第 六 章 灰 分 及 几 种 重 要 矿 物 元 素 含 量 的 测 定 第 一 节 灰 分 的 测 定 一 概 述 食 品 的 组 成 十 分 复 杂, 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 包 括 人 体 必 须 的 无 机 盐 ( 或 称 矿 物 质 ), 其 中 含 量 较 多 的 有 Ca Mg K Na S P C1 等 元 素 此 外 还 含 有 少 量 的 微 量 元 素, 如 Fe Cu Zn Mn I F Ca Se 等 当 这 些 组 分 经 高 温 灼 烧 时, 将 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 成 分 ( 主 要 是 无 机 盐 和 氧 化 物 ) 则 残 留 下 来, 这 些 残 留 物 称 为 灰 分 灰 分 是 标 示 食 品 中 无 机 成 分 总 量 的 一 项 指 标 食 品 组 成 不 同, 灼 烧 条 件 不 同, 残 留 物 亦 各 不 同 食 品 的 灰 分 与 食 品 中 原 来 存 在 的 无 机 成 分 在 数 量 和 组 成 上 并 不 完 全 相 同, 因 此 严 格 说 应 该 把 灼 烧 后 的 残 留 物 称 为 粗 灰 分 这 是 因 为 食 品 在 灰 化 时, 某 些 易 挥 发 的 元 素, 如 氯 碘 铅 等, 会 挥 发 散 失, 磷 硫 等 也 能 以 含 氧 酸 的 形 式 挥 发 散 失, 这 部 分 无 机 物 减 少 了 另 一 方 面, 某 些 金 属 氧 化 物 会 吸 收 有 机 物 分 解 产 生 的 二 氧 化 碳 而 形 成 碳 酸 盐, 又 使 无 机 成 分 增 多 了 食 品 的 灰 分 常 称 为 总 灰 分 ( 粗 灰 分 ) 在 总 灰 分 中, 按 其 溶 解 性 还 可 分 为 水 溶 性 灰 分, 水 不 溶 性 灰 分 和 酸 不 溶 性 灰 分 其 中 水 溶 性 灰 分 反 映 的 是 可 溶 性 的 钾 钠 钙 镁 等 氧 化 物 和 盐 类 含 量 水 不 溶 性 灰 分 反 映 的 是 污 染 的 泥 沙 和 铁 铝 等 氧 化 物 及 碱 土 金 属 的 碱 式 磷 酸 盐 含 量 酸 不 溶 性 灰 分 反 映 的 是 环 境 污 染 混 入 产 品 中 的 泥 沙 及 样 品 组 织 中 的 微 量 氧 化 硅 含 量 测 定 灰 分 具 有 十 分 重 要 意 义 :1 不 同 食 品, 因 所 用 原 料, 加 工 方 法 和 测 定 条 件 不 同, 各 种 灰 分 的 组 成 和 含 量 也 不 相 同 当 这 些 条 件 确 定 后, 某 种 食 品 的 灰 分 常 在 一 定 范 围 内, 如 果 灰 分 含 量 超 过 了 正 常 范 围, 说 明 食 品 生 产 过 程 中, 使 用 了 不 合 乎 卫 生 标 准 的 原 料, 或 食 品 添 加 剂, 或 食 品 在 生 产 加 工 贮 藏 过 程 中 受 到 了 污 染 因 此 测 定 灰 分 可 以 判 断 食 品 受 污 染 的 程 度 2 灰 分 可 以 作 为 评 价 食 品 的 质 量 指 标 例 如 在 面 粉 加 工 中, 常 以 总 灰 分 含 量 评 定 面 粉 等 级, 富 强 粉 为 0.3~0.5%; 标 准 粉 为 0.6~0.9%; 加 工 精 度 越 细, 总 灰 分 含 量 越 小, 这 是 由 于 小 麦 麸 皮 中 灰 分 的 含 量 比 胚 乳 的 高 20 倍 左 右 生 产 果 胶 明 胶 之 类 的 的 胶 质 品 质 时 总 灰 分 是 这 些 胶 的 胶 冻 性 能 的 标 志 水 溶 性 灰 分 可 以 反 映 果 酱 果 冻 等 制 品 中 的 果 汁 含 量 3 测 定 植 物 性 原 料 的 灰 分 可 以 反 映 植 物 生 长 的 成 熟 度 和 自 然 条 件 对 其 的 影 响, 测 定 动 物 性 原 料 的 灰 分 可 以 反 映 动 物 品 种, 饲 料 组 分 对 其 的 影 响 常 见 食 品 的 灰 分 含 量 见 表 6-1 表 6-1 食 品 的 灰 分 含 量 食 品 名 称 含 量 (%) 食 品 名 称 含 量 (%) 食 品 名 称 含 量 (%) 牛 乳 0.6-0.7 罐 藏 甜 炼 乳 1.9-2.1 鲜 肉 0.5-1.2 乳 粉 5-5.7 鲜 果 0.2-1.2 鲜 鱼 ( 可 食 部 分 ) 0.8-2.0 脱 脂 乳 粉 7.8-8.2 蔬 菜 0.2-1.2 鸡 蛋 白 0.6 罐 藏 淡 炼 乳 1.6-1.7 小 麦 胚 乳 0.5 鸡 蛋 黄 1.6 精 制 糖 糖 果 痕 量 -1.8 糖 浆 峰 蜜 痕 量 -1.8 纯 油 脂 无 二 总 灰 分 的 测 定 1 原 理 : 将 食 品 经 炭 化 后 置 于 500-600 高 温 炉 内 灼 烧, 食 品 中 的 水 分 及 挥 发 物 质 以 气 态 放 出, 有 机 物 质 中 的 碳 氢 氮 等 元 素 与 有 机 物 质 本 身 的 氧 及 空 气 中 的 氧 生 成 二 氧 化 碳 氮 的 氧 化 物 及 水 分 而 散 失 ; 无 机 物 质 以 硫 酸 盐 磷 酸 盐 碳 酸 盐 氯 化 物 等 无 机 盐 和 金 属 氧 化
物 的 形 式 残 留 下 来, 这 些 残 留 物 即 为 灰 分, 称 量 残 留 物 的 质 量 即 可 计 算 出 样 品 中 总 灰 分 的 含 量 2 灰 化 条 件 的 选 择 ⑴ 灰 化 容 器 : 测 定 灰 分 通 常 以 坩 埚 作 为 灰 化 容 器 坩 埚 分 素 烧 瓷 坩 埚 铂 坩 埚, 石 英 坩 埚 等 多 种 其 中 最 常 用 的 是 素 烧 瓷 坩 埚 它 具 有 耐 高 温 (1200 ), 内 壁 光 滑, 耐 稀 酸, 价 格 低 廉 等 优 点, 但 耐 碱 性 能 较 差, 当 灰 化 碱 性 食 品 时 ( 如 水 果 蔬 菜 豆 类 时 ), 瓷 坩 埚 内 壁 的 釉 层 会 部 分 溶 解, 反 复 多 次 使 用 后, 往 往 难 以 保 持 恒 重 另 外 当 温 度 骤 变 时, 易 发 生 破 裂, 因 此 要 注 意 使 用 铂 坩 埚 具 有 耐 高 温 (1773 ), 能 抗 碱 金 属 碳 酸 盐 及 氟 化 氢 的 腐 蚀, 导 热 性 能 好, 吸 湿 性 小 等 优 点, 但 价 格 昂 贵, 故 使 用 时 应 特 别 注 意 其 性 能 和 使 用 规 则 另 外, 使 用 不 当 时 会 腐 蚀 和 发 脆 灰 化 容 器 的 大 小 要 根 据 试 样 性 状 来 选 用, 需 前 处 理 的 液 态 样 品, 加 热 膨 胀 的 样 品 及 灰 分 含 量 低, 取 样 量 大 的 样 品, 需 选 用 稍 大 些 的 坩 埚 ⑵ 取 样 量 测 定 灰 分 时, 取 样 量 的 多 少 应 根 据 试 样 种 类 和 性 状 来 决 定, 同 时 应 考 虑 到 称 量 误 差 一 般 以 灼 烧 后 得 到 的 灰 分 量 为 10-100mg 来 决 定 取 样 量 通 常 情 况 下, 奶 粉 麦 乳 精 大 豆 粉 调 味 料 鱼 类 及 海 产 品 等 取 1-2g; 谷 物 及 其 制 品, 肉 及 其 制 品, 糕 点, 牛 乳 等 取 3-5g; 蔬 菜 及 其 制 品, 砂 糖 及 其 制 品, 蜂 蜜, 奶 油 等 取 5-10g; 水 果 及 其 制 品 取 20g; 油 脂 取 50g 见 表 6-2 ⑶ 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 的 无 机 成 分 组 成 性 质 及 含 量 各 不 相 同, 灰 化 温 度 也 应 有 所 不 同, 一 般 为 525-600 其 中 只 有 黄 油 规 定 在 500 以 下, 这 是 因 为 用 溶 剂 除 去 脂 类 后, 残 渣 加 以 干 燥, 由 灰 化 减 量 算 出 酪 蛋 白, 以 残 渣 作 为 灰 分, 还 表 6-2 AOAC 公 定 法 规 定 不 同 食 品 灰 分 测 定 温 度 与 重 量 食 品 名 称 测 定 条 件 试 样 量 谷 物 及 其 制 品 550 或 700 3-5g 通 心 粉 鸡 蛋 面 条 及 制 品 550 3-5g 淀 粉 制 品 淀 粉 甜 食 粉 525 5-10g 大 豆 粉 600 2g 肉 及 其 制 品 525 3-5g 乳 及 制 品 550 3-5g 鱼 类 及 海 产 品 525 2g 水 果 及 制 品 525 25g 蔬 菜 及 制 品 525 5-10g 砂 糖 及 制 品 525 3-5g 糖 蜜 525 5g 醋 525 25ml 啤 酒 525 50ml 蒸 馏 酒 525 25-100ml 茶 叶 525 5-10g 注 :AOAC 公 定 法 (Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemists)
要 在 灰 化 后 定 量 食 盐, 所 以 采 用 抑 制 氯 的 挥 发 温 度, 其 它 食 品 全 是 525 550 600 及 700 700 仅 适 合 于 添 加 醋 酸 镁 的 快 速 法 灰 化 温 度 选 定 在 此 范 围, 是 因 为 灰 化 温 度 过 高, 将 引 起 钾 钠 氯 等 元 素 的 挥 发 损 失, 而 且 磷 酸 盐 硅 酸 盐 类 也 会 熔 融, 将 碳 粒 包 藏 起 来, 使 碳 粒 无 法 氧 化, 灰 化 温 度 过 低, 则 灰 化 速 度 慢, 时 间 长, 不 易 灰 化 完 全, 也 不 利 于 除 去 过 剩 的 碱 ( 碱 性 食 品 ) 吸 收 的 二 氧 化 碳 此 外, 加 热 速 度 也 不 可 太 快, 以 防 急 剧 干 馏 时 灼 热 物 的 局 部 产 生 大 量 气 体 而 使 微 粒 飞 失 ---- 爆 燃 ⑷ 灰 化 时 间 一 般 以 灼 烧 至 灰 分 呈 白 色 或 浅 灰 色, 无 碳 粒 存 在 并 达 到 恒 重 为 止 灰 化 至 达 到 恒 重 的 时 间 因 试 样 不 同 而 异, 一 般 需 2-5h, 通 常 根 据 经 验 灰 化 一 定 时 间 后, 观 察 一 次 残 灰 的 颜 色, 以 确 定 第 一 次 取 出 时 间, 取 出 后 冷 却, 称 重, 然 后 再 置 入 马 福 炉 中 灼 烧, 直 至 达 恒 重 应 该 指 出, 对 有 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 有 时 即 使 灰 的 表 面 呈 白 色, 内 部 仍 残 留 有 碳 块, 所 以 应 根 据 样 品 的 组 成, 性 状 注 意 观 察 残 灰 的 颜 色, 正 确 判 断 灰 化 程 度 3 加 速 灰 化 的 方 法 对 于 难 以 灰 化 的 样 品, 可 用 下 述 方 法 来 加 速 灰 化 改 变 操 作 方 法 : ⑴ 样 品 经 初 步 灼 烧 后, 取 出 冷 却, 从 灰 化 容 器 边 缘 慢 慢 加 入 ( 不 可 直 接 洒 在 残 灰 上, 以 防 残 灰 飞 扬 ) 少 量 无 离 子 水, 使 水 溶 性 盐 类 溶 解, 被 包 住 的 碳 粒 暴 露 出 来, 在 水 浴 上 蒸 发 至 干 涸, 置 于 120-130 烘 箱 中 充 分 干 燥, 再 灼 烧 到 恒 重 ⑵ 添 加 硝 酸 乙 醇 碳 酸 铵 双 氧 水, 这 些 物 质 经 灼 烧 后 完 全 消 失 不 至 于 增 加 残 灰 的 重 量 样 品 经 初 步 灼 烧 后, 加 入 上 述 物 质 如 硝 酸 (1:1) 或 双 氧 水, 蒸 干 后 再 灼 烧 到 恒 重, 利 用 他 们 的 氧 化 作 用 来 加 速 碳 粒 灰 化, 也 可 加 入 10% 碳 酸 铵 等 疏 松 剂, 在 灼 烧 时 分 解 为 气 体 逸 出, 使 灰 分 呈 现 松 散 状 态, 促 进 未 灰 化 的 碳 粒 灰 化 ⑶ 硫 酸 灰 化 法 : 对 于 糖 类 制 品 如 白 糖 绵 白 糖 葡 萄 糖 饴 糖 等 制 品, 以 钾 等 为 主 的 阳 离 子 过 剩, 灰 化 后 的 残 灰 呈 碳 酸 盐, 通 过 添 加 硫 酸 使 阳 离 子 全 部 以 硫 酸 盐 形 式 成 为 一 定 组 分 的 方 法 采 用 硫 酸 的 强 氧 化 性 加 速 灰 化, 结 果 用 硫 酸 灰 分 来 表 示 在 添 加 浓 硫 酸 时 应 注 意, 如 有 一 部 分 残 灰 溶 液 和 二 氧 化 碳 气 体 呈 雾 状 扬 起, 要 边 用 表 面 玻 璃 将 灰 化 容 器 盖 住 边 加 硫 酸, 不 起 泡 后, 用 少 量 去 离 子 水 将 表 面 玻 璃 上 的 附 着 物 洗 入 灰 化 容 器 中 ⑷ 加 入 醋 酸 镁, 硝 酸 镁 等 助 灰 化 剂 谷 物 及 其 制 品 中, 磷 酸 一 般 过 剩 于 阳 离 子, 随 着 灰 化 进 行, 磷 酸 将 以 磷 酸 二 氢 钾 的 形 式 存 在, 容 易 形 成 在 比 较 低 的 温 度 下 熔 融 的 无 机 物, 因 而 包 住 未 灰 化 的 碳 造 成 供 氧 不 足, 难 以 完 全 灰 化 因 此 采 用 添 加 灰 化 辅 助 剂, 如 醋 酸 镁 或 硝 酸 镁 等, 使 灰 化 容 易 进 行 这 些 镁 盐 随 着 灰 化 进 行 而 分 解, 与 过 剩 的 磷 酸 结 合, 残 灰 不 熔 融, 成 白 色 松 散 状 态, 避 免 碳 粒 被 包 裹, 可 大 大 缩 短 灰 化 时 间 此 法 应 做 空 白 实 验, 以 校 正 加 入 的 镁 盐 灼 烧 后 分 解 产 生 MgO 的 量 4 测 定 方 法 ⑴ 瓷 坩 埚 的 准 备 : 将 坩 埚 用 盐 酸 (1:4) 煮 1~2h, 洗 净 晾 干 后, 用 三 氯 化 铁 与 蓝 墨 水 的 混 合 液 在 坩 埚 外 壁 及 盖 上 写 上 编 号, 置 于 规 定 温 度 的 高 温 炉 中 灼 烧 1h, 移 至 炉 口 冷 却 到 200 左 右 后, 再 移 入 干 燥 皿 中, 冷 却 至 室 温 后, 准 确 称 重, 再 放 入 高 温 炉 内 灼 烧 30min 取 出 冷 却 称 重, 直 至 恒 重 ( 两 次 称 量 之 差 不 超 过 0.5mg) ⑵ 样 品 预 处 理 a. 果 汁 牛 乳 等 液 体 试 样 : 准 确 称 取 适 量 试 样 于 已 知 重 量 的 瓷 坩 埚 中, 置 于 水 溶 上 蒸 发 至 近 干, 再 进 行 炭 化 这 类 样 品 若 直 接 炭 化, 液 体 沸 腾, 易 造 成 溅 失 b. 果 蔬 动 物 组 织 等 含 水 分 较 多 的 试 样 : 先 制 备 成 均 匀 的 试 样, 再 准 确 称 取 适 量 试 样 与 已 知
重 量 坩 埚 中, 置 烘 箱 中 干 燥, 再 进 行 炭 化 也 可 取 测 定 水 分 后 的 干 燥 试 样 直 接 进 行 炭 化 c. 谷 物 豆 类 等 水 分 含 量 较 少 的 固 体 试 样, 先 粉 碎 成 均 匀 的 试 样, 取 适 量 试 样 于 已 知 重 量 的 坩 埚 中 再 进 行 炭 化 d. 富 含 脂 肪 的 样 品 : 把 试 样 制 备 均 匀, 准 确 称 取 一 定 量 试 样, 先 提 取 脂 肪, 再 将 残 留 物 移 入 已 知 重 量 的 坩 埚 中, 进 行 炭 化 ⑶ 炭 化 试 样 经 上 述 预 处 理 后, 在 放 入 高 温 炉 灼 烧 前 要 先 进 行 炭 化 处 理, 防 止 在 灼 烧 时, 因 温 度 高 试 样 中 的 水 分 急 剧 蒸 发 使 试 样 飞 扬, 防 止 糖 蛋 白 质 淀 粉 等 易 发 泡 膨 胀 的 物 质 在 高 温 下 发 泡 膨 胀 而 溢 出 坩 埚, 不 经 炭 化 而 直 接 灰 化, 碳 粒 易 被 包 住, 灰 化 不 完 全 炭 化 操 作 一 般 在 电 炉 或 煤 气 灯 上 进 行, 把 坩 埚 置 于 电 炉 和 煤 气 灯 上, 半 盖 坩 埚 盖, 小 心 加 热 使 试 样 在 通 气 情 况 下 逐 渐 炭 化, 直 到 无 黑 烟 产 生 对 特 别 容 易 膨 胀 的 试 样 ( 如 含 糖 多 的 食 品 ), 可 先 于 试 样 中 加 数 滴 辛 醇 或 纯 植 物 油, 再 进 行 炭 化 ⑷ 灰 化 : 炭 化 后, 把 坩 埚 移 入 已 达 规 定 温 度 高 温 炉 炉 口 处 稍 停 留 片 刻, 再 慢 慢 移 入 炉 膛 内, 坩 埚 盖 斜 倚 在 坩 埚 口, 关 闭 炉 门, 灼 烧 一 定 时 间 ( 视 样 品 种 类 性 状 而 异 ) 至 灰 中 无 碳 粒 存 在 打 开 炉 门, 将 坩 埚 移 至 炉 口 处 冷 却 至 200 左 右, 移 入 干 燥 器 中 冷 却 至 室 温, 准 确 称 重, 再 灼 烧, 冷 却, 称 重, 直 至 达 到 恒 重 5 计 算 结 果 : 灰 分 %= m m 3 2 m 1 m 1 100 式 中 :m 1 - 空 坩 埚 质 量,g; m 2 - 样 品 加 空 坩 埚 质 量,g; m 3 - 残 灰 加 空 坩 埚 质 量,g 6 说 明 ⑴ 样 品 炭 化 时 要 注 意 热 源 强 度, 防 止 产 生 大 量 泡 沫 溢 出 坩 埚 ⑵ 把 坩 锅 放 入 高 温 炉 或 从 炉 中 取 出 时, 要 在 炉 口 停 留 片 刻, 使 坩 埚 预 热 或 冷 却, 防 止 因 温 度 剧 变 而 使 坩 埚 破 裂 ⑶ 灼 烧 后 的 坩 埚 应 冷 却 到 200 以 下 再 移 入 干 燥 器 中, 否 则 因 热 的 对 流 作 用, 易 造 成 残 灰 飞 散, 且 冷 却 速 度 慢, 冷 却 后 干 燥 器 内 形 成 较 大 真 空, 盖 子 不 易 打 开 ⑷ 从 干 燥 器 内 取 出 坩 埚 时, 因 内 部 形 成 真 空, 开 盖 恢 复 常 压 时, 应 注 意 使 空 气 缓 缓 流 入, 以 防 残 灰 飞 散 ⑸ 灰 化 后 得 到 的 残 渣, 可 留 作 Ca P Fe 等 成 分 的 分 析 ⑹ 用 过 的 坩 埚 经 初 步 洗 刷 后, 可 用 粗 盐 酸 或 废 盐 酸 浸 泡 10-20 分 钟, 再 用 水 冲 刷 洗 净 ⑺ 粮 食 油 料 ; 淀 粉 及 微 生 物, 食 用 菌, 茶 叶, 香 辛 料 和 调 味 品 等 国 家 标 准 中 总 灰 分 测 定 方 法 都 采 用 此 法, 国 标 代 号 分 别 是 GB5505-85,GB12086-89,GB125320-90,GB8306-87, GB/T12729.7-91 GB/T5009.4 三 水 溶 性 灰 分 和 水 不 溶 性 灰 分 的 测 定 向 测 定 总 灰 分 所 得 残 留 物 中 加 入 25mL 无 离 子 水, 加 热 至 沸, 用 无 灰 滤 纸 过 滤, 用 25mL 热 的 无 离 子 水 分 多 次 洗 涤 坩 埚, 滤 纸 及 残 渣, 将 残 渣 连 同 滤 纸 移 回 原 坩 埚 中, 在 水 浴 上 蒸 发 至 干 涸, 放 入 干 燥 箱 中 干 燥, 再 进 行 灼 烧, 冷 却, 称 重, 直 至 恒 重 按 下 式 计 算 水 溶 性 灰 分 和 水 不 溶 性 灰 分 的 含 量 水 不 溶 性 灰 分 (%)= m m 4 2 m m 1 1 100
式 中 :m 4 - 不 溶 性 灰 分 和 坩 埚 的 质 量,g; 其 他 符 号 同 总 灰 分 的 计 算 水 溶 性 灰 分 (%)= 总 灰 分 (%)- 水 不 溶 性 灰 分 (%) 四 酸 不 溶 性 灰 分 的 测 定 向 总 灰 分 或 水 不 溶 性 灰 分 中 加 入 25ml 0.1mol/l 盐 酸, 以 下 操 作 同 水 不 溶 性 灰 分 的 测 定, 按 下 式 计 算 酸 不 溶 性 灰 分 含 量 酸 不 溶 性 灰 分 (%)= m m 5 2 m 1 m 1 100 式 中 :m 5 - 酸 不 溶 性 灰 分 和 坩 埚 质 量,g 其 他 符 号 意 义 同 总 灰 分 计 算 说 明 : 茶 叶, 香 辛 料 和 调 味 品 等 产 品 的 水 不 溶 性 灰 分 和 酸 不 溶 性 灰 分 的 国 家 标 准 测 定 方 法 如 上 所 述, 代 号 分 别 是 GB8307-87,GB8308-87,GB/T12729.8-91,GB/T12729.9-91 第 二 节 几 种 重 要 矿 物 元 素 的 测 定 一 概 述 食 品 中 所 含 的 元 素 已 知 有 50 多 种, 除 去 C H O N 四 种 构 成 水 分 和 有 机 物 质 元 素 以 外, 其 它 元 素 统 称 为 矿 物 元 素 其 中 含 量 较 多 的 矿 物 元 素 有 Ca Mg K Na P S Ci 等 7 种, 含 量 都 在 0.01% 以 上, 称 为 常 量 元 素, 约 占 矿 物 质 总 量 的 80% 此 外 还 含 有 Fe Co Ni Zn Cr Mo Al Si Se Sn I F 等 元 素, 含 量 都 在 0.01% 以 下, 称 为 微 量 元 素 或 痕 量 元 素 其 中 一 些 元 素 是 人 体 所 必 需 的, 在 维 持 体 液 的 渗 透 压, 维 持 机 体 的 酸 碱 平 衡, 酶 的 活 化 剂, 构 成 人 体 组 织 等 方 面, 起 着 十 分 重 要 的 作 用 由 于 食 物 中 矿 物 质 含 量 较 丰 富, 分 布 也 较 广 泛, 一 般 情 况 下 都 能 满 足 人 体 需 要, 不 易 引 起 缺 乏, 但 对 于 一 些 特 殊 人 群 或 处 于 特 殊 生 理 状 况 时, 如 婴 幼 儿 孕 妇 青 春 期 哺 乳 期 等 常 易 引 起 缺 乏 症 测 定 食 品 中 某 些 矿 物 元 素 含 量, 对 于 评 价 食 品 的 营 养 价 值, 开 发 和 生 产 强 化 食 品, 具 有 十 分 重 要 意 义 考 察 一 种 食 品 的 营 养 质 量 时, 不 仅 要 考 虑 其 中 营 养 素 的 含 量, 而 且 还 要 考 虑 这 些 成 分 被 生 物 机 体 利 用 的 实 际 可 能 性, 即 生 物 有 效 性 尤 为 重 要 前 者 主 要 用 测 定 含 量 多 少 来 表 示 后 者 则 要 考 虑 矿 物 元 素 的 存 在 形 式, 与 其 它 营 养 成 分 的 相 互 作 用 等 等 一 般 来 说, 动 物 性 食 品 中 矿 物 元 素 的 生 物 有 效 性 高 于 植 物 性 食 品 本 节 只 介 绍 其 中 Ca Fe I P 等 元 素 的 测 定 方 法 食 品 中 有 些 矿 物 元 素 是 非 人 体 必 需 的 有 毒 元 素, 还 有 些 虽 是 人 体 必 需 元 素, 但 需 要 量 很 小, 摄 入 过 量 将 对 人 体 产 生 危 害, 因 此 必 须 严 格 限 制 这 类 元 素 在 食 品 中 的 含 量, 有 关 这 些 元 素 的 测 定 在 第 十 三 章 中 作 介 绍 矿 物 元 素 的 测 定 方 法 很 多, 常 用 的 有 化 学 分 析 法, 比 色 法, 原 子 吸 收 分 光 光 度 法 此 外 极 谱 法, 离 子 选 择 性 电 极 法, 荧 光 法 等 也 有 一 定 应 用 二 钙 的 测 定 钙 (Calciun) 是 构 成 机 体 骨 骼 牙 齿 的 主 要 成 分, 长 期 缺 钙 会 影 响 骨 骼 和 牙 齿 的 生 长 发 育, 严 重 时 产 生 骨 质 疏 松, 发 生 软 骨 病, 钙 还 参 与 凝 血 过 程 和 维 持 毛 细 血 管 的 正 常 渗 透 压, 并 影 响 神 经 肌 肉 的 兴 奋 性, 缺 钙 时 可 引 起 手 足 搐 搦 食 品 中 含 钙 较 多 的 是 豆 豆 制 品 蛋 酥 鱼 排 骨 虾 皮 等 机 体 对 食 品 中 钙 的 吸 收 受 多 种 因 素 的 影 响, 蛋 白 质 氨 基 酸 乳 糖, 维 生 素 有 利 于 钙 的 吸 收, 脂 肪 太 多 或 含 镁 量 过 多 不 利 于 钙 的 吸 收, 草 酸 植 酸 或 脂 肪 酸 的 阴 离 子 能 与 钙 生 成 不 溶 性 沉 淀, 也 会 影 响 钙 的 吸 收 菠 菜 韭 菜 苋 菜 等 蔬 菜 中 含 草 酸 量 较 高, 不 但 其 本 身 所 含 钙 不 能 被 吸 收, 而 且 还 影 响 其 他 食 物 中 钙 的 吸 收, 使 有 效 钙 量 为 负 值
表 6-3 部 分 食 品 中 钙 的 含 量 (mg/100g) 食 品 名 称 钙 含 量 食 品 名 称 钙 含 量 食 品 名 称 钙 含 量 食 品 名 称 钙 含 量 牛 肉 12 猪 肉 11 羊 肉 15 鸭 蛋 71 鸡 肉 11 鸭 肉 11 牛 乳 120 鲤 鱼 25 全 脂 乳 粉 1030 脱 脂 乳 粉 1300 鸡 蛋 58 对 虾 35 鸡 蛋 白 19 鸡 蛋 黄 134 全 蛋 粉 186 干 虾 皮 1760 有 效 钙 量 =( 钙 重 / 钙 分 子 量 草 酸 重 / 草 酸 分 子 量 ) 钙 原 子 量 为 此, 对 含 草 酸 多 的 蔬 菜, 有 时 不 仅 要 测 定 钙 的 量, 还 要 同 时 测 定 草 酸 的 量, 食 品 中 钙 的 来 源 以 乳 及 乳 制 品 为 最 好, 不 但 含 量 丰 富, 而 且 吸 收 率 高 中 国 营 养 学 会 制 定 钙 每 月 摄 入 量 为 800mg 为 标 准, 但 现 全 国 人 均 不 足 500mg, 所 以 钙 强 化 制 剂 具 有 重 要 意 义 目 前 钙 制 剂 大 约 有 如 下 三 代 产 品 : 第 一 代, 主 要 以 无 机 盐 为 主 其 来 源 为 A B 两 类, 前 者 主 要 是 动 物 鲜 骨, 珍 珠 粉, 贝 壳, 主 要 形 式 是 多 羟 基 磷 酸 钙 和 碳 酸 钙 后 者 是 碳 酸 钙 矿 石, 化 学 合 成 碳 酸 钙, 磷 酸 氢 钙, 氯 化 钙 等 ; 第 二 代, 主 要 以 有 机 盐 为 主, 如 乳 酸 钙, 醋 酸 钙, 葡 萄 糖 酸 钙, 柠 檬 酸 钙 等 有 机 钙 盐 ; 第 三 代 是 具 有 生 物 活 性 结 构 的 有 机 酸 钙 如 L- 苏 糖 酸 钙,L- 天 门 冬 氨 酸 钙 及 甘 氨 酸 钙 这 三 代 钙 营 养 强 化 剂 各 有 利 弊 钙 测 定 方 法 经 典 的 是 用 草 酸 铵 使 钙 生 成 草 酸 钙 沉 淀, 然 后 用 重 量 法 或 容 量 法 测 定, 例 如 高 锰 酸 钾 滴 定 法, 此 法 虽 有 较 高 的 精 确 度, 但 需 经 沉 淀, 过 滤, 洗 涤 等 步 骤, 费 时 费 力, 现 在 较 为 少 用, 目 前 广 泛 应 用 的 是 EDTA 络 合 滴 定 法 和 原 子 吸 收 分 光 光 度 法 ( 一 ) 高 锰 酸 钾 滴 定 法 样 品 经 灰 化 后, 用 盐 酸 溶 解, 在 酸 性 溶 液 中, 钙 与 草 酸 生 成 草 酸 钙 沉 淀, 沉 淀 经 洗 涤 后, 加 入 硫 酸 溶 解, 把 草 酸 游 离 出 来, 用 高 锰 酸 钾 标 准 溶 液 滴 定 与 Ca 等 量 结 合 的 草 酸, 稍 过 量 一 点 的 高 锰 酸 钾 使 溶 液 呈 现 微 红 色, 即 为 滴 定 终 点 根 据 高 锰 酸 钾 标 准 溶 液 消 耗 量, 可 计 算 出 食 品 中 Ca 的 含 量 反 应 式 如 下 : CaCl 2 +(NH 4 ) 2 C 2 O 4 =CaC 2 O 4 +2NH 4 Cl CaC 2 O 4 +H 2 SO 4 =CaSO 4 +H 2 C 2 O 4 5H 2 C 2 O 4 +2KMnO 4 +3H 2 SO 4 =K 2 SO 4 +2MnSO 4 +10CO 2 +8H 2 O 2KMnO 4 相 当 于 5H 2 C 2 O 4 相 当 于 5 CaC 2 O 4 相 当 于 5Ca + 钙 的 摩 尔 数 =5/2 高 锰 酸 钾 的 摩 尔 数 食 品 中 钙 的 含 量 (mg/100g) 式 中 :M-KMnO 4 标 准 溶 液 浓 度,mol/L; V- 滴 定 时 消 耗 KMnO 4 的 体 积,L; 40.08 为 钙 的 摩 尔 质 量 ; S- 样 品 的 质 量,g 同 时 测 定 蔬 菜 中 钙 和 草 酸 的 含 量 时, 可 采 用 硝 酸 浸 取 法, 将 蔬 菜 中 的 钙 和 草 酸 同 时 浸 溶 出 来, 并 分 别 测 定 其 含 量 测 定 草 酸 以 氯 化 钙 作 沉 淀 剂 ; 测 定 钙 用 草 酸 铵 为 沉 淀 剂, 其 余 操 作 原 理 相 同 ( 二 )EDTA 络 合 滴 定 法 EDTA( 乙 二 胺 四 乙 酸 二 钠 盐 ) 滴 定 法 测 定 钙 含 量, 基 于 EDTA 与 样 品 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 加 稳 定 的 EDTA-Ca 络 合 物 在 ph13-14 的 含 钙 溶 液 中, 同 时 有 氰 化 钾 和 柠 檬 酸 等 掩 蔽 剂 消 除 干 扰 离 子 ( 铜 铝 铁 ) 影 响 的 情 况 下, 首 先 是
钙 红 指 示 剂 与 溶 液 中 钙 络 合 成 酒 红 色, 随 着 滴 入 EDTA, 由 于 形 成 更 稳 定 的 EDTA-Ca 络 合 物, 钙 红 指 示 剂 变 成 蓝 色 的 游 离 状 态, 终 点 时 溶 液 呈 纯 蓝 色, 根 据 滴 入 的 EDTA 量 和 它 的 滴 定 度 即 可 算 出 消 化 液 中 钙 的 含 量 注 意 事 项 : ⑴ 滴 定 用 的 样 品 量 随 钙 含 量 而 定, 最 适 合 的 范 围 是 5-50 µg ⑵ 加 钙 红 指 示 剂 后, 不 能 放 置 过 久, 否 则 终 点 发 灰, 不 明 显 ⑶ 氰 化 钾 是 消 除 锌 铜 铁 铝 镍 铅 等 金 属 离 子 的 干 扰, 而 柠 檬 酸 钠 是 防 止 钙 和 磷 结 合 形 成 磷 酸 钙 沉 淀 ⑷ 滴 定 时 ph 应 为 12-14, 过 高 过 低 指 示 剂 变 红, 滴 不 出 终 点 ( 三 ) 原 子 吸 收 分 光 光 度 法 样 品 经 干 法 灰 化, 将 有 机 物 彻 底 分 解 后, 加 酸 使 无 机 元 素 全 部 溶 解, 直 接 吸 入 空 气 和 乙 炔 中 原 子 化 并 在 光 路 中 直 接 测 定 钙 原 子 对 其 空 心 阴 极 灯 发 射 谱 线 ( 钙 为 242.7nm) 的 吸 收 测 定 钙 时, 需 加 镧 作 为 稀 释 剂, 以 消 除 磷 酸 等 物 质 的 干 扰 三 铁 的 测 定 铁 (iron) 是 人 体 必 需 的 微 量 元 素, 它 是 人 体 内 血 红 蛋 白 和 肌 红 蛋 白 的 组 成 成 分, 参 与 了 血 液 中 氧 的 运 输 作 用, 又 能 促 进 脂 肪 氧 化, 所 以 人 体 每 日 都 必 须 摄 入 一 定 量 的 铁 1988 年 中 国 营 养 学 会 推 荐 的 Fe 的 供 应 量 : 成 年 男 子 12mg / 天, 女 子 18mg/ 天, 缺 乏 铁 会 引 起 低 色 素 性 贫 血 和 血 浆 水 平 低 下 等 病 症, 人 体 内 含 铁 过 量 时 也 会 引 起 血 红 症 等 疾 病 在 肉 蛋 肝 脏 和 果 蔬 中 均 含 有 丰 富 的 铁 质 ( 表 6-4 食 品 中 Fe 的 含 量 ) 食 品 在 贮 存 过 程 中 会 常 常 由 于 污 染 了 大 量 铁 而 使 之 产 生 金 属 味, 色 泽 加 深 并 导 致 食 品 中 脂 肪 氧 化 和 维 生 素 D 分 解, 造 成 食 品 品 质 降 低, 影 响 食 品 风 味, 所 以 食 品 铁 的 测 定 不 但 具 有 卫 生 意 义 而 且 具 有 营 养 学 意 义 表 6-4 食 品 中 铁 的 含 量 (mg/100g) 品 名 含 铁 量 品 名 含 铁 量 品 名 含 铁 量 品 名 含 铁 量 牛 肉 3.2 羊 肉 3.0 猪 肉 2.4 草 鱼 0.7 鸡 肉 2.8 鸭 肉 3.1 鸡 蛋 4.3 胡 萝 卜 0.56 蛋 黄 粉 14.0 鸭 蛋 3.2 牛 乳 0.1 生 白 菜 0.98 牛 肝 26.08 猪 肝 65.22 全 脂 乳 粉 1.9 花 生 1.19 脱 脂 乳 粉 0.6 带 鱼 1.8 鲤 鱼 1.6 青 鱼 0.9 食 品 中 铁 含 量 测 定 方 法 有 邻 菲 罗 啉 比 色 法 ( 邻 二 氮 菲 比 色 法 ), 硫 氰 酸 盐 比 色 法, 磺 基 水 杨 酸 比 色 法 和 原 子 吸 收 分 光 光 度 法 等 ( 一 ) 硫 氰 酸 盐 比 色 法 食 品 样 品 经 消 化 后, 各 种 铁 均 以 三 价 Fe 盐 形 成 存 在, 在 酸 性 溶 液 中, 三 价 Fe 与 硫 氰 酸 钾 溶 液 作 用, 生 成 红 色 的 硫 氰 酸 铁 配 合 物, 在 485nm 下 有 最 大 吸 收, 其 吸 光 度 与 铁 含 量 成 正 比 反 应 式 如 下 : 为 了 防 止 三 价 Fe 转 变 成 二 价 Fe, 应 加 入 少 量 过 硫 酸 钾 (K 2 S 2 O 8 ) 作 氧 化 剂 应 注 意 : ⑴ 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 比 色 ⑵ 当 三 价 Fe 浓 度 较 低 时, 可 用 戊 醇 萃 取 富 集, 以 提 高 吸 光 度 值 ( 二 ) 磺 基 水 杨 酸 法
磺 基 水 杨 酸 在 碱 性 条 件 下 与 三 价 铁 离 子 生 成 黄 色 络 合 物, 在 465nm 下 有 最 大 吸 收, 其 吸 光 度 与 铁 含 量 成 正 比, 反 应 式 如 下 : 用 代 表 磺 基 水 杨 酸 的 阴 离 子 SO 3 H OH COOH + Sal 2- Fe 3+ [Fe(Sal 2- ) 3 ] 3-3 = 在 碱 性 溶 液 中 二 价 Fe 能 迅 速 被 空 气 氧 化, 故 不 需 另 加 氧 化 剂 注 意 ⑴ 本 法 与 硫 氰 酸 盐 法 比 较, 其 稳 定 性 远 远 大 于 上 法, 磺 基 水 杨 酸 与 三 价 Fe 离 子 络 合 反 应 完 全, 方 法 准 确 度 高, 并 且 干 扰 离 子 的 影 响 大 大 减 少, 可 在 F 离 子 和 磷 酸 根 离 子 存 在 下 测 定 铁 ⑵ 铝 离 子 与 铜 离 子 也 能 与 磺 基 水 杨 酸 络 合 而 干 扰 测 定, 前 者 生 成 无 色 络 合 物, 但 要 消 耗 一 定 量 磺 基 水 杨 酸, 故 加 入 过 量 的 磺 基 水 杨 酸 溶 液 可 消 除 其 干 扰 ( 三 ) 邻 菲 罗 啉 法 ( 邻 二 氮 菲 法 ) 邻 菲 罗 啉 ( 邻 二 氮 菲,1,10 一 二 氮 杂 菲, 邻 菲 绕 啉 orthophenanthroline) 在 微 酸 性 条 件 下 二 价 铁 离 子 能 与 邻 菲 罗 啉 生 成 橙 红 色 的 络 合 物, 在 510nm 波 长 下 有 最 大 吸 收, 其 吸 光 度 与 铁 的 含 量 成 正 比, 反 应 式 如 下 : 2+ N N Fe 2+ + 3 N N Fe 3 食 品 样 品 经 消 化 后, 铁 以 三 价 形 式 存 在, 故 显 色 以 前 应 先 加 盐 酸 羟 胺, 将 三 价 Fe 还 原 成 二 价 铁, 反 应 式 如 下 : 4Fe 3+ +2NH 2 OH HCl 4Fe 2+ +N 2 O+H 2 O+6H + +2Cl - 如 果 有 其 他 金 属 离 子 干 扰, 可 加 柠 檬 酸 盐 或 EDTA 作 掩 蔽 剂 注 意 : ⑴ 配 制 试 剂 及 测 定 中 用 水 均 系 以 玻 璃 仪 器 重 蒸 的 蒸 馏 水 ⑵ 邻 菲 罗 啉 比 色 法 测 定 铁, 灵 敏 度 较 高, 溶 液 中 含 铁 0.1mg/Kg 时 其 颜 色 也 很 明 显, 易 于 比 色 ⑶ 邻 菲 罗 啉 与 二 价 铁 在 微 酸 性 条 件 下 形 成 的 红 色 络 合 物 颜 色 相 当 稳 定, 比 硫 氰 酸 盐 比 色 法 稳 定 得 多 ⑷ 本 法 选 择 性 高, 干 扰 少, 显 色 稳 定, 灵 敏 度 和 精 密 度 都 较 高 ( 四 ) 原 子 吸 收 分 光 光 度 法 在 原 子 吸 收 分 光 光 度 汁 上 点 燃 铁 空 心 阴 极 灯 ( 波 长 为 248.3mm), 将 试 样 消 化 液 在 空 气 一 乙 炔 火 焰 中 喷 雾, 使 Fe 原 子 化, 由 于 原 子 化 浓 度 与 吸 光 度 成 正 比, 故 测 其 吸 光 度, 用 标 准 工 作 曲 线 法 即 可 算 出 样 品 中 铁 的 含 量 此 法 灵 敏, 快 速, 但 是 仪 器 设 备 昂 贵 四 碘 的 测 定 碘 是 人 体 必 需 的 微 量 元 素 之 一, 是 人 体 内 甲 状 腺 球 蛋 白, 甲 状 腺 素 的 重 要 组 成 成 分 甲 状 腺 素 能 够 调 节 体 内 新 陈 代 谢, 促 进 身 体 的 生 长 发 育, 是 人 体 正 常 健 康 生 长 必 不 可 少 的 激 素 之 一 人 体 对 碘 的 日 需 要 量 约 为 100-150µg 身 体 缺 碘 时, 会 发 生 甲 状 腺 肿 大, 甲 状 腺 素 的 合 成 减 少 甚 至 缺 乏, 可 使 人 产 生 呆 小 症, 人 体 需 要 的 碘 主 要 来 源 于 饮 水 和 食 品, 进 入 人 体 内 的 碘 主 要 (98% 左 右 ) 到 达 甲 状 腺, 用 来 合 成 甲 状 腺 球 蛋 白 和 甲 状 腺 素 (T 3 和 T 4 ) 食 品 中
碘 含 量 最 丰 富 的 是 海 产 品, 部 分 食 品 中 碘 含 量 见 表 6-5 表 6-5 部 分 食 品 中 的 碘 含 量 (µg/kg) 品 名 碘 含 量 品 名 碘 含 量 品 名 碘 含 量 海 带 ( 干 ) 240000 紫 菜 ( 干 ) 18000 发 菜 ( 干 ) 11800 黄 花 鱼 ( 鲜 ) 120 带 鱼 ( 鲜 ) 80 鱼 肚 ( 干 ) 480 蚶 ( 干 ) 2400 蛤 ( 干 ) 2400 蛏 干 1900 干 贝 1200 海 参 ( 干 ) 6000 海 蜇 ( 干 ) 1320 食 品 中 碘 的 测 定 方 法 有 氯 仿 萃 取 比 色 法, 硫 酸 铈 接 触 法, 溴 氧 化 碘 滴 定 法, 仪 器 分 析 法 (HPLC 法, 极 谱 仪 测 定 法, 分 光 光 度 法 ) 等, 其 中 最 常 用 的 是 氯 仿 萃 取 比 色 法 ( 一 ) 氯 仿 萃 取 比 色 法 样 品 在 碱 性 条 件 下 灰 化, 碘 被 有 机 物 还 原 成 碘 离 子, 碘 离 子 与 碱 金 属 离 子 结 合 成 碘 化 物, 碘 化 物 在 酸 性 条 件 下 与 重 铬 酸 钾 作 用, 定 量 析 出 碘 当 用 氯 仿 萃 取 时, 碘 溶 于 氯 仿 中 呈 现 粉 红 色, 当 碘 含 量 低 时, 颜 色 深 浅 与 碘 含 量 成 正 比, 故 可 以 比 色 测 定, 反 应 式 如 下 : 注 意 : ⑴ 灰 化 样 品 时, 加 入 氢 氧 化 钾 的 作 用 是 使 碘 形 成 难 挥 发 的 碘 化 钾, 防 止 碘 在 高 温 灰 化 时 挥 发 损 失 ⑵ 本 法 操 作 简 便, 颜 色 稳 定, 重 现 性 好 ( 二 ) 硫 酸 铈 接 触 法 本 法 是 测 定 微 量 碘 的 方 法 可 测 至 0.002µg/ml 水 平 在 酸 性 条 件 下, 亚 砷 酸 与 硫 酸 铈 在 室 温 下 进 行 氧 化 还 原 反 应 速 度 很 慢 当 有 碘 离 子 存 在 时, 碘 首 先 与 铈 离 子 起 反 应 被 氧 化, 接 着 又 重 新 被 三 价 砷 离 子 还 原 碘 离 子 作 为 反 应 的 媒 价 起 促 进 作 用, 同 时 碘 的 催 化 作 用 与 样 液 中 碘 离 子 的 浓 度 成 比 例, 但 不 呈 线 性 关 系, 并 且 此 反 应 受 温 度 与 时 间 的 影 响 很 大, 故 反 应 要 在 恒 温 下 进 行, 且 在 反 应 进 行 至 一 定 时 间 后, 加 入 亚 铁 盐 以 终 止 砷, 铈 离 子 氧 化 还 原 反 应 的 进 行, 使 余 下 的 高 铈 离 子 与 亚 铁 离 子 作 用, 把 亚 铁 离 子 氧 化 成 铁 离 子, 这 个 反 应 是 与 高 铈 离 子 浓 度 成 正 比 的 生 成 的 铁 离 子 再 与 加 入 的 硫 氰 酸 钾 溶 液 起 络 合 反 应, 生 成 红 色 的 硫 氰 酸 铁, 此 生 成 物 颜 色 稳 定 可 进 行 颜 色 测 定 : 同 时 上 述 生 成 物 的 浓 度 与 溶 液 中 碘 离 子 的 浓 度 成 反 比, 生 成 红 色 的 硫 氰 酸 铁 愈 多, 则 碘 离 子 愈 少, 与 标 准 曲 线 比 较, 求 出 样 品 中 碘 离 子 的 含 量 注 意 : 温 度 与 时 间 控 制 要 十 分 严 格
( 三 ) 溴 水 氧 化 法 样 品 在 碱 性 条 件 下 灰 化, 碘 被 还 原, 与 碱 金 属 结 合 成 碘 化 物, 碘 化 物 在 酸 性 条 件 下 加 入 过 量 溴 水 氧 化 成 碘 酸, 加 入 甲 酸 钠 除 去 过 量 溴, 溶 液 加 热 至 100 时 除 去 甲 酸, 最 后 加 入 碘 化 钾, 释 放 出 样 品 溶 液 中 碘, 与 标 准 曲 线 比 较, 在 570nm 下 测 定 碘 与 淀 粉 呈 兰 色 的 吸 光 度, 其 吸 光 度 大 小 与 碘 成 正 比 ( 四 ) 催 化 分 光 光 度 法 痕 量 碘 对 高 碘 酸 钾 氧 化 孔 雀 绿 退 色 反 应 (KIO 3 - 孔 雀 绿 反 应 ) 有 极 佳 的 催 化 效 应, 碘 在 10-200ng/ml 范 围 内, 孔 雀 绿 吸 光 度 在 615nm 下 的 减 少 符 合 朗 伯 一 比 耳 定 律 五 磷 的 测 定 磷 (phosphorus) 广 泛 存 在 于 动 植 物 组 织 中, 与 蛋 白 质 或 脂 肪 结 合 成 核 蛋 白, 磷 蛋 白, 磷 脂 等, 还 有 少 量 以 无 机 磷 化 合 物 的 形 式 存 在 除 植 酸 形 式 的 磷 不 能 被 机 体 充 分 吸 收 利 用 外, 其 他 大 部 分 磷 的 化 合 物 都 能 被 消 化 吸 收 人 体 内 的 磷 参 与 各 种 生 理 活 力 和 新 陈 代 谢, 同 时 磷 是 骨 骼 的 重 要 成 分, 含 磷 的 食 品 能 补 充 脑 磷 脂, 特 别 是 对 幼 儿 时 期 补 磷 显 得 尤 为 重 要 因 此 测 定 食 品 中 的 磷 具 有 重 要 意 义 如 果 测 定 食 品 中 总 磷 后, 再 减 去 植 酸 磷, 则 可 算 出 可 利 用 磷 的 量 各 种 食 品 中 磷 的 含 量 见 表 6-6 表 6-6 食 品 中 磷 的 含 量 (mg/100g) 品 名 磷 含 量 品 名 磷 含 量 品 名 磷 含 量 品 名 磷 含 量 牛 肉 233 羊 肉 168 猪 肉 177 鸡 蛋 248 鸡 肉 189 鸭 肉 145 鹅 肉 23 鹌 鹑 蛋 238 兔 肉 175 猪 肝 270 牛 肝 400 鲤 鱼 175 牛 心 185 牛 乳 93 炼 乳 228 芥 鱼 160 全 脂 奶 粉 883 脱 脂 奶 粉 1030 鸭 蛋 210 对 虾 150 磷 的 测 定 方 法 很 多 (GB/T9695.4-1988), 如 果 食 品 中 磷 的 含 量 较 高, 可 采 用 喹 钼 柠 酮 重 量 法 测 定 ; 如 果 磷 含 量 很 低, 则 采 用 钼 蓝 比 色 法 其 它 如 植 酸 中 磷 的 测 定 及 血 清 中 无 机 磷 的 测 定 等 ( 一 ) 喹 钼 柠 酮 重 量 法 ( 磷 钼 酸 喹 啉 重 量 法 ) 样 品 经 消 化 或 灰 化 后, 在 酸 性 条 件 下, 磷 与 喹 钼 柠 酮 作 用 生 成 磷 钼 酸 喹 啉 沉 淀, 沉 定 物 经 过 滤, 洗 涤, 在 260±20 下 烘 干, 称 重 可 计 算 出 磷 的 含 量 反 应 式 如 下 : H 3 PO 4 +12Na 2 MoO 4 +24HNO 3 +3C 9 H 7 N (C 9 H 7 N) 3 H 3 PO 4 12MoO 3 H 2 O+24NaNO 3 +11H 2 O G1: 沉 淀 物 与 砂 芯 坩 埚 的 重 量 (g) G 2 : 砂 芯 坩 埚 的 质 量,g; V: 吸 取 样 品 溶 液 的 量,mL; M: 样 品 的 质 量,g; 500 样 液 的 总 体 积,mL; 0.03207 磷 钼 酸 喹 啉 对 P 2 O 5 的 换 算 因 子 注 意 :⑴ 洗 涤 坩 埚 中 的 沉 淀 可 先 用 自 来 水 冲 洗 剩 余 部 分, 用 1:1 氨 水 浸 泡 至 黄 色 消 失, 再 用 自 来 水 冲 洗, 最 后 用 热 蒸 馏 水 洗 涤 数 次, 烘 干 备 用 ⑵ 此 法 也 可 改 用 容 量 法 进 行 : 试 样 经 灰 化 后 制 成 稀 盐 酸 的 溶 液, 在 酸 性 溶 液 中, 磷 酸 根 离 子
与 钼 酸 钠 和 喹 啉 反 应 生 成 磷 钼 酸 喹 啉 沉 淀, 过 滤 洗 涤 后, 用 过 量 标 准 碱 溶 液 溶 解 沉 淀, 然 后 用 标 准 酸 溶 液 回 滴, 根 据 标 准 溶 液 的 用 量 求 得 (C 9 H 7 N) 3 H 3 PO 4 12MoO 3 H 2 O+26NaOH 3C 9 H 7 N+Na 2 HPO 4 +12Na 2 MoO 4 +15H 2 O 计 算 式 中 N 1 -NaOH 标 准 溶 液 的 浓 度,mol/L; N 2 -HCl 标 准 溶 液 的 浓 度,mol/L; V 1 - 滴 定 时 NaOH 标 准 溶 液 的 用 量,mL; V 2 - 滴 定 时 HCl 标 准 溶 液 的 用 量,mL; V 3 - 空 白 试 验 时 NaOH 标 准 溶 液 的 用 量,mL; V 4 - 空 白 试 验 时 -HCl 标 准 溶 液 的 用 量,mL; m- 样 品 的 质 量,g; 0.00273-P 2 O 5 的 毫 克 摩 尔 质 量 ( 二 ) 钼 蓝 比 色 法 食 品 样 品 中 的 磷 经 灰 化 或 消 化 后 以 磷 酸 根 形 式 进 入 样 品 溶 液, 在 酸 性 条 件 下 与 钼 酸 铵 作 用 生 成 淡 黄 色 的 磷 钼 酸 铵, 其 中 高 价 的 钼 具 有 氧 化 性, 可 被 抗 坏 血 酸, 氯 化 亚 锡 ( 或 者 对 苯 二 酚 与 亚 硫 酸 钠 ) 还 原 成 蓝 色 化 合 物 --- 钼 蓝 在 650nm( 或 660nm) 下 有 最 大 吸 收, 其 吸 光 度 与 磷 浓 度 成 正 比, 即 可 定 量 分 析 磷 含 量, 本 法 最 低 检 出 限 为 2µg, 反 应 式 如 下 : 钼 蓝 ( 三 ) 植 酸 中 磷 的 测 定 法 植 酸 为 六 磷 酸 环 已 酯, 分 子 式 为, 其 中 含 有 丰 富 的 磷, 但 不 易 被 机 体 消 化 吸 收, 稻 谷 中 的 磷 主 要 以 植 酸 的 形 式 存 在 故 应 分 别 测 定 并 从 总 磷 中 减 去 食 品 样 品 先 用 盐 酸 进 行 浸 取, 浸 取 液 加 三 氯 化 铁, 使 植 酸 生 成 植 酸 铁 沉 淀 收 集 洗 涤 沉 淀, 于 沉 淀 中 加 入 氢 氧 化 钠 溶 液, 便 生 成 可 溶 性 植 酸 钠, 加 浓 酸 消 化 后, 按 测 定 总 磷 方 法 ( 钼 蓝 比 色 法 喹 钼 柠 酮 重 量 法 ) 测 得 植 酸 中 磷 的 含 量 总 磷 减 去 植 酸 中 磷 的 量, 便 可 求 得 可 利 用 磷 的 量 ( 四 ) 血 清 中 无 机 磷 的 测 定 用 三 氯 乙 酸 沉 淀 血 清 中 蛋 白 质, 溶 液 中 无 机 磷 盐 与 钼 酸 铵 试 剂 作 用, 生 成 磷 钼 酸 磷 钼 酸 与 氨 基 萘 酚 碘 酸 作 用 还 原 成 钼 蓝, 与 同 样 处 理 的 磷 标 准 液 比 色, 求 出 血 清 中 无 机 磷 的 含 量 钼 蓝
注 意 测 定 的 血 样 应 不 溶 血 思 考 题 : 1. 食 品 的 灰 分 与 食 品 中 原 有 的 无 机 成 分 在 数 量 与 组 成 上 是 否 完 全 相 同? 2. 测 定 食 品 灰 分 的 意 义 何 在? 3. 加 速 食 品 灰 化 的 方 法 有 哪 些? 4. 为 什 么 说 添 加 醋 酸 镁 或 硝 酸 镁 的 醇 溶 液 可 以 加 速 灰 化? 5. 为 什 么 食 品 样 品 在 高 温 灼 烧 前 要 进 行 炭 化 处 理? 6. 比 较 一 下 铁 的 几 种 测 定 方 法 的 特 点 ( 章 银 良 )