食品饮料中维生素的测定

食品饮料中维生素的测定第一页，共六十六页，编辑于2023年，星期二第一节维生素的测定概述

维生素是调节人体各种新陈代谢过程必不可少的重要营养素。人体如从膳食中摄入维生素的量不足或者机体由于某种原因吸收或合成发生障碍时，就会引起各种维生素缺乏症。近几年已经查明仅有少数几种维生素可以在体内合成，大多数维生素都必须由食物供给。因此，维生素作为强化剂已在食品工业的某些产品中开始使用，测定食品中的维生素含量，不仅可评价食品的营养价值，同时还起到监督维生素强化食品的剂量，以防摄入过多的维生素而引起中毒，所以，测定食品中维生素在营养分析方面具有重要的意义。第二页，共六十六页，编辑于2023年，星期二脂溶性微生物素（如A、D、E、K等）；水溶性维生素（如B1、B2、B6、C、B12等）。维生素A：是人体必需营养素，能促进人体发育，防止眼膜炎、夜盲症等疾病。维生素B1：也叫硫胺素，对人体的功能主要是防脚气病、神经炎，帮助消化，促进发育。维生素B2：对人体功能防口角炎、皮肤炎，防止怕光现象。维生素C：防坏血病，促进外伤愈合，使机体增强抵抗力。维生素D：调节体内矿物盐的平衡，特别是对人体内钙、磷的代谢，并能防止软骨病。

目前已发现的维生素约有二、三十种，按维生素溶解性能可将它们分成两大类：第三页，共六十六页，编辑于2023年，星期二维生素的命名

1、多根据发现的时间顺序以英文字母排序，如维生素A、维生素B1、B2，维生素C，维生素E等。

2、

也有根据特定生理功能，如抗干眼病因子、抗坏血酸、生育酚等，

3、

按照其化学结构如视黄醇、硫胺素、烟酸、叶酸等。第四页，共六十六页，编辑于2023年，星期二脂溶性维生素的理化性质1、结构决定性质，大都具有UV吸收的特性！2、溶解性：脂溶性维生素不溶于水，易溶于苯、乙醚、丙酮、三氯甲烷、乙醇等有机溶剂。

3、耐酸碱性：维生素A、D对酸（ACID）不稳定，对碱稳定；维生素E在无氧情况下，对热、酸、碱稳定。维生素K对酸、碱都不稳定。

4、耐热：维生素A、D、E、K耐热性都好，

5、耐光、耐氧化性：维生素D性质稳定，不易被氧化。维生素A易被氧化，光和热会促进其氧化。维生素E容易被氧化，对可见光稳定但易被紫外线破坏。维生素K对热稳定，但容易被光、氧化剂及醇破坏。（这样在提取时，要求尽量避光、并加入抗氧化剂）

第五页，共六十六页，编辑于2023年，星期二分析方法维生素的分析方法可分为以下几种：（1）涉及人体和动物的生物分析方法。（2）利用原生动物、细菌和酵母的微生物分析方法（3）分光光度法、荧光法、色谱、酶法和免疫等物理化学分析方法。第六页，共六十六页，编辑于2023年，星期二第七页，共六十六页，编辑于2023年，星期二脂溶性维生素测定样品预处理样品皂化脱脂脱脂样品有机溶剂提取脂溶性维生素有机溶剂提取液浓缩测定第二节脂溶性维生素的测定第八页，共六十六页，编辑于2023年，星期二一、维生素A目前维生素A都是合成的，来源：（1）从动物脂肪中，主要在肝脏，鱼肝油，蛋类，乳类存在；（2）从维生素前体而得到（维生素前体：主要指类胡萝卜素，主要是β-胡萝卜素,存在于深色果蔬中。）维生素A的测定常用的方法有三氯化锑比色法、紫外分光光度法、荧光分析法、液相色谱法。第九页，共六十六页，编辑于2023年，星期二对于三氯化锑比色法适用于样品中含VA高的样品，方法简便、快速、结果准确，但是对维生素A含量低的样品，如每克样品中含5～10μg维生素A时，这时样品由于受其脂溶性物质的干扰，不应用比色法测定。对于紫外分光光度法不必加显色剂显色，可直接测定维生素A的含量，对样品中含VA低的也可以测出可信结果，操作简便、快速。第十页，共六十六页，编辑于2023年，星期二

1、维生素A的性质

⑴因有许多不饱和链，故见光易分解；⑵在缺氧情况下，对热较稳定，对光特别敏感。如测强化奶粉时，速度要快，一般要求测定时间短，因为时间长，见光时间长，见光分解，故测出的比出厂的含量要少；⑶对碱稳定；第十一页，共六十六页，编辑于2023年，星期二2.测定方法2.1三氯化锑光度法P1972.1.1测定原理在氯仿溶液中，维生素A与三氯化锑作用可生成蓝色可溶性络合物，在620nm波长处有最大吸收峰，其蓝色的深浅与维生素A的含量在一定范围内成正比，故可通过吸光度测定维生素A的含量。

第十二页，共六十六页，编辑于2023年，星期二原理图示维生素A+三氯化锑氯仿溶液中兰色可溶性配合物620nm波长比色第十三页，共六十六页，编辑于2023年，星期二试剂无水硫酸钠、乙酸酐无水乙醚（不含过氧化物）无水乙醇（不含醛类物质）三氯甲烷（不含分解物和水）250g/L三氯化锑—三氯甲烷溶液1+1氢氧化钠溶液、0.5mol/L氢氧化钾第十四页，共六十六页，编辑于2023年，星期二样品预处理样品测定①样品预处理含有维生素A的样品大多需首先除去脂肪，把维生素A从脂肪中分离出来。常规的去脂方法是采用皂化法和研磨法。2.1.2测定步骤

第十五页，共六十六页，编辑于2023年，星期二A脂类的皂化P197

(1)脂类含有维生素和脂肪这两部分，通过皂化（50%KOH、无水C2H5OH、热回流）把它们分开，得到一部分皂化物和一部分不皂化物。第十六页，共六十六页，编辑于2023年，星期二⑵适用范围适用于维生素A含量不高的样品，但全部试验过程费时，且易导致维生素A的损失。第十七页，共六十六页，编辑于2023年，星期二目前皂化有三种情况：低碱=脂肪︰KOH为1︰2.5的关系

另外在皂化时加抗氧化剂与不加抗氧化剂回收率不一样，加抗氧化剂的回收率高于不加抗氧化剂的回收率。

低温（室温）中温（70℃±2℃）高温（100℃15min）低碱低碱低碱回收率不完全回收率46%回收率70%第十八页，共六十六页，编辑于2023年，星期二（3）提取

将皂化液移入分液漏斗，先用50ml水分两次冲洗皂化瓶，洗液并入分液漏斗。再用100ml乙醚分两次冲洗皂化瓶，所有洗液并入分液漏斗，振摇2min，提取不皂化部分。静止分层后，水层放入第二分液漏斗。皂化瓶再用30ml乙醚分两次冲洗，洗液倾入第二分液漏斗，振摇后静止分层，将水层放入第三分液漏斗，醚层并入第一分液漏斗。如此重复操作，直至水层不再使三氯化锑一三氯甲烷溶液呈蓝色为止。合并乙醚层后，先用水洗提后，再用0.5mol/LKOH溶液洗涤除去醚溶性酸皂，再用水洗涤醚层，直到洗涤水不呈碱性（用酚酞指示剂指示）为止。第十九页，共六十六页，编辑于2023年，星期二（4）浓缩

将醚层液经过无水硫酸钠滤入三角瓶中，再用约15ml乙醚冲洗分液漏斗和硫酸钠两次，洗液并入三角瓶内。用55度水浴蒸馏，回收乙醚。待瓶中剩约5ml乙醚时取下。减压抽干，立即准确加入一定量三氯甲烷（约5ml左右），使溶液中维生素A含量在适宜浓度范围内(3～5μg）。第二十页，共六十六页，编辑于2023年，星期二2.1.3计算SbCl3比色法维生素A／CHCl3＋SbCl3／CHCl3→形成兰色物质→在620nm有最大吸光峰这种兰色物质不稳定，很快褪色或变成其它物质，所以在分析时最好在暗室中进行，并且做标准曲线。计算：每百克样品含VA的量=C×（V1/V2）×（100/W）C：从标准曲线上查得VA的量V1：CHCl3定容的量V2：测定所取样液体积第二十一页，共六十六页，编辑于2023年，星期二B、研磨法适用于每克样品维生素A的含量大于5～10μg样品的测定，如猪肝的分析。步骤简单、省时，结果准确。研磨精确称取2～5g样品，放入盛有3～5倍样品质量的无水硫酸钠研钵中，研磨至样品中水分完全被吸收，并均质化。第二十二页，共六十六页，编辑于2023年，星期二提取

小心地将全部均质化的样品移入带盖的三角瓶内，准确加入50～100ml乙醚。紧压盖子，用力振摇2min；静置澄清（大约需1～2h），或离心澄清（保持低温）。浓缩

取澄清提取乙醚液2～5m1，放入比色管中，在70～80℃水浴上抽气蒸干；然后立即加入lml三氯甲烷溶解残渣，供比色用。第二十三页，共六十六页，编辑于2023年，星期二②标准曲线的绘制6个3cm比色管编号

1

2

3

4

56加各种浓度VA标液1ml1020

30

40

50

60ug/ml乙酸酐（滴）

111111于620nm波长处，以10ml三氯甲烷加1滴乙酸酐调节吸光度至零点；然后将标准比色系列按顺序移入光路前，迅速加入9ml三氯化锑一三氯甲烷溶液，于6s内测定吸光度（每支比色管都在临测前加入显色剂）。以维生素A含量为横坐标，以吸光度为纵坐标绘制曲线。第二十四页，共六十六页，编辑于2023年，星期二2.1.3样品测定取两个3cm比色管，其中一个加入10ml三氯甲烷（样品空白液）和1滴乙酸酐作为空白液；另一支加入lml样品溶液，再加1滴乙酸酐。其余步骤同标准曲线的制备。分别测定样品空白液和样品溶液的吸光度，从标准曲线中查出相应的维生素A含量。第二十五页，共六十六页，编辑于2023年，星期二2.1.4计算式中χ---维生素A含量,单位mg/100g；

c----由标准曲线上查得样品溶液中维生素A的含量，μg/ml；

c0----由标准曲线上查得样品空白液中维生素A的含量，μg/ml；

m----样品质量，g；’

V----样品提取后加入三氯甲烷定容之体积，ml；

100----以每100g样品计。第二十六页，共六十六页，编辑于2023年，星期二说明及讨论（1）本法摘自GB12388-1990，适用于食品中维生素A的测定（2）SbCl3

具有腐蚀性，不能粘在手上。且与水生成白色沉淀，所以不能碰到水。（3）SbCl3

与维生素A生成的蓝色物质很不稳定，要在6S内完成吸光度的测定，否则蓝色反应逐渐消失，使结果偏低。（4）维生素A见光易分解，整个实验应在暗处进行（5）本法适用于维生素A含量较高的样品。第二十七页，共六十六页，编辑于2023年，星期二紫外吸收光谱：分子价电子能级跃迁。波长范围：100-800nm.(1)远紫外光区:

100-200nm(2)近紫外光区:200-400nm(3)可见光区:400-800nm250300350400nm1234eλ可用于结构鉴定和定量分析。电子跃迁的同时，伴随着振动转动能级的跃迁;带状光谱。2测定方法

2.2紫外分光光度法

紫外吸收光谱的产生

第二十八页，共六十六页，编辑于2023年，星期二Lamber-Beer定律：吸收光谱法基本定律描述物质对单色光吸收强弱与液层厚度和待测物浓度的关系假设一束平行单色光通过一个吸光物体第二十九页，共六十六页，编辑于2023年，星期二

紫外分光光度法测定维生素A

E是吸收系数原理：VA为脂溶性的，测定VA时必须先将样品中的脂肪抽提出来进行皂化，萃取不皂化部分，在经柱层析除去杂质等干扰物质，在紫外328nm下测定，求出含量。第三十页，共六十六页，编辑于2023年，星期二方法

1）提取及皂化:称样10.00g→于烧杯中→加40ml水搅匀→移250ml分液漏斗中→加氨水5ml→加乙醇35ml→摇匀→用乙醚抽提（每次40ml抽提三次）→收集乙醚层→用10ml水洗乙醚层三次→水层再用30ml乙醚抽提一次→合并所用乙醚→用索氏法除乙醚→待瓶中乙醚除尽后→加30ml80%的KOH→40mlC2H5OH→加0.8g焦性没食子酸→83℃水浴30分钟（皂化脂肪）→冷却后移入250ml分液漏斗中→加60ml水→用40ml乙醚抽提三次→合并乙醚抽提液→用水洗至中性→用索氏法除乙醚→除去后用5ml石油醚溶解瓶中内容物→然后移入刻度试管中

第三十一页，共六十六页，编辑于2023年，星期二

2）层析在层析柱内装8cm高度中性氧化铝→2cm高度碱性氧化铝及1cm无水硫酸钠→以石油醚浸透→装皂化后的样液慢慢于柱内→用1～2ml石油醚洗试管→洗液倒入柱内，活塞打开以每分钟为35滴左右的速度打开，当液面降到接近硫酸钠时→加5ml石油醚→随后用5ml洗脱液逐次洗涤。层析柱上第一个黄色层析层，一般是β-胡萝卜素，此带在12%洗脱液前后洗去，收集于10ml容量瓶中直到流出物不呈黄色为止，此层可测β-胡萝卜素用，而VA一般在50%洗脱液洗出，用2ml刻度吸管收集1ml。吸约0.2ml于小试管中→加0.3ml25%三氯化锑→溶液如呈兰色→表明有VA存在，故0.5ml用石油醚定容10ml。b.方法第三十二页，共六十六页，编辑于2023年，星期二二、维生素D

1.维生素D的性质维生素D是类固醇的衍生物，具有维生素D活性的物质约10余种，在功能上可以防治佝偻病。其中最主要的是维生素D2(麦角钙化醇)和维生素D3(胆钙醇)。是由维生素D原经紫外线照射形成的。

维生素D在鱼肝油和鸡蛋黄等食品中含量较多，一般成人不会缺VD，而婴儿容易缺乏。

维生素D2

药片吃多了中毒。第三十三页，共六十六页，编辑于2023年，星期二2.测定方法2.1三氯化锑光度法

原理：在三氯甲烷溶液中，维生素D与三氯化锑结合生成一种橙黄色化合物，并于500nm波长处有一个最大吸收，其呈色程度与维生素D含量成正比。

维生素D／CHCl3

＋SbCl3／CHCl3→形成橙黄色物质→500nm下测定

第三十四页，共六十六页，编辑于2023年，星期二说明食品中维生素D含量一般较低，而其他维生素及物质含量大于维生素D，对测定产生干扰，测定前必须经柱层析除去这些物质。此法测定值为D2和D3的总量。第三十五页，共六十六页，编辑于2023年，星期二2.2紫外分光光度法

VD／乙醇→265nm下测定第三十六页，共六十六页，编辑于2023年，星期二2.3高效液相色谱法（HPLC）基本原理：试样在焦性没食子酸的保护下皂化，用石油醚萃取不皂化物，萃取物经正相色谱柱分离富集，再用反相色谱柱进一步分离，紫外检测器测定，与标准试样比较定量。第三十七页，共六十六页，编辑于2023年，星期二三、β-胡萝卜素的测定P198

（GB/T5009.83—2003）第一方法是HPLC；第二方法为纸层析法。胡萝卜素是一种广泛存在于有色蔬菜和水果中的天然色素，有多种异构体和衍生物，总称为类胡萝卜素，其中在分子结构中含有β一紫罗宁残基的类胡萝卜素，在人体内可转变为维生素A，故称为维生素A原。如α、β、γ胡萝卜素，其中以β—胡萝卜素效价最高。

第三十八页，共六十六页，编辑于2023年，星期二

胡萝卜素原只存在于植物性食品中，但以含有胡萝卜为食物的家禽、兽类、水产动物及其加工产品，以及为着色而添加胡萝卜素的食品，当然也含有胡萝卜素。第三十九页，共六十六页，编辑于2023年，星期二胡萝卜素对热及酸、碱比较稳定，但紫外线和空气中的氧可促进其氧化破坏。因系脂镕性维生素，故可用有机溶剂从食物中提取。胡萝卜素本身是一种色素，在450nm波长处有最大吸收，故只要能完全分离，便可定性和定量。但在植物体内，胡萝卜素经常与叶绿素、叶黄素等共存，在提取β一胡萝卜素时，这些色素也能被有机溶剂提取，因此在测定前，必须将胡萝卜素与其它色素分开。常用的方法有纸层析、柱层析和薄层层析法。第四十页，共六十六页，编辑于2023年，星期二第三节

水溶性维生素的测定一、维生素B1的测定VB1又叫硫胺素1、食品中VB1的存在形式⑴常以游离态存在；⑵复合脂形式存在（磷蛋白）；⑶辅羧酶形式存在

VB1在酵母、米糠、麦胚、花生、黄豆以及绿色的蔬菜和牛乳、蛋黄中比较丰富，动物组织不如植物含量丰富。第四十一页，共六十六页，编辑于2023年，星期二2、VB1的性质⑴VB1在中性、碱性下不稳定，易分解；⑵VB1在酸性条件下稳定，即使加热酸性也稳定；⑶VB1为白色结晶，微溶于C2H5OH，不溶于乙醚或CHCl3，易溶于水。第四十二页，共六十六页，编辑于2023年，星期二

3、VB1的测定

世界各国都用荧光比色法测定P202⑴原理：硫胺素在碱性铁氰化钾溶液中，被氧化成一种蓝色荧光物质，即为硫色素，在紫外光下，硫色素发出荧光。第四十三页，共六十六页，编辑于2023年，星期二

⑵方法(a)提取称取一定量的试样，加0.3mol/LHCl溶液使其溶解后置于103KPa压力锅中水解，冷却后中和至pH=4.5，用淀粉酶使淀粉水解，也可用磷酸酶使淀粉水解，于50℃恒温箱中12小时，使硫胺素游离出来。第四十四页，共六十六页，编辑于2023年，星期二（b）纯化（采用柱层析提纯）吸附剂采用的是人造浮石。人造浮石用25%KCl溶液分数次洗涤，主要是把VB1吸附上去，吸附上去后，再用热水淋洗，最后用25%KCl-HAC把VB1洗脱下来，这样就得到纯VB1，再根据上面的原理在碱性下分析。（c)氧化分别取A,B两个Maizel-Gerson反应瓶，各加5mL试样净化液，A瓶加3mL15g/100mL氢氧化钠溶液（试剂空白），B瓶中加3mL碱性铁氰化钾溶液（试样），于相同条件下震摇，各加10mL正丁醇萃取。同样步骤做标准硫胺素应用液的氧化和提取，分离出萃取液后供测荧光强度。第四十五页，共六十六页，编辑于2023年，星期二Maizcl-Gerson反应瓶第四十六页，共六十六页，编辑于2023年，星期二（2）定量方法标准曲线法：配制一系列标准浓度试样测定荧光强度，绘制标准曲线，再在相同条件下测量未知试样的荧光强度，在标准曲线上求出浓度第四十七页，共六十六页，编辑于2023年，星期二二、维生素B2的测定P204（1）VB2的特性（PropertiesofVB2）①对热稳定，对酸和中性pH也稳定,在120℃加热6h仅少量破坏。②在碱性条件下迅速分解。③在光照下转变为光黄素和光色素,并产生自由基,破坏其它营养成分产生异味,如牛奶的日光臭味即由此产生。（2）测定方法有荧光法和高效液相色谱法。第四十八页，共六十六页，编辑于2023年，星期二第四十九页，共六十六页，编辑于2023年，星期二

三、维生素C的测定

P206

维生素C是一种已糖醛基酸，有抗坏血病的作用，所以被人们称做抗坏血酸，主要为还原型及脱氢型两种，广泛存在于植物组织中，新鲜的水果、蔬菜，特别是枣、辣椒、苦瓜、柿子叶、猕猴桃、柑橘等食品中含量较多。它是氧化还原酶之一，本身易被氧化，但在有些条件下又是一种抗氧化剂。

第五十页，共六十六页，编辑于2023年，星期二维生素C（还原型）纯品为白色无臭结晶，熔点190～192℃，溶于水或乙醇中，不溶于油剂。在水溶液中易被氧化，在碱性条件下易分解，在弱酸条件中较稳定，维生素C开始氧化为脱氢型抗坏血酸（有生理作用）。如果进一步水解则生成2，3-二酮古乐糖酸，失去生理作用。第五十一页，共六十六页，编辑于2023年，星期二根据它具有的还原性质可以测定维生素C的含量。常用的测定方法有（1）2，6-二氯靛酚法

（还原型VC）（2）2，4-二硝基苯肼法

（总VC）（3）碘酸法（4）碘量法（5）荧光法第五十二页，共六十六页，编辑于2023年，星期二

1.2，6-二氯靛酚滴定法

P2091、原理：还原型抗坏血酸还原染料2，6-二氯靛酚，该染料在酸性中呈红色（在中性和碱性条件下呈蓝色），被还原后红色消失。还原型抗坏血酸还原2，6-二氯靛酚后，本身被氧化成脱氢抗坏血酸。

在没有杂质干扰时，一定量的样品提取液还原标准2，6-二氯靛酚的量与样品中所含维生素C的量成正比。第五十三页，共六十六页，编辑于2023年，星期二（一）二氯靛酚法（测定还原型抗坏血酸）原理图示还原型抗坏血酸还原型2，6-二氯靛酚法（无色）H+2，6-二氯靛酚法（粉红色）+脱氢型抗坏血酸+第五十四页，共六十六页，编辑于2023年，星期二2、试剂⑴1%草酸溶液：称取10g草酸，加水至1000ml；⑵2%草酸溶液：称20g草酸，加水至1000ml；⑶维生素C标准液：准确称20mgVC溶于1%草酸中，并稀释至100ml，吸5ml于50ml容量瓶中，加入1%草酸至刻度，此溶液每毫升含有0.02mgVC；第五十五页，共六十六页，编辑于2023年，星期二

⑷0.02%2，6-二氯靛酚溶液：称取2，6-二氯靛酚50mg，溶于200ml含有52mg碳酸氢钠的热水中，冷却后，稀释至250ml，过滤于棕色瓶中，贮存于冰箱内，应用过程中每星期标定一次。第五十六页，共六十六页，编辑于2023年，星期二标定一：吸标液（VC）5ml于三角瓶→加6%KI溶液0.5ml→加1%淀粉3滴→用0.001NKIO3标液滴定到淡兰色。计算：

抗坏血酸浓度（mg/mL）=（V1×0.088）/V2V1-滴定时消耗0.001NKIO3标液的体积（mL）V2-维生素C溶液的体积（mL）0.088-1ml0.001NKIO3标液≈维生素C的量（mg/mL）

第五十七页，共六十六页，编辑于2023年，星期二标定二：吸5ml已知浓度VC标液→加5ml1%草酸→用染料2，6-二氯靛酚滴定至溶液呈粉红色，在15秒不褪色为终点计算：每毫升2，6-二氯靛酚相当于维生素C的毫克数等于滴定度（T）T=（C×V1）/

V2C-维生素C的浓度（mg/ml）V1-维生素C的体积（ml）V2-消耗2，6-二氯靛酚的体积（ml）

第五十八页，共六十六页，编辑于2023年，星期二⑸0.001NKIO3标液：吸0.1NKIO3溶液5ml→于500ml容量瓶内→加水至刻度，每毫升相当于VC0.008mg；⑹0.5%淀粉溶液；⑺6%KI溶液。第五十九页，共六十六页，编辑于2023年，星期二3、操作方法⑴提取：称样50g→加2%草酸100ml→到入捣碎机中→处理→过滤→颜色若深可加白陶土，将上述溶液过滤，滤液备用。⑵滴定：吸5ml样液→于三角瓶→用染料滴定至粉红色→15秒内不褪色计算：VC（mg/100g）=（V×T）/W

×100V-消耗染料体积（ml）T