1、模块四模块四 食品一般成分的测定食品一般成分的测定 食品理化检验技术杨玉红 田艳花项目一项目一 水分的测定水分的测定 食品中的水分：食品中的水分：1、是食品的主要组成成分、是食品的主要组成成分2、水分子的含量和分布直接影响、水分子的含量和分布直接影响到食品的外观、色泽、风味、到食品的外观、色泽、风味、 4、不同的食品有其特征性的水分、不同的食品有其特征性的水分含量。如含量。如:面包面包3545；奶粉；奶粉4；肉肉80；谷物，；谷物，1015等。等。一、一、 概述概述1 1、 水分的存在状态水分的存在状态自由水（游离水）自由水（游离水）是靠分子间力形成是靠分子间力形成的吸附水。的吸附水。亲和水亲
2、和水 强极性基团单分子外的水分子强极性基团单分子外的水分子层。层。结合水（束缚水）结合水（束缚水）以氢键结合的水，以氢键结合的水，结晶水。结晶水。2 2 、 水分的测定方法水分的测定方法 直接法直接法利用水分本身的物理性质、化学性质利用水分本身的物理性质、化学性质测定水分：重量法、蒸馏法、卡尔测定水分：重量法、蒸馏法、卡尔费休法、化学费休法、化学方法。方法。 间接法间接法利用食品的物理常数通过函数关系确利用食品的物理常数通过函数关系确定水分含量：如测相对密度、折射率、电导、旋定水分含量：如测相对密度、折射率、电导、旋光率等。光率等。直接法比间接法准确度高。直接法比间接法准确度高。 水分是重要的
3、质量指标之一 ; 水分是一项重要的经济指标 ; 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。3 3、水分的测定的意义、水分的测定的意义二、二、 水分的测定方法水分的测定方法 常压干燥法；（此法用的广泛）常压干燥法；（此法用的广泛） 真空干燥法；（样品加热分解时用）真空干燥法；（样品加热分解时用） 红外线干燥法；红外线干燥法； 真空器干燥法；（干燥剂法）真空器干燥法；（干燥剂法） 蒸馏法蒸馏法 卡尔卡尔- -费休法费休法 物理检测法物理检测法（一）干燥法（一）干燥法（1 1）干燥法的前提条件）干燥法的前提条件 水分是唯一挥发成分，不含或含其它挥发性水分是唯一挥发成分，不含或含其它挥
4、发性成分极微成分极微; ; 水分挥发要完全，即含胶态物质、含结合水水分挥发要完全，即含胶态物质、含结合水量少量少; ; 食品中其它成分由于受热而引起的化学变化食品中其它成分由于受热而引起的化学变化可以忽略不计。可以忽略不计。 1、干燥法的注意事项、干燥法的注意事项（2 2）操作条件的选择）操作条件的选择 称量瓶的选择称量瓶的选择 称样量称样量 干燥设备干燥设备 干燥条件干燥条件 u 原理：原理：在一定的温度（在一定的温度（9595105105）和压）和压力（常压）下，将样品放在烘箱中加热干力（常压）下，将样品放在烘箱中加热干燥，除去蒸发的水分，干燥前后样品的质燥，除去蒸发的水分，干燥前后样品的
5、质量之差即为样品的水分含量。量之差即为样品的水分含量。 u 适用范围：适用范围：用于在用于在9595105105下，不含或下，不含或含其他挥发性物质甚微且对热稳定的食品。含其他挥发性物质甚微且对热稳定的食品。2、常压干燥法、常压干燥法样品的预处理（对分析结果影响较大）样品的预处理（对分析结果影响较大）采集、处理、保存过程中，要防止组分发生变化，特别要防采集、处理、保存过程中，要防止组分发生变化，特别要防止水分的丢失或受潮。止水分的丢失或受潮。固体样品要磨碎，谷类达固体样品要磨碎，谷类达18目，其他目，其他3040目。目。液态样品要在水浴上先浓缩，然后进干燥箱。液态样品要在水浴上先浓缩，然后进干
6、燥箱。浓稠液体（糖浆、炼乳等）：加水稀释；加入精制海砂或无浓稠液体（糖浆、炼乳等）：加水稀释；加入精制海砂或无水硫酸钠，搅拌均匀以增大增发面积。水硫酸钠，搅拌均匀以增大增发面积。含水量含水量16%的谷类食品，采用两步干燥法。如面包，切成的谷类食品，采用两步干燥法。如面包，切成薄片，自然风干薄片，自然风干1520h，再称量，磨碎，烘干，再称量，磨碎，烘干 。l常压干燥法操作过程：常压干燥法操作过程： 烘箱预热烘箱预热 称量皿横重称量皿横重m3 准确称准确称样样+称量皿重称量皿重 m1 干燥干燥1h 冷却冷却30min 称量称量 干燥干燥1h 冷却冷却30min 称量称量 反复至恒重准确称样反复至
7、恒重准确称样+称量皿重称量皿重 m2 。l水分的计算：水分的计算： 水分水分% = ( m1 - m2)/ (m1 - m3) 100%3、减压干燥法、减压干燥法 u 原理：采用较低的温度，在减压条件下蒸原理：采用较低的温度，在减压条件下蒸发排除样品中的水分，根据干燥前后样品发排除样品中的水分，根据干燥前后样品所失去的质量计算样品的水分含量。所失去的质量计算样品的水分含量。u 适用范围：在适用范围：在100 100 以上加热容易变质及以上加热容易变质及含有不易除去的结合水的食品含有不易除去的结合水的食品. . u 减压干燥法的具体操作减压干燥法的具体操作 准确称准确称2.002.005.00g
8、5.00g样品样品于烘至恒重的称量皿于烘至恒重的称量皿至真空烘箱至真空烘箱5555、真空度、真空度404053KPa53KPa（700700740mmHg740mmHg）烘干烘干于干燥皿冷却于干燥皿冷却称至恒重称至恒重u 计算方法同前计算方法同前u 装置图（如下图）装置图（如下图）减压干燥工艺流程图减压干燥工艺流程图（二）蒸馏法（二）蒸馏法u原理：把不溶于水的有机溶原理：把不溶于水的有机溶剂和样品放入蒸馏式水分测剂和样品放入蒸馏式水分测定装置中加热，试样中的水定装置中加热，试样中的水分与溶剂蒸汽一起蒸发，冷分与溶剂蒸汽一起蒸发，冷凝并收集馏出液，由水分的凝并收集馏出液，由水分的容量而得到样品的
9、水分含量。容量而得到样品的水分含量。如香料中水分测定如香料中水分测定 u 蒸馏法测定的步骤蒸馏法测定的步骤 准确称准确称2.002.005.00g5.00g样品样品于于250ml250ml水分测定蒸水分测定蒸馏瓶中馏瓶中加入约加入约505075ml75ml有机溶剂有机溶剂接蒸馏装接蒸馏装置置徐徐加热蒸馏徐徐加热蒸馏至水分大部分蒸出后至水分大部分蒸出后在在加快蒸馏速度加快蒸馏速度至刻度管水量不在增加至刻度管水量不在增加读数读数 u 蒸馏法测定水分含量的计算蒸馏法测定水分含量的计算X=100X=100V/mV/mu式中：式中：X X样品重的水分含量，样品重的水分含量，mL/100gmL/100g；
10、或；或按水在按水在2020时密度时密度0.9982g/mL0.9982g/mL计算质量分数；计算质量分数；u V V接受管内水的体积，接受管内水的体积，mLmL；u m m样品的质量，样品的质量，g g。u常用的有机溶剂及选择依据常用的有机溶剂及选择依据u选择依据：对热不稳定的食品，一般不采用二甲苯，因为它选择依据：对热不稳定的食品，一般不采用二甲苯，因为它的沸点高，常选用低沸点的有机溶剂，如苯。对于一些含有的沸点高，常选用低沸点的有机溶剂，如苯。对于一些含有糖分，可分解释放出水分的样品，如脱水洋葱和脱水大蒜可糖分，可分解释放出水分的样品，如脱水洋葱和脱水大蒜可采用苯，要根据样品的性质来选择有
11、机溶剂。采用苯，要根据样品的性质来选择有机溶剂。 溶剂溶剂苯苯甲苯甲苯二甲苯二甲苯CCl4密度密度0.880.86 0.86 1.59沸点沸点80 80 140 76.8 （三）卡尔费林法（三）卡尔费林法 原理：原理：卡尔卡尔-费休法测定水分的原理基于水分存在时碘费休法测定水分的原理基于水分存在时碘和二氧化硫的氧化还原反应。和二氧化硫的氧化还原反应。 2H2 0S02I22HIH2S04 上述反应是可逆的，在体系中加入了吡啶和甲醇则使反上述反应是可逆的，在体系中加入了吡啶和甲醇则使反应顺利地向右进行。应顺利地向右进行。 C5H5NI2十十C5 H5 NSO2C5H5N+H2 0 2 C5H5N
12、HIC5H5NS03 C5H5NS03CH3OH C5H5N(H)S04CH3 适用的范围：适用的范围： 卡尔费休法可适用于含有卡尔费休法可适用于含有I I或更多水分的或更多水分的样品，如砂糖、可可粉、糖蜜、茶叶、乳粉、炼样品，如砂糖、可可粉、糖蜜、茶叶、乳粉、炼乳及香料等食品中的水分测定，其测定准确性比乳及香料等食品中的水分测定，其测定准确性比直接干燥法要高，它也是测定脂肪和油类物品中直接干燥法要高，它也是测定脂肪和油类物品中微量水分的理想方法。微量水分的理想方法。卡尔卡尔费休法测定步骤：费休法测定步骤： 对于固体样，如糖果必须预先粉碎，称对于固体样，如糖果必须预先粉碎，称0.300.300
13、.50g0.50g样于称样瓶中。样于称样瓶中。 取取50 ml50 ml甲醇甲醇 于反应器中，所加甲醇要能淹没电于反应器中，所加甲醇要能淹没电极，用极，用KFKF试剂滴定试剂滴定50 ml50 ml甲醇中痕量水甲醇中痕量水 滴至指针与标滴至指针与标定时相当并且保持定时相当并且保持1min1min不变时不变时 打开加料口打开加料口 将称好将称好的试样立即加入的试样立即加入 塞上皮塞塞上皮塞 搅拌搅拌 用用KFKF试剂滴至试剂滴至终点保持终点保持1min1min不变不变 记录记录化学干燥法化学干燥法微波法微波法红外吸收光谱法红外吸收光谱法折光法折光法电导率法电导率法介电容量法介电容量法其它还有声波
14、和超声波法，核磁共振波谱法，中子法等。其它还有声波和超声波法，核磁共振波谱法，中子法等。（四）其它测定水分方法（四）其它测定水分方法红外水分测量仪红外水分测量仪 水分活度表示食品中水分存在的状态，反应水与食品的水分活度表示食品中水分存在的状态，反应水与食品的结合或游离程度，结合或游离程度，AwAw结合程度结合程度，AwAw结合程度结合程度。 AwAw影响色、香、味保存期。一般，同种食品水分含量影响色、香、味保存期。一般，同种食品水分含量，AwAw值值 。 定义：溶液中水的逸度与纯水的逸度之比值，可近似表定义：溶液中水的逸度与纯水的逸度之比值，可近似表示为示为 溶液中水蒸气分压与纯水蒸汽压之比。
15、溶液中水蒸气分压与纯水蒸汽压之比。三、三、 水分活度值的测定水分活度值的测定uA AW W测定仪法测定仪法 原理：在一定温度下主要利用原理：在一定温度下主要利用A AW W测定仪中的测定仪中的传感器根据食品中水的蒸汽压力的变化，从传感器根据食品中水的蒸汽压力的变化，从仪器的表头上读出指针所示的水分活度。在仪器的表头上读出指针所示的水分活度。在样品测定前需用氯化钡和溶液校正样品测定前需用氯化钡和溶液校正A AW W测定仪测定仪的的A AW W为为9.0009.000。 水分活度值的测定方法水分活度值的测定方法u溶剂萃取法溶剂萃取法 原理：在一定温度下，苯所萃取出的水量原理：在一定温度下，苯所萃取
16、出的水量与样品中水相的水分活度成正比。用卡尔与样品中水相的水分活度成正比。用卡尔费休法分别测定苯从食品和纯水中萃取费休法分别测定苯从食品和纯水中萃取出的水量并求出两者之比，即为样品的水出的水量并求出两者之比，即为样品的水分活度。分活度。u扩散法（恒定相对湿度平衡法）扩散法（恒定相对湿度平衡法） 原理：样品在微量扩散皿中，在恒温条件原理：样品在微量扩散皿中，在恒温条件下，根据样品在不同的标准饱和溶液中平下，根据样品在不同的标准饱和溶液中平衡后，质量的增加或者减少，作图，横坐衡后，质量的增加或者减少，作图，横坐标为水活度，纵坐标为质量变化。从而计标为水活度，纵坐标为质量变化。从而计算水分活度。算水
17、分活度。1 1、水分测定常用什么方法？它对被检验物、水分测定常用什么方法？它对被检验物有何要求？误差可能来自哪些方面？有何要求？误差可能来自哪些方面？2 2、蒸馏法测定水分主要有哪些优点？常、蒸馏法测定水分主要有哪些优点？常有试剂有哪些，使用依据是什么？有试剂有哪些，使用依据是什么？3 3、卡尔费休法应注意的问题？、卡尔费休法应注意的问题？ 思考题思考题项目二项目二 灰分及几种矿物灰分及几种矿物元素的测定元素的测定一、一、 灰分的测定灰分的测定l灰分的定义灰分的定义l在高温灼烧时，食品发生一系列物理和化在高温灼烧时，食品发生一系列物理和化学变化，最后有机成分挥发逸散，而无机学变化，最后有机成分
18、挥发逸散，而无机成分（主要是无机盐和氧化物）则残留下成分（主要是无机盐和氧化物）则残留下来，来，这些残留物称为灰分。它标示食品中这些残留物称为灰分。它标示食品中无机成分总量的一项指标。无机成分总量的一项指标。l粗灰分的定义粗灰分的定义 l灰分不完全或不确切地代表无机物的总量灰分不完全或不确切地代表无机物的总量，如某些金，如某些金属氧化物会吸收有机物分解产生的属氧化物会吸收有机物分解产生的CO2CO2而形成碳酸盐，而形成碳酸盐，使无机成分增多了，有的又挥发了（如使无机成分增多了，有的又挥发了（如ClCl、I I、PbPb为易为易挥发元素。挥发元素。P P、S S等也能以含氧酸的形式挥发散失）。等
19、也能以含氧酸的形式挥发散失）。从这个观点出发通常把从这个观点出发通常把食品经高温灼烧后的残留物称食品经高温灼烧后的残留物称为为粗灰分（总灰分）粗灰分（总灰分）。 粗灰分粗灰分水溶性灰分水溶性灰分水不溶性灰分水不溶性灰分酸溶性灰分酸溶性灰分酸不溶性灰分酸不溶性灰分水溶性灰分水溶性灰分反映可溶性反映可溶性K K、NaNa、CaCa、MgMg等的氧化物和盐类的含量。可反映果酱、果等的氧化物和盐类的含量。可反映果酱、果冻等制品中果汁的含量。冻等制品中果汁的含量。酸溶性灰分酸溶性灰分反映反映FeFe、AlAl等氧化物、碱土等氧化物、碱土金属的碱式磷酸盐的含量。金属的碱式磷酸盐的含量。酸不溶性灰分酸不溶性
20、灰分反映污染的泥沙及机械物反映污染的泥沙及机械物和食品中原来存在的微量和食品中原来存在的微量SiOSiO2 2的含量。的含量。l灰分测定的意义灰分测定的意义l考察食品的原料及添加剂的使用情况；考察食品的原料及添加剂的使用情况； l灰分指标是一项有效的控制指标；灰分指标是一项有效的控制指标；例：面粉生产，往往在分等级时要用灰分指标，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因小麦麸皮的灰分含量比胚乳高2020倍。倍。 富强粉应为富强粉应为 0.3 0.3 0.5 %0.5 %， 标准粉应为标准粉应为 0.6 0.6 0.9 %0.9 %，l反映动物、植物的生长条件。反
21、映动物、植物的生长条件。二、总灰分的测定二、总灰分的测定GB/T 5009.4GB/T 5009.420032003食品中灰分的测定方法食品中灰分的测定方法 1 1、原理：、原理： 把一定的样品经炭化后放入高温炉内灼烧，转把一定的样品经炭化后放入高温炉内灼烧，转化，称量残留物的重量至恒重，计算出样品总化，称量残留物的重量至恒重，计算出样品总灰分的含量。灰分的含量。2 2、灰化条件的选择、灰化条件的选择（1 1）灰化容器）灰化容器坩埚坩埚 坩埚盖子与埚要配套。坩埚盖子与埚要配套。 坩埚材质有多种：坩埚材质有多种： 素瓷素瓷 铂铂 石英石英 个别情况也可使用蒸发皿。个别情况也可使用蒸发皿。（2 2
22、）取样量）取样量 根据试样种类和性状来定，一般控制灼烧后灰分为根据试样种类和性状来定，一般控制灼烧后灰分为 10 10 100 mg 100 mg 。通常：通常： 乳粉、麦乳精、大豆粉、调味料、水产品等取乳粉、麦乳精、大豆粉、调味料、水产品等取1 12g2g。谷物及制品、肉及制品、糕点、牛乳等取谷物及制品、肉及制品、糕点、牛乳等取3 35g5g。蔬菜及制品、砂糖及制品、蜂蜜、奶油等取蔬菜及制品、砂糖及制品、蜂蜜、奶油等取5 510g10g。水果及制品取水果及制品取 20g 20g 、油脂取、油脂取50 g 50 g 。（3）灰化温度）灰化温度 由于各种食品中无机成分的组成、性质及含量由于各种食
23、品中无机成分的组成、性质及含量各不相同，灰化温度一般为各不相同，灰化温度一般为525 600。 温度太高，温度太高，将引起将引起K、Na、Cl等元素的挥发损失，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，使元磷酸盐、硅酸盐也会熔融，将碳粒包藏起来，使元素无法氧化。素无法氧化。 温度太低，温度太低，则灰化速度慢，时间长，不宜灰化完则灰化速度慢，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全，也不利于除去过剩的碱性食物吸收的CO2。（4）灰化时间）灰化时间 一般不规定灰化时间，而是观察残留物（灰分）为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
24、块，并达到全白色或浅灰色，内部无残留的碳块，并达到恒重恒重为止。两次结果相差为止。两次结果相差 0.5 mg。对于已做过多次测定。对于已做过多次测定的样品，可根据经验限定时间。的样品，可根据经验限定时间。 总的时间一般为总的时间一般为 2 5 小时，个别样品有规定温度、小时，个别样品有规定温度、时间。时间。3、加速灰化的方法、加速灰化的方法 有些样品难于灰化，如含磷较多的谷物及其制品。为了缩短有些样品难于灰化，如含磷较多的谷物及其制品。为了缩短灰化周期，采用加速灰化过程。灰化周期，采用加速灰化过程。u改变操作方法：样品初步灼烧后取出坩埚改变操作方法：样品初步灼烧后取出坩埚冷却冷却 在灰中加在灰
25、中加少量热水少量热水搅拌使水溶性盐溶解，使包住的碳粒游离出来搅拌使水溶性盐溶解，使包住的碳粒游离出来蒸去水分蒸去水分干燥干燥灼烧灼烧u2. 加加HNO3(1：1)或或30%H2O2（灰化助剂）：使未氧化的碳（灰化助剂）：使未氧化的碳粒充分氧化并且使它们生成粒充分氧化并且使它们生成NO2和水，这类物质灼烧时完全和水，这类物质灼烧时完全消失，又不至于增加残留物灰分重量。消失，又不至于增加残留物灰分重量。u3. 加惰性物质：如加惰性物质：如Mg,CaCO3等，这些都不溶解，使碳粒不等，这些都不溶解，使碳粒不被覆盖，此法同时作空白实验。被覆盖，此法同时作空白实验。4 4、总灰分的测定方法（以瓷坩埚为例
26、）总灰分的测定方法（以瓷坩埚为例）： 恒重恒重取出取出入干燥器冷却入干燥器冷却 30 30 分钟分钟结果计结果计算算不恒重不恒重灰化灰化1 1小时小时炭化样品炭化样品瓷坩埚瓷坩埚的准备的准备马福炉马福炉的准备的准备称样品称样品 n测定步骤测定步骤n在坩埚中称取定量样品在坩埚中称取定量样品在电炉中炭化至在电炉中炭化至无烟无烟 在在500马福炉中灼烧到灰白色马福炉中灼烧到灰白色 冷却到冷却到200 入干燥皿冷却到室温入干燥皿冷却到室温称称重重 灼烧灼烧1小时小时 冷却到恒重冷却到恒重 m 1空坩埚质量，空坩埚质量，g m 2样品样品+空坩埚质量，空坩埚质量，g m 3残灰残灰+空坩埚质量，空坩埚质
27、量，g B 空白试验残灰重，空白试验残灰重，g 有的样品如面粉等粮食样品是以干物质的灰分来计算的，从总重中减去水分。有的样品如面粉等粮食样品是以干物质的灰分来计算的，从总重中减去水分。5、结果计算、结果计算100 %灰分灰分 =3121mmmm100 %如有空白试验为如有空白试验为=3121mmBmm6、说明：说明： 从干燥器中取出从干燥器中取出 冷却的坩埚时，因内部成真冷却的坩埚时，因内部成真空，开盖恢复常压时应让空气缓缓进入，以防空，开盖恢复常压时应让空气缓缓进入，以防残灰飞散。残灰飞散。 灰化后的残渣可留作灰化后的残渣可留作CaCa、P P、FeFe等成分的分析。等成分的分析。 样品炭化
28、的过程中样品炭化的过程中, ,要注意控制热源要注意控制热源, ,防止产生防止产生大量的泡沫大量的泡沫总灰分称量、计算后总灰分称量、计算后约加约加25ml25ml热无离子水热无离子水无灰滤纸无灰滤纸过滤过滤分多次洗涤坩埚、滤纸及残渣分多次洗涤坩埚、滤纸及残渣将残渣及滤纸一将残渣及滤纸一起移回原坩埚中起移回原坩埚中在水浴上蒸发至干涸在水浴上蒸发至干涸放入干燥箱中放入干燥箱中干燥干燥再进行炭化再进行炭化灼烧灼烧冷却冷却称量，至恒重。称量，至恒重。 m4 不溶性灰分不溶性灰分 + 原坩埚质量原坩埚质量 g m1 原坩埚质量原坩埚质量 g m2 样品样品 + 原坩埚质量原坩埚质量 g水溶性灰分水溶性灰分
29、=总灰分总灰分 - 水不溶性灰分水不溶性灰分计算：水不溶性灰分计算：水不溶性灰分 =100%4121mmmm三、三、 水溶性灰分和水不溶性灰分的测定水溶性灰分和水不溶性灰分的测定四、四、 酸不溶性灰分的测定酸不溶性灰分的测定 取水不溶性灰分或总灰分的残留物取水不溶性灰分或总灰分的残留物加入加入25ml 0.1mol/L的的HCl 放在小火上轻微煮沸放在小火上轻微煮沸用无灰滤纸过用无灰滤纸过滤滤再用热水洗涤至不显酸性为止再用热水洗涤至不显酸性为止将残留物连同滤纸将残留物连同滤纸置坩埚中进行干燥置坩埚中进行干燥炭化炭化灰化灰化称量称量,直到恒重。直到恒重。计算计算: 酸不溶性灰分酸不溶性灰分= 1
30、00% m5酸不溶性灰分酸不溶性灰分+坩埚质量坩埚质量 m1原坩埚质量原坩埚质量 m2样品样品+原坩埚质量原坩埚质量5121mmmm四四 几种重要矿物元素的测定几种重要矿物元素的测定 食品中除含有大量有机物外，还含有丰富的矿物质食品中除含有大量有机物外，还含有丰富的矿物质,它它们都存在于灰分之中，要先灰化处理，然后再测定。们都存在于灰分之中，要先灰化处理，然后再测定。常量元素含量常量元素含量0.01 （Ca、Mg、K、Na、P、S、Cl）占总灰分）占总灰分80%微量元素（痕量元素）含量微量元素（痕量元素）含量0.01 （Fe、Co、Ni、Zn、Cr、Mo、Al、Si、Se、Sn等）等） 食品样
31、本食品样本无机态无机态灼烧、灰化灼烧、灰化比色法比色法原子吸收分光光度原子吸收分光光度法法其它其它荧光法荧光法化学分析法化学分析法 测定方法测定方法（一）钙的测定滴定法（一）钙的测定滴定法（EDTAEDTA法）法） (1)(1)原理原理: EDTA: EDTA与消化液中的钙能形成比钙红与消化液中的钙能形成比钙红指示剂与钙所形成的络合物更为稳定的指示剂与钙所形成的络合物更为稳定的EDTA-CaEDTA-Ca络络合物。在合物。在pH13-14pH13-14的含钙溶液中，首先是钙红指示的含钙溶液中，首先是钙红指示剂与溶液中钙络合成酒红色剂与溶液中钙络合成酒红色, ,随着滴入随着滴入EDTAEDTA，
32、由于，由于形成了更为稳定的形成了更为稳定的EDTA-CaEDTA-Ca络合物络合物, ,钙红指示剂变钙红指示剂变成了蓝色的游离状态（终点）。根据成了蓝色的游离状态（终点）。根据EDTAEDTA络合剂络合剂用量，可计算钙的含量。用量，可计算钙的含量。（1 1）样品消化）样品消化 精确称取均匀样品于精确称取均匀样品于250mL250mL高型烧杯高型烧杯加混合酸消化加混合酸消化液液( (硝酸和高氯酸之比为硝酸和高氯酸之比为4:1)204:1)2030ml 30ml 上盖表皿上盖表皿加热消化（直至无色透明为止加热消化（直至无色透明为止 ） 加几毫升去加几毫升去离子水，加热（以除去多余的硝酸）离子水，加
33、热（以除去多余的硝酸） 待烧杯中的待烧杯中的液体接近液体接近2-3mL 2-3mL 取下冷却取下冷却用去离子水洗并转移用去离子水洗并转移于于 10ml10ml刻度试管刻度试管 定容定容 取与消化样品相同量的混合酸消化液，按上述操作取与消化样品相同量的混合酸消化液，按上述操作做试剂空白试验测定。做试剂空白试验测定。（2 2）标定）标定EDTAEDTA样品及空白的滴定样品及空白的滴定 吸取吸取0.1-0.5ml0.1-0.5ml（根据钙的含量而定）样品（根据钙的含量而定）样品消化液及空白于试管中消化液及空白于试管中加加1 1滴氰化钠溶液滴氰化钠溶液和和0.1mL0.1mL柠檬酸钠溶液柠檬酸钠溶液1
34、.5ml 1.25mol/L 1.5ml 1.25mol/L KOH KOH 加加3 3滴钙红指示剂滴钙红指示剂 以以EDTAEDTA溶液滴定溶液滴定 （紫红变为蓝色）（紫红变为蓝色）注注 意意: :滴定用的样品量随钙含量而定滴定用的样品量随钙含量而定, ,最适合的范最适合的范围是围是5-50g;5-50g;样液中加入氰化钾和柠檬酸钠掩蔽剂样液中加入氰化钾和柠檬酸钠掩蔽剂加钙红指示剂后要立即滴定加钙红指示剂后要立即滴定; ;滴定的滴定的pHpH范围为范围为12-14,12-14,过高过低都滴定不过高过低都滴定不出终点出终点. .（二）碘的测定（二）碘的测定 溴能定量地氧化碘离子为碘酸根离子，生
35、成的碘酸根离子在碘化钾的酸性溶液中被还原析出碘，用硫代硫酸钠溶液滴定反应中析出的碘。操作步骤：操作步骤： 准确称取适量的样品置于瓷坩锅中电炉碳化至无烟550600马福炉中灼烧40min冷却在坩祸中加少许蒸馏水搅动转入250mL烧杯冲洗坩祸总量约为100 mL煮沸5min过滤至250mL容量瓶中烧杯及漏斗内残渣用热水反复冲洗放冷后定容 取25mL滤液250mL碘量瓶中0.1%甲基橙2-3滴用稀硫酸将溶液调至红色加人5mL饱和溴水加热煮沸至黄色消失稍冷后加人20%甲酸钠溶液5mL加热煮沸2min用冷水浴冷却 在碘量瓶中加人 5mL 3mol/L硫酸溶液及5mL15%碘化钾溶液盖上瓶盖，放置10mi
36、n 用0.01mol/L的硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液滴定至浅黄色，加人0.5%淀粉指示剂1 mL，继续滴定至蓝色消失 （三）磷含量的测定（三）磷含量的测定（1 1）原理）原理 食品中的有机物经酸破坏以后，磷在酸性条食品中的有机物经酸破坏以后，磷在酸性条件下与钼酸铵结合生成磷钼酸铵。用抗坏血酸、件下与钼酸铵结合生成磷钼酸铵。用抗坏血酸、氯化亚锡、或对苯二酚与亚硫酸钠还原磷钼酸氯化亚锡、或对苯二酚与亚硫酸钠还原磷钼酸铵生成蓝色化合物铵生成蓝色化合物钼蓝。蓝色强度与磷含钼蓝。蓝色强度与磷含量成正比，可进行比色定量。量成正比，可进行比色定量。（2 2）样品处理）样品处理 称取各类食品的均匀试样于
37、凯式烧瓶中称取各类食品的均匀试样于凯式烧瓶中加入加入3mL3mL硫酸硫酸 ，3ml3ml高氯酸硝酸消化液高氯酸硝酸消化液置于消化炉上置于消化炉上待溶液变成无色或微带黄待溶液变成无色或微带黄色清亮液体时，即消化完全色清亮液体时，即消化完全 冷却冷却取取20ml 20ml 移至移至100mL100mL容量瓶中容量瓶中水洗于凯式烧水洗于凯式烧瓶并入容量瓶中瓶并入容量瓶中定容定容（3 3）标准曲线的绘制）标准曲线的绘制 准确吸取磷标准使用液准确吸取磷标准使用液0、0.5、1.0、2.0、3 .0、 4.0 、5.0ml,(相当于含磷量相当于含磷量0、5、10、20、30、40、50g) 置于置于20m
38、L具塞试管中具塞试管中加入加入2ml钼酸溶钼酸溶液摇匀，静置几秒钟液摇匀，静置几秒钟加入加入1mL亚硫酸钠溶液亚硫酸钠溶液 1mL对苯二对苯二 酚溶液酚溶液加水至刻度，混匀加水至刻度，混匀静置静置0.5h 在在660nm波长处比色波长处比色 （4 4）样品的测定）样品的测定 准确称取样品测定液准确称取样品测定液2ml2ml及同量的空白溶液及同量的空白溶液置于置于20mL20mL具塞试管中具塞试管中其余操作步骤同标其余操作步骤同标准曲线准曲线, ,以测出的吸光度在标准曲线上查得以测出的吸光度在标准曲线上查得未知液中的磷含量未知液中的磷含量。（四）铁的测定（四）铁的测定 铁是人体内不可缺少的微量元
39、素，它与蛋白铁是人体内不可缺少的微量元素，它与蛋白质结合形成血红蛋白，参与了血液中氧的运质结合形成血红蛋白，参与了血液中氧的运输作用，缺乏铁会引起缺铁性贫血。铁也是输作用，缺乏铁会引起缺铁性贫血。铁也是与能量代谢有关的酶的成分，所以人体每日与能量代谢有关的酶的成分，所以人体每日都必须摄入一定量的铁。都必须摄入一定量的铁。（1 1）原理）原理 在酸性条件下，三价铁离子与硫氰酸钾作在酸性条件下，三价铁离子与硫氰酸钾作用，生成血红色的硫氰酸铁络合物，溶液颜色用，生成血红色的硫氰酸铁络合物，溶液颜色深浅与铁离子浓度成正比，故可以比色测定。深浅与铁离子浓度成正比，故可以比色测定。反应式如下：反应式如下：
40、 Fe2（SO4）3+6KCNS2Fe（CNS）3+3K2SO41 1、 硫氰酸钾比色法硫氰酸钾比色法 样品处理：称取均匀样品样品处理：称取均匀样品10.0g，干法灰化干法灰化后，加入后，加入2ml 1：1盐酸，在水浴上蒸干，再加入盐酸，在水浴上蒸干，再加入5ml蒸馏水，加热煮沸后移入蒸馏水，加热煮沸后移入100ml容量瓶中，容量瓶中，以水定容，混匀。以水定容，混匀。（2 2）测定方法）测定方法样品处理样品处理 标准曲线绘制标准曲线绘制 样品测定样品测定 标准曲线绘制：标准曲线绘制： 铁标准溶液于比色管中铁标准溶液于比色管中 0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0ml， 水水 5ml，
41、 浓硫酸浓硫酸 0.5ml， 过硫酸钾过硫酸钾2% 0.2ml ， 20%硫氰酸钾硫氰酸钾 2ml ， 混匀后稀释后至刻度，用混匀后稀释后至刻度，用1cm比色皿，在比色皿，在485nm处，处，以试剂空白作参比液测定吸光度。以铁含量（以试剂空白作参比液测定吸光度。以铁含量（g ）为横为横坐标，以吸光度为纵坐标绘制标准曲线。坐标，以吸光度为纵坐标绘制标准曲线。 样品测定：准确吸取样液样品测定：准确吸取样液510ml，置于置于25ml容量瓶或比色管中，以下按标准曲线绘容量瓶或比色管中，以下按标准曲线绘制步骤进行，测得吸光度，从标准曲线上查制步骤进行，测得吸光度，从标准曲线上查出相对应的铁的含量。出相
42、对应的铁的含量。 Fe（g/100g）= 100式中：式中：x从标准曲线上查得测定用样液相当的铁含量，从标准曲线上查得测定用样液相当的铁含量， g； V1测定用样液体积，测定用样液体积，ml； V2样液总体积，样液总体积，ml； m样品质量，样品质量，g；（3 3）计算）计算加入的过硫酸钾是作为氧化剂，以防止三价铁加入的过硫酸钾是作为氧化剂，以防止三价铁变成二价铁。变成二价铁。硫氰酸铁的稳定性差，时间稍长，红色会逐渐硫氰酸铁的稳定性差，时间稍长，红色会逐渐消退，故应在规定时间内完成比色。消退，故应在规定时间内完成比色。随硫氰酸根浓度的增加，随硫氰酸根浓度的增加， Fe+3可与之形成可与之形成F
43、eCNS2+直至直至Fe（CNS）63-等一系列化合物，等一系列化合物，溶液颜色由橙黄色至血红色，影响测定，因此，溶液颜色由橙黄色至血红色，影响测定，因此，应严格控制硫氰酸钾的用量。应严格控制硫氰酸钾的用量。（4 4）说明）说明（1）原理）原理 在在pH29的溶液中，二价铁离子能与邻二氮菲生成的溶液中，二价铁离子能与邻二氮菲生成稳定的橙红色络合物，在稳定的橙红色络合物，在510nm有最大吸收，其吸光度有最大吸收，其吸光度与铁的含量成正比，故可比色测定。反应式如下：与铁的含量成正比，故可比色测定。反应式如下：Fe2+3 2+Fe32 2、邻二氮菲比色法、邻二氮菲比色法 pH2时反应进行较慢，而时
44、反应进行较慢，而pH9酸度过低又会引起二价酸度过低又会引起二价铁离子水解，故应通常在铁离子水解，故应通常在pH=5左右的微酸条件下进行。同时左右的微酸条件下进行。同时样品制备液中铁元素常以三价离子形式存在，可用盐酸羟胺样品制备液中铁元素常以三价离子形式存在，可用盐酸羟胺先还原成二价离子再作反应，反应式如下：先还原成二价离子再作反应，反应式如下： 4Fe3+2NH2OHHCl 4Fe2+4H+N2O+H2O+2Cl- 本法选择性高，干扰少，显色稳定，灵敏度和精密度都较本法选择性高，干扰少，显色稳定，灵敏度和精密度都较高。高。 样品处理：称取均匀样品样品处理：称取均匀样品10.0g，干法灰干法灰化
45、后，加入化后，加入2ml 1：1盐酸，在水浴上蒸干，盐酸，在水浴上蒸干，再加入再加入5ml蒸馏水，加热煮沸后移入蒸馏水，加热煮沸后移入100ml容容量瓶中，以水定容，混匀。量瓶中，以水定容，混匀。（2 2）测定方法）测定方法 标准曲线绘制：标准曲线绘制： 10 10g /mlg /ml铁标准溶液（标准溶液吸取量可根据样品含铁标准溶液（标准溶液吸取量可根据样品含铁量高低来确定）铁量高低来确定）0.00.0、1.01.0、2.02.0、3.03.0、4.04.0、5.05.0mlml，分，分别置于别置于5050mlml容量瓶中容量瓶中 加入加入1 1mol/Lmol/L盐酸溶液盐酸溶液 1 1ml
46、ml 10% 10%盐酸羟胺盐酸羟胺 1 1mlml 0.12% 0.12%邻二氮菲邻二氮菲 1 1ml ml 加入加入10%10%醋酸钠醋酸钠 5 5mlml 用水稀释至刻度，摇匀用水稀释至刻度，摇匀( (以不加铁的试剂空白溶液作参比以不加铁的试剂空白溶液作参比液液) )在在510510nmnm波长处，用波长处，用1 1cmcm比色皿测吸光度，绘制标准比色皿测吸光度，绘制标准曲线。曲线。 样品测定：准确吸取样液样品测定：准确吸取样液5-10ml（视含铁量视含铁量高低而定）于高低而定）于50ml容量瓶中，以下按标准曲线容量瓶中，以下按标准曲线绘制操作，测定吸光度，在标准曲线上查出相绘制操作，测
47、定吸光度，在标准曲线上查出相对应的铁含量（对应的铁含量（g ）。）。（3）结果计算）结果计算 同硫氰酸钾法。同硫氰酸钾法。思考题思考题1 1、粗灰分与无机盐含量之间有什么区别？粗灰分与无机盐含量之间有什么区别？2 2、对于难挥发的样品可采取什么措施加速灰化？对于难挥发的样品可采取什么措施加速灰化？3 3、说明直接灰化法测定灰分的操作要点？说明直接灰化法测定灰分的操作要点？4 4、灰分的测定中，如何确定灰化温度及灰化时间？灰分的测定中，如何确定灰化温度及灰化时间？5 5、灰分测定与水分测定中的恒量操作过程有何不同？、灰分测定与水分测定中的恒量操作过程有何不同？应如何正确进行？应如何正确进行？ 项
48、目三项目三 酸度的测定酸度的测定 一、 概述u总酸度：食品中所有酸性成分的总量，又称总酸度：食品中所有酸性成分的总量，又称可滴定酸度。可滴定酸度。u有效酸：指被测溶液中有效酸：指被测溶液中H H+ + 的浓度，常用的浓度，常用pHpH值表示。值表示。u挥发性酸：指食品中易挥发的有机酸。挥发性酸：指食品中易挥发的有机酸。u牛乳酸度：由两部分构成牛乳酸度：由两部分构成u外表酸度（固有酸度）外表酸度（固有酸度）u真实酸度（发酵酸度）真实酸度（发酵酸度）1 1、酸度的概念、酸度的概念2 2、酸度的测定意义、酸度的测定意义测定酸度可判断果蔬的成熟程度测定酸度可判断果蔬的成熟程度可判断食品的新鲜程度可判断
49、食品的新鲜程度有机酸影响食品的色、香、味及稳定性。有机酸影响食品的色、香、味及稳定性。酸度反映了食品的质量指标：酸的测定对微生物发酵过程具酸度反映了食品的质量指标：酸的测定对微生物发酵过程具有一定的指导意义。有一定的指导意义。酸在维持人体体液的酸碱平衡方面起着显著地作用。酸在维持人体体液的酸碱平衡方面起着显著地作用。 生产加工不当，贮藏、运输中污染生产加工不当，贮藏、运输中污染 原料带入原料带入 加工过程中人为加入加工过程中人为加入 生产中有意让原料产生产中有意让原料产酸酸 各种添加剂带各种添加剂带入入3 3、食品中酸的来源、食品中酸的来源二、二、 酸度的测定酸度的测定 总酸度的测定总酸度的测
50、定 有效酸度的测定有效酸度的测定 挥发酸的测定挥发酸的测定（一）总酸度的测定（一）总酸度的测定（滴定法）（滴定法）1 1、原理、原理 食品中的有机酸（弱酸）用标食品中的有机酸（弱酸）用标准碱液滴定时，被中和生成盐类。用准碱液滴定时，被中和生成盐类。用酚酞作指示剂，当滴定到终点酚酞作指示剂，当滴定到终点（pH=8.2,pH=8.2,指示剂显红色）时，根据指示剂显红色）时，根据消耗的标准碱液体积，计算出样品总消耗的标准碱液体积，计算出样品总酸的含量。其反应式如下：酸的含量。其反应式如下： RCOOH + NaOH RCOONa +H2O为何以为何以pH8.2为终点而不是为终点而不是pH7? 因为食
