~75mL有机溶剂→接蒸馏装置→徐徐加热蒸馏→至水分大部分蒸出后→再加快蒸馏速度→至刻度管水量不再增加→读数。(接收管水平面10min保持不变为蒸馏终点)4.注意事项:(1)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。(2)对热不稳定的食品,应选用低沸点的溶剂。(四)几种方法的优缺点(1)设备简单,操作方便1.直接干燥法优点(2)适合多数样品,特别是了较干食品的水分测定(3)结果准确(1)时间较长
缺点(2)有些食品不适宜,胶体、高脂肪、为高糖、含有较多高温下易氧化易挥发的了解到食品。(1)时间短:能使水分迅速离开物料表面,加快蒸发速度(2)温度较低:防止含糖高的样品高温下脱水炭化,成分分解,高脂肪食品氧化(3)适应范围广:胶状、高温易分解、水分较多挥发较慢的样品(4)结果较准确
2.减压干燥法优点蒸馏法与干燥法有较大差别,干燥法是以烘烤后减失的质量为依据,而蒸馏法是以蒸馏收集到的水量为准,避免了挥发性物质减失的质量对水分测定的误差。(1)热交换充分(2)受热后发生化学反应比重量法少(3)设备简单,操作方便(4)时间短。含水较多又有较多挥发性成分的食品
(1)水与有机溶剂易发生乳化现象(2)样品中水分可能没有完全挥发出来(3)水分有时附着在冷凝管壁上,造成读数误差(4)精确度差:最小刻度为0.1mL,100mg以下质量为估计值
3.蒸馏法优点
缺点
第三节食品中灰分的测定
一、食品中灰分的测定意义(一)食品的总灰分含量是控制食品成品或半成品质量的重要依据。总灰分是食品的一项有效控制指标,各种食品具有不同范围的灰分。例:面粉生产,往往在分等级时要用灰分指标,因小麦麸皮的灰分含量比胚乳高20倍。富强粉应为0.3~0.5%,标准粉应为0.6~0.9%,
反映动物、植物的生长条件。(二)评定食品是否卫生、污染,判断食品是否掺假。原料中有杂质或加工过程中混入了一些泥沙,测定灰分时可检出。生产明胶、果胶类制品,灰分是它胶冻性能的标志。(三)评价营养的参考指标(可通过测各种元素)从营养学和卫生学角度出发均有必要,测定灰分对食品生产和加工具有指导意义。二、灰分的概念食品中除含有大量有机物质外,还含有丰富的无机成分,这些无机成分在维持人体的正常生理功能,构成人体组织有着十分重要的作用。它包括人体的无机盐等。其中含量较多的有Ca、Mg、Na、S、P、Cl等七种,约占总灰分的80%;此外,还含有少量的微量元素如Fe、Cu、Zn、Mn、I、Fe、Co和Se等。食品经灼烧后所残留的无机物质称为灰分。一般食品中的灰分是指总灰分而言。
食品的组成不同,灼烧条件不同,残留物亦各不相同。残留物与食品中原有的无机物不完全相同,因此,灰分不完全或不确切地代表无机物的总量。严格地说应该把灼烧后的残留物称为粗灰分。如某些金属氧化物会吸收有机物分解产生的CO2而形成碳酸盐,有些成分挥发(如Cl、I、Pb为易挥发元素;P、S等也能以含氧酸的形式挥发散失)。从这个观点出发通常把食品经高温灼烧后的残留物称为——粗灰分(总灰分)。酸溶性灰分酸不溶性灰分总灰分水溶性灰分水不溶性灰分三、总灰分的测定(一)原理:把一定的样品经炭化后放入高温炉内灼烧,称量残留物的质量至恒量,计算出样品总灰分的含量。灰分系用灼烧称重法进行测定。(二)灰化条件的选择
1.灰化容器的选择①
素瓷坩埚优点:耐高温可达1200℃,内壁光滑,耐酸,价格低廉。缺点:耐碱性差,灰化碱性食品(如水果、蔬菜、豆类等),坩埚内壁的釉质会部分溶解,多次使用后,往往难以达到恒量。温度骤变时,易炸裂破碎。②
铂坩埚优点:耐高温达1773℃,导热良好,耐碱,耐HF,吸湿性小。缺点:价格昂贵,要有专人保管,免丢失。使用不当会腐蚀或发脆。瓷坩埚的准备根据取样量的大小、样品的性质(如易膨胀等)选取坩埚的大小。有时样品太多,宜选素瓷蒸发皿。使用容器大会使称量的误差增大(有的蒸发皿在光电天平中放不下)。
(1)将坩埚用(1+4)的HCl煮沸1~2h,洗净凉干。
(2)在坩埚外壁及盖子上编号。
(3)坩埚灼烧打开马福炉,用坩埚钳夹住,先放在炉口预热,因炉内各部位的温度不一致,假如设定600℃,炉内热电偶附近为600±10℃,中间部位为590±10℃,前面部分560±10℃,不论炉子大小,门口部分温度最低。
真正灼烧时不能放在靠近门口部分,每次开始放入炉内或取出时,都要放在门口缓冲一下温差,不然就会破裂,然后慢慢往里面放,把盖子搭在旁边。
稍停一下关炉门,于规定温(500~600℃)灼烧0.5h,再移至炉口冷却到200℃以下,再移入干燥器中,冷却至室温,准确称量,再入高温炉中灼烧30min,取出冷却称量,直至恒量(两次称量之差≤0.5mg),
记录数据备用。高温炉(马福炉、马弗炉)的准备箱式电阻炉、温度控制仪。接通电源,调好要使用的温度,电线容量要大,因为功率为2000-4000W,不然会失火。如室内配电容量小,其他电器都不得与它同时使用。3-522.取样量根据试样种类和性状来定,一般控制灼烧后灰分为10~100mg。通常:乳粉、麦乳精、大豆粉、调味料、水产品等取1~2g。
谷物及制品、肉及制品、糕点、牛乳等取3~5g。蔬菜及制品、砂糖及制品、蜂蜜、奶油等取5~10g。水果及制品取20g、油脂取50g。灰化温度灰化温度的高低对灰分测定结果影响很大。由于各种食品中无机成分的组成、性质及含量各不相同,灰化温度也应有所不同,一般为550℃±25℃
,谷类的饲料达600℃以上。温度太高,将引起K、Na、Cl等元素的挥发损失,磷酸盐、硅酸盐也会熔融,将碳粒包藏起来,无法氧化。温度太低,则灰化速度慢,时间长,不宜灰化完全,也不利于除去过剩的碱性食物吸收的CO2。所以要在保证灰化完全的前提下,尽可能减少无机成分的挥发损失、缩短灰化时间。加热速度不可太快,防急剧干馏时灼热物的局部产生大量气体,而使微粒飞失、易燃。4.灰化时间一般不规定灰化时间,而是观察残留物(灰分)为全白色或浅灰色,内部无残留的碳块,并达到恒量为止。两次结果相差≤
0.5mg。对于已做过多次测定的样品,可根据经验限定时间。总的时间一般为2~5h,个别样品规定温度、时间。应指出,对某些样品即使灰化完全,残灰也不一定呈白色或浅灰色,如铁含量高的食品,残灰呈褐色。锰、铜含量高的食品,残灰呈蓝绿色。(四)灰化
炭化后,把坩埚移入已达规定温度的高温炉口,稍停片刻,再慢慢移入炉膛内,以下操作同坩埚恒量时一样,至恒量。
式中:m1—坩埚质量,gm2—样品+坩埚质量,gm3—残灰+坩埚质量,gB—空白试验残灰重,g。(五)结果×100%灰分=×100%如有空白试验为
有的样品如面粉等粮食样品是以干物质的灰分来计算的,从总质量中减去水分。(六)注意事项
1.样品灰化前要先进行炭化处理,以防温度过高,试样中的水分急剧蒸发使试样飞扬,防止易发泡膨胀的物质在高温下发泡而溢出,减少炭粒被包裹的可能性。
炭化时应先用小火,避免样品溅出。炭化操作一般在电炉上进行,半盖坩埚盖,小心加热使样品在通气情况下逐渐炭化,直至无烟。对易膨胀、发泡的如含糖多的,含蛋白多的样品,可在样品上加数滴辛醇或橄榄油,再进行炭化。
2.灼烧温度不得超过600℃,否则,K、Na、Cl等易挥发损失造成误差。第一次灼烧后,如中间仍炭粒,可加少量水,使已灰化的物质溶解,而未灰化的物质露出表面,蒸干后再灼烧。
从干燥器中取出冷却的坩埚时,因内部成真空,开盖恢复常压时应让空气缓缓进入,以防残灰飞散。
3.灰化后的残渣可留作Ca、P、Fe等成分的分析。
4.用过的坩埚,应把残灰及时倒掉,初步洗刷后,用粗HCl(废)浸泡10~20min,再用水冲刷洗净。第四节食品中蛋白质的测定一、食品中蛋白质测定的意义
天然食品中均含有蛋白质,只有含量多少和品种的不同。(一)蛋白质是生命的物质基础。如果缺乏蛋白质,生物就不能维持其生命活力。
(二)食品中蛋白质含量的多少关系着人体的健康。
蛋白质是重要的营养物质,人和动物只能从食物中得到蛋白质及其分解产物来构成自身的蛋白质。所以食品中蛋白质的含量是评价其营养价值的重要指标。
(三)蛋白质是食品最重要的质量指标,其含量与分解产物直接影响食品的色、香、味。
测定食品中蛋白质的含量,了解食品的质量。合理配膳,保证不同人体的营养需要,掌握食品营养价值和食品品质变化,对合理利用食品资源,为食品生产、加工提供数据,都是十分重要的。因此,测定食品中蛋白质及氨基酸的含量具有重要的意义。二、食品中蛋白质的测定方法
蛋白质的测定方法分两大类:
一类是利用蛋白质的共性即含氮量、肽键和折射率等测定蛋白质含量;
另一类是利用蛋白质中的氨基酸残基、酸性和碱性基团以及芳香基团等测定蛋白质含量。具体测定方法:凯氏定氮法——最常用的,国内外应用普遍。双缩脲反应、染料结合法、Folin-酚试剂法、紫外吸收法、红外分析仪氨基酸总量——酸碱滴定法测定。各种氨基酸的分离与定量——色谱技术。有多种氨基酸分析仪。(一)凯氏定氮法蛋白质的测定通常采用凯氏定氮法。凯氏定氮法是测定蛋白质的经典方法,具有应用范围广、灵敏度较高、回收率较好等优点。凯氏定氮法是测定总有机氮的最准确、最简单和最基本的方法。本法最低可测出0.05mg的氮,约相当于0.3mg的蛋白质,可用于所有动植物食品的分析,因国内应用较普遍,迄今被定为法定的标准检验方法。食品中蛋白质的含氮量
一般为15%~17.6%,有的上下浮动可以测出总氮N凯氏定氮法由Kieldhl于1833年提出,现发展为常量、微量、自动定氮仪法,半微量法及改良凯氏法。这里只介绍前三种。=N×6.25=蛋白质含量1.常量凯氏定氮法(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。①用H3BO3吸收后再以标准HCl溶液滴定。根据标准酸消耗量可以计算出蛋白质的含量。②也可以用过量的标准H2SO4或标准HCl溶液吸收后再以标准NaOH滴定过量的酸。(2)操作步骤
整个过程分三步:消化、蒸馏、吸收与滴定①
消化总反应式:加硫酸钾作为增温剂,提高溶液沸点,纯硫酸沸点340℃,加入硫酸钾之后可以提高至400℃以上。也可加入硫酸钠,氯化钾等提高沸点,但效果不如硫酸钾。2NH2(CH2)2COOH+13H2SO4(NH4)2SO4+6CO2+12SO2+16H2O一定要用浓硫酸(98%)加硫酸铜作为催化剂。还可以作消化终点指示剂(做蒸馏时碱性指示剂)。还可以加氧化汞、汞(均有毒,价格贵)、硒粉、二氧化钛。加氧化剂如双氧水、次氯酸钾等加速有机物氧化速度。③吸收与滴定用4%硼酸吸收,用盐酸标准溶液滴定,指示剂用混合指示剂(甲基红—溴甲基酚绿混合指示剂)或者用亚甲基兰+甲基红。指示剂红色
绿色
红色
(酸)(碱)(酸)用过量的H2SO4或HCl
标准溶液吸收,再用NaOH
标准溶液滴定过剩的酸液,用甲基红指示剂。吸收滴定
(4)注意事项①所用试剂溶液应用无氨蒸馏水配制。②消化时不要用强火,应保持和缓沸腾。③消化时应注意不时转动凯氏烧瓶,以便利用冷凝酸液将附在瓶壁上的固体残渣洗下,并促进其消化完全。④样品中若含脂肪较多时,消化过程中易产生大量泡沫,为防止泡沫溢出瓶外,开始消化时小火加热,并时时摇动;或者加入少量辛醇或液体石蜡或硅油等消泡剂,同时注意控制热源强度。
⑤当样品消化液不易澄清透明时,可将凯氏烧瓶冷却,加入30%过氧化氢2~3mL
后继续加热消化。⑥
—般消化至呈透明后,继续消化30min即可,但对于含有特别难以氨化的氮化合物样品时,需适当延长消化时间。有机物如分解完全,消化液呈蓝色或浅绿色,但含铁量多时,呈较深绿色。⑦蒸馏装置不能漏气。⑧蒸馏前若加碱量不足,消化液呈蓝色不生成氢氧化铜沉淀,此时需增加氢氧化钠用量。
氢氧化铜在70~90℃时发黑。2.微量凯氏定氮法(1)原理及适用范围同前(2)与常量法不同点:加入硼酸量有50mL10mL,滴定用盐酸浓度由0.1mol/L0.01mol/L,用微量滴定管。(3)蒸馏装置图3-19。第五节脂肪的测定一、概述
脂肪(真脂)
类脂质(脂肪酸、磷脂、糖脂等)油脂的伴随物。大多数动、植物食品都含有天然脂肪或类脂化合物,但含量各不相同。食品中的脂类物质和脂肪(一)组成(二)脂肪的测定意义
1.食品中脂肪是人类重要的营养物质之一,具有的重要的生理功能。
(1)富含热量,是体内贮存能量和供给能量的主要物质。每克脂肪在体内可提供37.62kJ(9kcal)热量,比糖类和蛋白质高一倍以上。
(2)是组成人体组织细胞的重要成分。必须脂肪酸在体内参与磷脂的合成。
(3)调节体温,保护内脏,防止热能散发。
(4)营养作用。提供必需的脂肪酸,是脂溶性维生素的良好溶剂。
2.加工方面脂肪能改善食品的感官性状,增加风味。脂肪在食品加工中对色、香、味起着重要作用。
3.测定食品中脂肪含量,可以掌握食品的基础数据。是食物中能量最高的营养素。脂肪含量高低评价食品质量好坏,是否掺假、脱脂,以质论价。对衡量食品的营养价值,实行工艺监督等方面具有重要的意义。但是摄入过量对人体健康不利!
脂肪=甘油(丙三醇)+脂肪酸是食品质量管理中的一项重要指标。食品中脂肪含量的测定是理化检验的必检项目。二、脂肪的测定脂肪的测定项目很多,我们只介绍脂类总量的测定。不同来源的食品所含的脂肪在结构上有许多差异,所以也没有一种通用的提取剂。脂类的共同特点是在水中的溶解度非常小,能溶于脂溶性溶剂中,根据相似相溶的原理具体选择。(一)常用测定脂类的有机溶剂
1.乙醚溶解脂肪的能力强,应用最多。乙醚可饱和2%的水。含水乙醚在萃取脂肪的同时,会抽提出糖分等非脂成分。所以必须用无水乙醚作提取剂,被测样品也要事先烘干。
2.石油醚石油醚的沸点比乙醚高,不太易燃,溶解脂肪能力比乙醚弱,吸收水分比乙醚少,允许样品含微量的水分。有时也采取乙醚+石油醚共用。
但乙醚、石油醚都只能提取样品中游离态的脂肪。对于结合态的脂类,必须预先用酸或碱及乙醇破坏脂类与非脂类的结合后,才能提取。(二)样品的预处理1.固体样品要粉碎。2.样品要干燥较理想的方法是冷冻干燥法。3.酸水解对于乙醚不能渗入内部的或含结合态脂肪。(三)脂类的测定方法
1.索氏提取法(1)原理试样用无水乙醚或石油醚等溶剂抽提后,蒸去溶剂后所得的物质,称为粗脂肪。粗脂肪——残留物中除脂肪外,还含有色素、树脂、蜡、挥发油等物。抽提法所测得的脂肪为游离脂肪。(2)适用范围与特点适用于脂类含量较高,结合态脂类含量少或经水解处理过的,(结合态已转变成游离态),样品应烘干,磨细,不易吸湿结块。此法经典,对大多数样品的测定结果比较可靠。但费时长(8~16h)溶剂用量大,需要专门的仪器——索氏提取器。(4)测定方法①滤纸筒的制备②样品处理
固体样品
称取干燥并研细的样品
2.00~5.00g(可取测定水分后的样品),必要时拌以海砂,无损地移入滤纸筒内。液体或半固体试样称取5.00~10.00g于蒸发皿中,加入海砂约20g于沸水浴上蒸干后,再于100℃±5℃烘干,研细,全部移入滤纸筒内。蒸发皿及粘附有试样的玻棒,均用沾有乙醚的脱脂棉擦净,将棉花放入滤纸筒内。③抽提将滤纸筒或滤纸包放入索氏抽提器内,连接已干燥至恒量的接受瓶,由冷凝管上端加入无水乙醚或石油醚(30~60℃沸程),加量为接受瓶的2/3体积,于水浴上(夏天65℃,冬天80℃左右)加热回流提取,一般视含油量高低提取6~12h,至抽提完全为止(用滤纸试)。④称量取下接受瓶,回收乙醚或石油醚,待接受瓶内乙醚剩1~2mL时,在水浴上蒸干,再于100~105℃干燥2h,取出放干燥器内冷却30min,称量,并重复操作至恒量。
(6)注意事项
①样品应干燥后研细,样品含水分会影响溶剂提取效果,而且溶剂会吸收样品中的水分造成非脂成分溶出。装样品的滤纸筒一定要严密。滤纸筒的高度不要超过回流弯管,否则造成误差。
②抽提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。因水和醇可导致水溶性物质溶解,使得测定结果偏高。过氧化物会导致脂肪氧化,在烘干时也有引起爆炸的危险。
③在挥发乙醚或石油醚时,切忌用火直接加热。烘前应驱除全部残余的乙醚,因乙醚稍有残留,放入烘箱时,有发生爆炸的危险。
④反复加热会因脂类氧化而增重。重量增加时,以增重前的质量作为恒量。
⑤因为乙醚是麻醉剂,要注意室内通风。2.酸水解法
(1)原理试样经酸水解后用乙醚提取,除去溶剂即得总脂肪含量。酸水解法测得的为游离及结合脂肪的总量。(2)适用范围与特点此法适用于各种状态食品中的脂肪测定。特别是加工后的混合食品,易吸湿,不好烘干的,用索氏提取法不适用的样品,效果更好。本法不适于测定含磷脂高的食品,如:鱼、贝、蛋品等。因为在盐酸加热时,磷脂几乎完全分解为脂肪酸和碱,使测定值偏低。本法也不适于测定含糖高的食品,因糖类遇强酸易炭化而影响测定。(2)注意事项①操作时注意掌握水解时酸的浓度,防止大量水分损失,使酸的浓度升高。②乙醇可以使一切溶于乙醇的物质留在溶液内,但乙醇既可溶于水也可溶于乙醚,妨碍分层,适量加入石油醚可帮助分层,促使乙醇进入水层。③醚水分层后应透明清亮,若出现混浊,可记录醚层体积后,将其取出,加入无水Na2SO4脱水,过滤后,再取出一定体积,放入已恒量的锥形瓶中,烘干称量。3.两种方法的比较(1)索氏提取法优点:经典方法,比较准确。缺点:浪费时间和溶剂,且需专门的抽提器。此法适用于脂类含量较高、结合脂肪含量少的食品。此法原则上应用于风干或经干燥处理的试样,但某些湿润状态的食品,添加无水Na2SO4
脱水后,也可用此法测定。此法测得的脂肪是游离脂肪。
(2)酸水解法适用于各类食品中脂肪的测定。对固体、半固体、液体等均不受限制,特别是加工后的混合食品。结合脂肪用乙醚提取法不能提取出来,而用此法能使结合脂肪游离出来,容易用溶剂提取,对于容易吸湿、结块,不易烘干的食品,当不能用索氏提取法时,用此法效果较好。此法测得的是食品中的总脂肪。第七节食品中糖类的测定一、概述
(一)定义和分类
1.定义
碳水化合物统称为糖类,是由碳、氢、氧三种元素组成的一大类化合物。糖+蛋白质→糖蛋白糖+脂肪→糖脂
2.分类
在各种食品中存在形式和含量不一。糖分为单糖、双糖、多糖。有效碳水化合物——人体能消化利用的单糖、双糖、多糖中的淀粉。无效碳水化合物——多糖中的纤维素、半纤维素、果胶等不能被人体消化利用的。这些无效碳水化合物能促进肠道蠕动。
(二)糖类的测定意义
1.糖类是食品中的重要成分,具有重要的生理功能。
(1)是人和动物体的主要供能物质。糖类在人体内可转变成糖原和脂肪而作为营养储备。
(2)糖类也是构成机体组织器官的一种重要物质,参与许多生命过程。如对体内蛋白质消化起保护作用,并与机体的解毒作用有关。
2.加工中的作用。改善食品形态、组织结构、性状风味。在焙烤食品中,糖与蛋白质发生美拉德反应。同时也增加了食品的色、香、味。各种食品和食品原料中所含的糖类的品种及数量上有较大差异。糖类总量反映了食品营养素组成,反映食品质量,是食品营养成分分析必须测定的项目之一。二、食品中糖类的测定①物理法②化学法③色谱法⑤发酵法④酶法⑥
称量法(一)糖类的测定方法(二)可溶性糖类的提取和澄清食品中可溶性糖类通常是指葡萄糖、果糖等游离单糖及蔗糖等低聚糖。一般须将样品磨碎、浸渍成溶液(提取液),经过滤后再测定。1.提取
(1)常用的提取剂有水及乙醇溶液。
(2)提取液制备的原则①取样量与稀释倍数的确定(0.5~3.5mg/mL)。②含脂肪的食品,须经脱脂后再用水提取。③含有大量淀粉、糊精及蛋白质的食品,用乙醇溶液提取。④含酒精和二氧化碳的液体样品,应先除酒精、CO2。⑤提取过程如用水提取,还要加入HgCl2,防低聚糖被酶水解。2.提取液的澄清(1)常用澄清剂要符合三点要求①
除去干扰物质完全。②过量澄清剂不影响以后的操作,或易于除去。③不吸附或沉淀被测糖分,不改变被测糖类的理化性质。中性醋酸铅【Pb(CH3COO)2·3H2O】乙酸锌和亚铁氰化钾溶液硫酸铜和氢氧化钠溶液还有碱性醋酸铅、氢氧化铝溶液、活性炭等。(2)
常用澄清剂的种类(三)还原糖的测定
根据糖分还原性的测定方法叫还原糖法。
Cu2++还原糖Cu+计算还原糖量有两种方法:1.用已知浓度的葡萄糖标准溶液标定的方法。2.通过实验编制出的还原糖检索表来计算。在测定过程中要严格遵守标定或制表时所规定的操作条件,如热源强度(电炉功率)、锥形瓶规格、加热时间、滴定速度等。1.直接滴定法(GB)
(1)原理试样经除去蛋白质后,在加热条件下,以次甲基蓝作指示剂,滴定标定过的碱性酒石酸铜溶液(用还原糖标准溶液标定碱性酒石酸铜溶液),根据样液消耗体积计算还原糖量。将一定量的甲、乙液等量混合,立即生成天蓝色的氢氧化铜沉淀;这种沉淀很快与酒石酸钾钠反应,生成深蓝色的可溶性酒石酸钾钠铜络合物。反应式:反应终点用次甲基蓝指示,它是一种氧化还原指示剂,其氧化型为蓝色,还原型为无色。次甲基蓝的氧化能力比Cu2+弱,稍过量的还原糖则可把次甲基蓝还原,溶液由蓝色变为无色,即为滴定终点。
在加热条件下,以次甲基蓝作指示剂,用样液滴定,样液中的还原糖与酒石酸钾钠铜反应,生成红色的氧化亚铜沉淀;这种沉淀与亚铁氰化钾络合成可溶的无色络合物;二价铜全部被还原后,稍过量的还原糖把次甲基蓝还原,溶液由蓝色变为无色,即为滴定终点;根据样液消耗量可计算出还原糖含量。3-119
(2)
适用范围及特点本法的特点是试剂用量少,操作和计算都比较简便、快速,滴定终点明显。适用于各类食品中还原糖的测定。但测定酱油、深色果汁等样品时,滴定终点常常模糊不清,影响准确性。
本法是国家标准分析方法。
(3)
测定方法样品处理取适量样品,置于250mL容量瓶中,加50mL水,慢慢加入5mL
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