第二章营养成分综合测定技术.ppt
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1、第二章 营养成分综合测定技术,第一节 水分和水分活度的测定,一、水分的测定,(一)测定意义及方法1、意义 (1)保持食品良好性状(感观) 如新鲜面包 水分 32-42% 28% 则干瘪 失去光泽 饼干 2.5-4.5% 各种食品都含有各自的含水量要求 (2)控制水分含量,增加保存期 如脱水蔬菜 6-9 %, 高了易发生非酶促褐变 (3)保证产品质量 对于果汁、番茄酱、糖水、糖浆 等质量标准中列入固形物含量 固形物%=100%-水分%,2、测定方法 烘箱干燥 红外干燥直接法 重量法 干燥剂法蒸馏法卡尔费休法 比重间接法 折射法电导介电常数化学干燥法气相色谱法其它法 微波法红外线吸收光谱法,(二)
2、水分含量测定,1、 直接干燥法(1) 105 恒重法 (1-3 mg) (2) 130 定温定时烘干法(热稳定的谷物等)1-2h(3) 二步干燥法(先称重量,自然风干15-20h) 当水分16% 固态样品 可采用浓稠态样品,加入精制海砂 或无水硫酸钠,使其增大蒸发面积,防止结硬壳焦化,内部水蒸发受阻。液态样品:为防止沸腾造成损失,先低温浓缩-再干燥(热水浴) 或 用比重法,折光法测固形物。水分% = 100% - 固形物%,2、 减压干燥法使用范围:易发生热分解,变质,不易除去结合水的食品(糖浆,果糖,味精,麦乳糖,果蔬制品)原理:低压下,沸点下降,即低温下干燥. 测定方法:减压干燥果酱 脱水
3、蔬菜 糖制品P mmHg 100 100 50温度 70 70 70h 2 6 2,3、 红外线干燥法特点及适用范围快速(10-30min)精密度差,一定允许范围,偏差原理:红外灯管为热源,利用辐射热及直射热加热试样,快速蒸去水分,并同时称重。,4、蒸馏法原理:二互不相溶的液体沸点低于各组分的沸点,将食品中的水分与有机溶剂甲苯、二甲苯等沸蒸出、冷凝、收集、分层,即可测水分含量。有机溶剂的物理常数表特点及适用范围:高效换热,水分迅速移去。密封,加热温度低,设备简单,操作方便。适用于因加热易氧化,分解,含有大量挥发性组分的样品。特别适用于香料、油类水分的测定,测定方法:试剂制备:新蒸馏甲苯或二甲苯
4、(以水饱和,蒸馏,收集液备用)样品-烧瓶以50-75ml 甲苯浸没样品从冷凝管上口蒸馏至水分量不再增加(水被集中在计量管下部,溢出的甲苯又被蒸馏)读水的容量计算 H2O%= V/W*100 (Vml,Wg),5、卡尔.费休法 (Karl.Fischer) 11 (1)原理根据下列反应能定量进行SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI为使反应顺利进行,需加入吡啶(C5H5N),中和H2SO4,甲醇(CH3OH),防止硫酸吡啶于H2O发生副反应总反应:(I2+SO2+3 C5H5N+ CH3OH)+H2O2 C5H5NHI + C5H5NHSO4CH3终点滴定方法:1%,过量I2棕黄色;电极安培
5、滴定法适用于深色样品,微量水分测定 (2)适用范围是测定痕量水分的理想方法可测1ppm H2O 适用范围广,固、液、气 1ppm-100% H2O,(3)测定卡尔.费休试剂的制备及标定a 配比:85gI2,670ml CH3OH,270ml C5H5N,60-70gSO2;暗处24hb 标定:向水分测定仪的反应器中加入50ml CH3OH ,用卡尔费休试剂滴入,使其作用无水CH3OH 中痕量水分,使其微安表指向一定刻度值,(45或 48A)用微量注射器注入10g 水,滴入卡尔费休试剂,记录用量卡尔费休试剂对H2O的滴定度T(mg/ml),T = G1000 / V (G-水重,V-卡尔.费休试
6、剂ml)测定:称样0.3-0.5g(H2O 20-40 mg)(代替10g H2O 标定中)加入反应器中,以下同标定(CH3OH 作萃取剂)计算 H2O % =(TV100)/(w1000) (w-样重)说明:快速,准确,含维生素C 等还原性组分的样品不适宜用此法.测得水分为总水分=自由水+结合水,二、水分活度的测定,1、测定意义及测定方法测定方法有:蒸汽压力法、电湿度计法、附敏感器的湿动仪法、水分活度测定仪法、扩散法、溶剂萃取法,常用的为后三种。 2、 AW测定仪法(1)原理:一定温度下,AW测定仪中的传感器,对蒸汽压力的变化,指针偏转,恒定时,读取AW读数。(2)测定:仪器校正,在饱和Ba
7、Cl2 溶液中浸入两张滤纸,浸湿后,放入样品盒内,传感感器表头放在盒上,置于20恒温箱中,恒温3h 。拧动,使指针指向0.900,重复。样品测定,取样,经20恒温后,置于样品盒内,均匀放平(2cm厚)不高出垫圈底部,将传感器表头置于样品盒上,拧紧,放2h,待指针不变时,读出Aw值(3)说明:经常用饱和BaCl2溶液校正仪器,表头勿沾上样品,Aw的温度校正,3、扩散法(1)原理:样品在康威氏微量扩散器的密封和恒温条件下,分别在Aw较高和较低的标准饱和溶液中扩散平衡后,根据样品的增减量求Aw。(标准试剂Aw值见P48 表4-2)(2)测定方法:准确称取样品1.000g,装入铝皿或玻璃皿中,迅速放入
8、康威氏扩散皿内室中,室外放入标准饱和溶液5ml,边缘涂凡士林,加盖密封,在250.5放置20.5h(平行作2-4份不同Aw值的标准饱和溶液及样品),取出,迅速称重,计算各样品每克质量的增减数。以Aw标准为横坐标mg样品量为纵坐标在方格坐标纸上作图,交点处为样品Aw,示例:某食品样品在硝酸钾(0.924)中增重7mg,在溴化钾(0.807)中减重15 mg,可求得其Aw=0.8780.924 0.878 0.807,4、溶剂萃取法(1)原理:用苯萃取样品中的水分,其萃取出水量与样品中水分活度成正比,用卡尔费休法测定食品和纯水中萃取的水量,其比之即为Aw(2)测定:卡尔费休试剂制备(代替吡啶)CH
9、3OH CH3COONa KI I2 SO2甲液 100ml 8.5g 5.5g 3-10g乙液 500ml 42.25g 27.8g 37.65g甲乙二液混合于棕色瓶中,并套薄膜,置于冰浴中,静置一昼夜干燥器中准确称取试样1.0000g与磨口三角瓶中加入苯100ml,盖塞,振摇1h.,静置10min,加入100ml无水乙醇混合,取50ml用卡尔费休试剂滴至微橙红,记录Vn ml数;同样用1.0000ml重蒸馏水,代替样品作试样,记录V0 (3) 计算: Aw = Vn / V0,作业:1、一般食品中的水分含量如何测定?(写出具体的测定步骤)2、痕量水分的食品中的水分含量用什么方法测定?(只写
10、出测定方法的名称)3、扩散法测定食品中的水分活度如何测定?(写出具体的测定步骤),第二节 酸度的测定,一、概念及分类 有不同概念的酸度:有总酸度、有效酸度、挥发酸、牛乳酸度 1、总酸度 总酸度食品中所有酸性成分的总量。又可称为滴定酸度。包括已离解的和未离解的酸的浓度 2、有效酸度 有效酸度被测溶液中H+的浓度(准确说是H+的活度)。即已离解的酸的浓度,用酸度计(pH计)测定,3、挥发酸 挥发酸易挥发的有机酸(甲、乙、丁酸等) 4、牛乳酸度 固有酸度(外表酸度) 新鲜牛乳的酸度(酪、白蛋白;柠檬酸、磷酸盐),一般占0.150.18(以乳酸计) 发酵酸度(真实酸度) 牛乳放置后,酸度升高的那部分酸
11、度(乳糖发酵乳酸) 发酵酸度=总酸度固有酸度 含酸量0.2为不新鲜牛乳,二、测定意义 1、有机酸与食物的色、香、味及稳定性有关 色:叶绿素、花青素与酸度有关 香:挥发酸给予食品特定香气 味:甜酸比适当各自独特味道 稳定性:pH低抑制细菌生长,防止Vc氧化 2、判断质量好坏的重要指标 挥发酸种类及含量可判断腐败程度 发酵制品:甲酸细菌性腐败 水果发酵品:0.1醋酸(挥发酸) 腐败 牛乳(啤酒)乳酸0.2 腐败 油脂(酸价)游离脂肪酸腐败 3、判断果蔬成熟程度 确定加工工艺条件;果蔬 酸度甜度则成熟度 加工工艺与酸度有关,三、总酸度的测定 1、直接滴定法a 样液制备 固 碎 液 定容 过滤 取液
12、(含酸0.0350.07g)使耗0.1mol/L NaOH5ml,一般最好1025mL(除CO2)b 滴定 取制备液50ml,酚酞34d,以0.05mol/L或者0.1mol/L NaOH滴定 2、电位滴定法 (适用于颜色深的样品) 以电位突变确定终点,pH=(E0-E)/0.059 总酸度()= (VCK100)/m(V/ Vo) K主要酸换算系数,3、说明 各类食品的酸度常以主要酸表示K为中和1mmol NaOH相当于酸的克数葡萄及制品 酒石酸 K=0.075柑橘及制品 柠檬酸 K=0.064苹果 苹果酸 K=0.067乳、肉 乳酸 K=0.090酒类、调味品 HAc K=0.060 乳品
13、、面包等食品以T表示即中和100g(ml)样品所需0.1mol/L NaOH的毫升数一般 新鲜牛乳1618T; 面包39T 标准:婴儿配方乳粉(GB10766-89)优级 一级 合格乳酸度 14T 15T 16T,四、有效酸度的测定 1、电位法 (1)样品处理液态样品:除CO2后测定固态样品:捣碎,10g样品/100ml水,过滤后测定 (110)含油量较高的样品:先分离油后再测定 (2)测定预热、调零校正(以接近的标准缓冲溶液校正)测定 2、比色法 (1)试纸法: 快,不准确 (2)标准管比色法: 要求色度低 0.1pH标准酸色管系列(加指示剂),不准确,五、挥发酸的测定 正常食品挥发酸含量较
14、稳定,糖的发酵可使挥发酸含量增加,降低品质,所以是质量控制指标。 1、直接法直接法是通过水蒸气蒸馏或溶剂萃取把挥发酸分离出来,再用标准碱溶液滴定(用于挥发酸含量高的样品) 例:水蒸气蒸馏法 a 原理样品处理后,加入适量(1.00mL10)H3PO4,使结合态挥发酸游离出来,用水蒸气蒸馏出总挥发酸,冷凝收集液滴定,下同总酸度测定,作空白试验,B.滴定:流出液加热至6065,加入酚酞三滴,用0.1MNaOH滴定至微红色。 C.计算: 醋酸=(V1-V2)C0.06100 / m0.06换算系数, 即0.06g醋酸/1mmoLNaOH D.说明:若含CO2及SO2应排除干扰CO2在电磁搅拌下,低真空
15、抽气SO2用I2滴定(淀粉指示剂),扣除滴定量 2、间接法用碱滴定不挥发酸(用于挥发酸含量少或蒸馏液有损失或被污染的样品) 挥发酸 = 总酸不挥发酸 挥发酸的测定还可用色谱法测定,作业:1、写出有总酸度、有效酸度、牛乳发酵酸度的概念。2、中和牛乳样品50.00ml, 用去0.085mol/L NaOH 10.00ml ,该牛乳的酸度为多少T?3、分析柑橘类果实及其制品时,用( )酸表示,K=0.064, K是换算为主要酸的系数,即指( )。,第三节 脂类的测定,一、概述 1、脂类 脂肪(不同的三酰甘油酯)类脂(磷脂、糖脂、甾醇、固醇、V脂) 2、重要营养成分之一 (热能、必需脂肪酸、V脂载体、
16、调节生理) 3、影响食品的品质、质构及风味 4、测定意义:评价品质、营养价值、质量管理、贮藏方式 5、提取剂的选择 常用溶剂:乙醚(溶解强、沸点低、易燃、可含2H2O易抽出糖分石油醚(溶解弱于乙醚、含H2O少)以上两种均不能提取结合态脂氯仿甲醇(可提取脂蛋白、磷脂,适合于水产品、家禽、蛋制品),6、预处理碎、烘干、加海砂(防结块)、无水Na2SO4(H2O高时)(减小水量) 7、脂类的常用测定方法 食品的种类不同、脂肪含量及存在形式不同,测定方法也就不同。 (1)索氏提取法 (2)氯仿甲醇提取法 (3)酸水解法 (4)罗紫哥特里法 (5)巴布科克法 (6)盖勃法,二、索氏抽提法,1、原理干燥样
17、品用无水乙醚或石油醚回流提取,游离脂肪、磷脂、糖脂;色素、蜡、树脂等粗脂肪进入溶剂中,再回收溶剂,即得残留物粗脂肪 2、适用范围脂肪含量较高,结合态脂肪少,能烘干、磨细、不易吸湿结块的样品。(结合态脂肪测不出来),3、测定 ()将索氏抽提器各部件洗净,烘干,其中抽提瓶烘到恒重。 ()用烘盒称取样品2-5g。 ()将试样转入滤纸筒内。,()将抽提器安装妥当,然后将装有试样的滤纸筒置于抽提管内,同时注入溶剂至虹吸管高度以上,待其流净后,再加至虹吸管高度三分之一处,用一小块脱脂棉轻轻塞入冷凝管上口,打开冷凝管水管,开始加热抽提。加热温度控制在每分钟回流的溶剂为120-150滴,每小时回流7次以上,抽
18、提的时间须视试样及含油率高低而定,一般约4-8小时及以上,抽提至抽提管内的乙醚用玻璃片检查(点滴试验)无油迹为止。,()抽净脂肪后,用长柄摄子取出滤纸筒,再加热使乙醚回流2次,洗下可能留在抽提管上的粗脂肪后回收乙醚。 ()溶剂回收完毕,取下冷凝管和抽提管,用脱脂棉蘸溶剂揩净抽提瓶外部后,置抽提瓶在105下先烘90分钟,冷却称重,再烘20分钟,烘至恒重为止(前后二次重量差不大于0.0002g以内即为恒重)。抽提瓶增加的重量即为所得粗脂肪的重量。 4、计算 X = (m1-m0)/w 100%,三、酸水解法(酸性乙醚提取法) 1、原理 试样+ HCl(水解)游离脂乙醚(石油醚)提取称重(游离脂肪+
19、结合脂肪总量 2、适合范围及特点 适用于不能用索氏抽提法的易吸湿结块、不易烘干、加工后混合食品(含结合脂)。 但不适用于含磷脂较多的鱼、贝、蛋及含食糖高的食品。 磷脂脂肪酸 + 碱,分解损失;糖 + HCl 碳化 影响结果,3、测定方法 试样+HCl(75水浴,45min)消化 多次提取消化试样+10ml乙醇具塞量筒中(+乙醚)摇、静置取上清液(+乙醚、石油醚)洗(+乙醚)摇、静置再提取上清液已称重的锥形瓶内 蒸干、烘干 (回收溶剂后,水浴上蒸干,100105下烘干) 称重 4、计算 m2-m1脂肪(%)=-100m 5、说明:样品充分磨碎,样液混匀,消化至无块状碳粒。 加入乙醇、石油醚作用:
20、乙醇:沉淀蛋白质促进脂肪球聚合 石油醚:降低乙醇在乙醚中溶解度使乙醇溶解物留在水层。 残留物若有黑色焦状杂质,可用乙醚石油醚溶解、过滤,四、氯仿甲醇提取法(CM法) 1、适用范围及特点 适用于结合态脂类(如磷脂、蛋白脂)如:鱼、贝、肉、禽、蛋、豆及制品并适用于高H2O试样测定(干燥样品加H2O)(索氏法不提结合脂、酸水解法使磷脂分解损失) 2、原理 (P66图4-5提取装置) 试样分散于氯仿甲醇水(试样中的)三种溶剂中,可提取全部脂类(氯仿层),滤去(甲醇层)非脂部分,回收溶剂,用石油醚提取(包括残留)脂类,去石油醚后,称脂重。,3、测定方法 5g样品(+CM液60ml)具塞三角瓶(65水浴)
21、 回流1h过滤滤液(70水浴)蒸发(回收溶剂)(+25ml石油醚+15g无水Na2SO4) 离心 取醚层10ml除醚称重 4、计算m1-m0脂肪(%)= -100m10/25 5、说明溶剂回收时,不能蒸发至完全干涸(否则石油醚难溶解脂肪)从加入到吸收石油醚中,应避免其挥发(保证体积准确),五、罗紫哥特里法 (Rose-Gottlieb)(碱性乙醚提取法) 1、适用范围液状乳、乳制品 GB/T5009.46-1996 2、原理(重量法)利用氨乙醇溶液破坏乳的胶体性状及脂肪球膜,使非脂肪成分溶解于氨乙醇溶液中,脂肪游离出来。再用乙醚石油醚提取脂肪,去溶剂称重乳脂肪。,3、测定 10ml或1g样品(
22、+1.25ml氨水)提脂瓶 (65水浴5min)振摇( +10ml乙醇)振摇 冷却(+25ml乙醚)摇(+25ml石油醚) 摇 静置30min 读V醚(总体积)放V1醚层(部分)烧瓶m1 去醚烘干称重m2 4、计算 m2-m1脂肪(%)=-100mV1/V,5、说明 因为脂肪球被酪蛋白钙盐包裹,所以需用氨水处理成为可溶性盐。 乙醇使蛋白质沉淀,防止乳化,溶解醇性物质进入水层。 石油醚可使提出液中水分减少,在乙醇及石油醚作用下,使可溶性非脂成分(如糖分等)减少,分层清晰。 可用100ml具塞量筒代替抽脂瓶,用移液管吸取醚层。,六、巴布科克法和盖勃法Babcock、Gerber GB/T5009.
23、46-1996 1、适用范围及特点 糖少(不加糖)的鲜乳及乳制品(糖多的易焦化,误差大) 此法简便、迅速、不如重量法准确但能满足精度要求(标准方法) 2、原理(容量法) (湿法提取)浓H2SO4乳(溶解糖、蛋白质、结合脂肪破坏)游离脂肪离心读取脂肪层数值,3、巴布科克法(P67图4-6) 17.6ml鲜乳巴氏瓶 17.5mLH2SO4 混合(至无凝块)离心(1000r/min5min) (80水至颈部)离心2min (80水至刻度间)离心1min 静置5min读数 脂肪 解释:牛乳=1.03g/ml17.5ml=18g 脂肪=0.9g/ml0.2ml(1大格)10格=1.8g/10大格 每大格
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