1、第七章第七章 食品食品中微量元素的测定中微量元素的测定 内容简介内容简介本章主要介绍食品中微量元素的测定原理及食品中几种微量元素主要测定方法。第七章第七章 食品中微量元素的测定食品中微量元素的测定学习目的与要求：学习目的与要求：了解食品中微量元素的来源了解食品中微量元素的来源掌握不同被测样品的不同预处理方法掌握不同被测样品的不同预处理方法掌握食品中微量元素的测定原理、方法掌握食品中微量元素的测定原理、方法第七章第七章 食品中微量元素的测定食品中微量元素的测定第一节第一节 概述概述第二节第二节 微量金属元素的测定微量金属元素的测定第三节第三节 微量非金属元素的测定微量非金属元素的测定本章目录本章
2、目录第七章第七章 食品中微量元素的测定食品中微量元素的测定第一节第一节 概述概述 微量元素微量元素是相对主量元素（宏量元素，大量元素）来划分的。人体是由多种元素所组成。根据元素在人体内的含量不同，可分为宏量元素宏量元素和微量元微量元素素两大类。存在于食品中的元素有50余种，除碳、氢、氧、氮四种外，其他的元素统称为矿物质矿物质。第一节第一节 概述概述 凡是占人体总重量的0.01%以上的元素，如碳、氢、氧、氮、钙、磷、镁、钠等，称为宏量元素；凡是占人体总重量的0.01以下的元素，如铁、锌、铜、锰、铬、硒、钼、钴、氟等，称为微量元素（铁又称半微量元素）。第一节第一节 概述概述食品中矿物质元素的分类：
3、v营养学角度：必需元素、非必需元素和有害元素v人体需要角度：常量元素、微量元素v元素的性质：金属元素、非金属元素第一节第一节 概述概述FAO/WHO将微量元素分为三类：第一类为第一类为人体必需微量元素：碘I、锌Zn、硒Se、铜Cu、钼Mo、铬Cr、钴Co、铁Fe；第二类为第二类为可能必需微量元素：硅Si、镍Ni、硼B和钒V第三类为第三类为有潜在毒性微量元素：铅Pb、镉Cd、汞Hg、砷As、铝Al、锡Sn和锂Li第一节第一节 概述概述v一、食品中微量元素的分类及来源v1、分类 v 浓度过低到过高的限量角度：高限量微量元素高限量微量元素和低限量微量元素低限量微量元素（如硒）v 功能形式、化学价态角
4、度：高价态微量元素高价态微量元素和低价态微量元素低价态微量元素（如铬）v 化学形式角度：有机微量元素有机微量元素和无机微量元素无机微量元素（如锗）v 有毒元素有毒元素：如汞、铅、砷等。有蓄积性我们必须严格控制其在食品中的含量有蓄积性我们必须严格控制其在食品中的含量v2、来源v人体 食物 1、自然条件v 2、各种强化食品v 3、加工、包装、贮存过程中的污染 v 4、新材料出现的新型污染v 5、工业三废及农药残留等环境污染（一）干法灰化概念：一种用高温灼烧的方式破坏样品有机物的方法，又称灼烧法。适用范围：主要用于食品中无机元素的测定，除汞外大多数金属和部分非金属元素的测定都可用此法二、样品预处理方
5、法有机物破坏法 第一节 概述 原理（一）干法灰化第一节 概述 样品高温灼烧白色或浅灰色无机成分方法特点方法特点优点优点缺点缺点可处理大量样品可处理大量样品不需经常看管不需经常看管 操作简便操作简便 不需大量试剂，因而不需大量试剂，因而 空白值低空白值低某些元素要损失某些元素要损失某些元素要与坩埚以化学反应或粘某些元素要与坩埚以化学反应或粘 附在未烧尽的碳粒上。附在未烧尽的碳粒上。提高回收率的措施提高回收率的措施加入助灰化剂采取适宜的灰化温度如氯化镁或硝酸镁，氢氧化钠或氢氧化钙，防止被测组分的挥发损失和坩锅吸留。（二）（二）湿法消化湿法消化1、原理样品强氧化剂加热消煮气态待测无机物有机物质无机物
6、质HNO3浓、HSO4浓KMnO4、高氯酸第一节 概述 产生大量有害气体有潜在危险需要监控2、方法特点优点缺点消化时间短付着损失小挥发损失小试剂用量较大，空白值偏高对策高压密封罐消化法第一节 概述 硝酸-高氯酸-硫酸法 硝酸-硫酸法硫酸消化法3 3、常常用用消消化化法法第一节 概述 第二节第二节 微量金属元素的测定微量金属元素的测定一、食品中铁的测定 火焰原子吸收光谱法（快速、灵敏）国标方法 二硫腙比色法（操作简便、准确）本节主要对火焰原子吸收光谱法的进行阐述第二节第二节 微量金属元素的测定微量金属元素的测定v1.测定原理v 样品经湿法消化后，导入原子吸收分光光度计，经火焰原子化后，铁吸收波长
7、248.3nm的共振线，其吸收量与铁的含量成正比，与标准系列比较定量。v2.仪器：原子吸收分光光度计；铁空心阴极灯；电热板第二节第二节 微量金属元素的测定微量金属元素的测定v 原子吸收分光光度计原子吸收分光光度计的工作原理工作原理：v 元素在热解石墨炉中被加热原子化，成为基态原子蒸汽，对空心阴极灯发射的特征辐射进行选择性吸收。在一定浓度范围内，其吸收强度与试液中被测元素的含量成正比。其定量关系可用郎伯-比耳定律，A=-lg I/I o=-lgT=KCL，式中I为透射光强度；I0为发射光强度；T为透射比；L为光通过原子化器光程(长度)，每台仪器的L值是固定的；C是被测样品浓度；所以A=KC。v
8、利用待测元素的共振辐射，通过其原子蒸汽，测定其吸光度的装置称为原子吸收分光光度计。它有单光束，双光束，双波道，多波道等结构形式。其基本结构基本结构包括光源，原子化器，光学系统和检测系统。它主要用于痕量元素杂质的分析，具有灵敏度高及选择性好两大主要优点。广泛应用于特种气体，金属有机化合物，金属醇盐中微量元素的分析。但是测定每种元素均需要相应的空心阴极灯，这对检测工作带来不便。第二节第二节 微量金属元素的测定微量金属元素的测定v3.测定简要步骤：（1）样品处理：样品制备和样品消化（2）测定条件选择（3）标准曲线的绘制（4）样品测定 4.结果计算 (p-p0)*V*f*1000 X=m*1000第二
9、节第二节 微量金属元素的测定微量金属元素的测定二、食品中锌的测定 原子吸收光谱法原子吸收光谱法（快速、灵敏）国标方法 二硫腙比色法 二硫腙比色法（一次提取）v与铁的测定方法对比学习第二节第二节 微量金属元素的测定微量金属元素的测定三、食品中汞的测定 原子荧光光谱分析法原子荧光光谱分析法国标方法 冷原子吸收光谱法 二硫腙比色法v仅对第一种方法测定原理进行阐述第二节第二节 微量金属元素的测定微量金属元素的测定原子荧光光谱分析法测定原理测定原理 样品经酸加热消解后，在酸性介质中，样品中汞被硼氢化钾或硼氢化钠还原成原子态汞，由载气（氩气）载入原子化器中，在汞空心阴极灯照射下，基态汞原子被激发至高能态，
10、在去活化回到基态时，发射出特征波长的荧光，其荧光强度与汞的含量成正比，与标准系列比较定量。五、食品中铜的测定 原子吸收光谱法原子吸收光谱法 国标方法 二乙基二硫代氨基甲酸钠法 v参照铁的测定方法对比学习第二节第二节 微量金属元素的测定微量金属元素的测定六、食品中镉的测定 石墨炉原子吸收光谱法石墨炉原子吸收光谱法国标方法 原子吸收光谱法 原子荧光法 比色法 v仅对第一种方法的测定原理测定原理进行阐述第二节第二节 微量金属元素的测定微量金属元素的测定第二节第二节 微量金属元素的测定微量金属元素的测定v测定原理v 样品经灰化或酸消解后，样品溶液注入原子吸收分光光度计石墨炉中，经电热原子化后吸收228
11、.8nm共振线，在一定浓度范围内，其吸收量与镉的含量成正比，与标准系列比较定量。一、食品中砷的测定 氢化物原子荧光光谱法 银盐法银盐法国标方法 砷斑法 硼氢化物还原比色法 下面仅对银盐法作详细阐述 第三节第三节 微量非金属元素的测定微量非金属元素的测定1.原理 样品经消化后，以碘化钾、氯化亚锡将高价砷还原为三价砷，然后与锌粒和酸产生的新生态氢生成砷化氢，通过用乙酸铅溶液浸泡的棉花去除硫化氢的干扰，然后与溶于三乙醇胺三氯甲烷的二乙基二硫代氨基甲酸银（AgDDC）作用，生成棕红色胶态银，在波长520nm处测定吸光度值，与标准系列比较定量。第三节第三节 微量非金属元素的测定微量非金属元素的测定2、试
12、剂3、仪器 可见分光光度计测砷装置(如图)凯氏烧瓶 第三节第三节 微量非金属元素的测定微量非金属元素的测定 图 砷化氢吸收装置1无砷锌粒 2100mL三角瓶 3橡皮塞4橡皮管 5醋酯铅棉花 6玻璃弯管（直径8mm，出口内径1mm）75mm试管（比色管）4、分析步骤样品处理（1）粮食、糕点、粉丝（条）、茶叶及其它水分含量少的食品。称取样品5.00g或10.00g于凯氏烧瓶加玻璃珠 加1015mL硝酸高氯酸混合液小火加热至作用缓和 冷却 加入5mL或10mL硫酸加热至溶液开始变成棕色补加硝酸高氯酸混合液至有机质完全分解 加大火力 待瓶口白烟冒净，瓶内液体再产生浓白烟消化完全冷却加入20mL水煮沸
13、至产生白烟为止 冷却移入50mL或100mL容量瓶 定容。按同样操作方法做试剂空白试验。第三节第三节 微量非金属元素的测定微量非金属元素的测定（2）水果、蔬菜。（3）酱、酱油、醋、冷饮、豆腐、腐乳、酱腌菜等。（4）含醇饮料、碳酸饮料。（5）含糖量高的食品。均参照“食品中锌的测定”中“二硫腙比色法”的“样品处理”第三节第三节 微量非金属元素的测定微量非金属元素的测定（二）砷标准曲线的绘制取6个锥形瓶编号 1 2 3 4 5 6 加1ug/ml 砷标液（ml）0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 加水（ml）401+1硫酸溶液（ml）10 10 10 10 10 10 150g/L碘化钾溶
14、液（ml）3 3 3 3 3 3酸性氯化亚锡（ml）0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 将上述配比溶液混匀静置15min 各加3g锌粒 立即将锥形瓶按砷化氢吸收装置连接好使发生的砷化氢经导管导入试管中 常温下反应45min 取下试管 加三氯甲烷至体积到4mL。以零管调节零点，用1cm比色杯于520nm处测定其吸光度，并绘制标准曲线。第三节第三节 微量非金属元素的测定微量非金属元素的测定（三）样品测定 取相当于5g样品的消化液和同量的试剂空白液，分别置于150mL锥形瓶中，补加硫酸至总量为5mL，然后加水至5055mL。加入3mL碘化钾溶液（150g/L）及0.5mL酸性氯化亚锡溶液
15、，混匀后按标准曲线操作程序依法操作。测得吸光度后，从标准曲线中查得砷的含量。第三节第三节 微量非金属元素的测定微量非金属元素的测定五、结果第三节第三节 微量非金属元素的测定微量非金属元素的测定式中：X样品中砷的含量，mg/kg（或mg/L）；m1测定用样品消化液中砷的含量，g；m2试剂空白液中砷的含量，g；m样品的质量（或体积），g(或mL)；V2样品消化液的总体积，mL；V1测定用样品消化液的体积，mL。100010002121VVmmmX六、说明（一）砷化氢气体有毒，操作时要严防气体逸出，并要求保持良好的通风。（二）酸的用量对结果有影响，还受锌粒的规格、大小的影响，注意锌粒不宜太细，否则反
16、应过于激烈。（三）反应温度最好在25为宜，以防反应过激或过缓。（四）氯化亚锡除起还原作用，可将As5+还原为As3+，并还原反应中生成的碘外，还可在锌粒表面沉积锡层，抑制氢气的生成速度，以及抑制某些元素的干扰，如锑的干扰等。（五）采用内径89mm的吸收管盛4mL吸收液，使液柱保持在6cm以上，便可保证吸收完全。第三节第三节 微量非金属元素的测定微量非金属元素的测定二、食品中氟的测定 灰化蒸馏氟试剂比色法国标方法 扩散氟试剂比色法扩散氟试剂比色法 氟离子选择电极法下面仅对扩散氟试剂比色法测定原理测定原理进行阐述 第三节第三节 微量非金属元素的测定微量非金属元素的测定测定原理测定原理 食品中的氟化
17、物在扩散盒内与酸作用，产生氟化氢气体，经扩散被氢氧化钠吸收。氟离子与镧、氟试剂在适宜酸度下生成蓝色三元配合物，颜色随氟离子浓度的增大而加深，用或不用含胺类有机溶剂提取，与标准系列比较定量。第三节第三节 微量非金属元素的测定微量非金属元素的测定三、食品中硒的测定 有氢化物原子荧光光谱法氢化物原子荧光光谱法和荧光法荧光法两种国家标准方法。荧光法测定原理：样品经混合酸消化后，硒化合物被氧化为四价无机硒，在PH约为1.5溶液中，2，3-二氨基萘选择性地与四价硒离子反应，生成4，5-苯并苤硒脑绿色荧光物质，用环己烷萃取，其荧光强度与硒的含量成正比。在激发光波长376nm，发射波长520nm处测定荧光强度，与标准系列比较定量。第三节第三节 微量非金属元素的测定微量非金属元素的测定
