食品分析第七章--矿物质的测定

第七章矿物质的测定一、概述（组成、存在、分类）二、样品的处理与制备三、微量元素的测定方法一、矿物质概述1.定义：食物或机体灰分中那些为人体生理功能所必需的无机元素称为矿物质(无机盐).2.组成元素：除C、H、O、N以外的3.存在：有机物和无机盐4.分类必需元素非必需元素有毒元素一、矿物质概述4.分类大量元素或常量元素：含量≥0.01%（每天至少需要100mg），（Ca、Mg、K、Na、P、S、Cl）占总灰分80%；微量元素或痕量元素：含量≤0.01%，（Fe、Co、Ni、Zn、Cr、Mo、Al、Si、Se、Sn、I、F……）。一、矿物质概述一、矿物质概述一、矿物质概述有毒元素：1．如Hg、Cd、Pb、As、Sn、Cr等，这些元素在体内不易排出，有积蓄性，半衰期都很长。例：①甲基汞：在体内半衰期为70天②铅：在体内半衰期为1460天。在骨骼中为10年③镉在体内半衰期为16—31年。北京部分农产品含砷量过高可能导致中毒！04年网上报道。1313二、样品的处理与制备将元素从有机物中游离出来，或将有机物质破坏。1.干法灰化2.湿法消化1.比色测定三、微量元素的测定方法铜：铜试剂比色法（黄色络合物）锌：双硫腙比色法（红色）铁：硫氰酸盐比色法（血红色）铬：二苯胺基脲比色法（紫色）锰：过硫酸铵比色法（紫红色）三、微量元素的测定方法三、微量元素的测定方法2.容量滴定三、微量元素的测定方法3.重量法适用于测定大量样品，局限于测定待测元素含量较多的样品待测元素原子化产生基态原子,光源发出待测元素特征的共振线,根据基态原子吸收共振线的程度来测定含量。原子吸收仪由三部分组成：原子化系统光源系统检测系统三、微量元素的测定方法4.原子吸收光谱法图3原子吸收分光光度计示意图光源原子化系统分光系统检测显示系统空心阴极灯反射镜旋转斩光器废液光束反射镜半反射镜狭缝反射镜吸光度空气光栅原子吸收光谱仪主要部件•根据物质产生的原子蒸气中待测元素的基态原子对光源特征辐射谱线的吸收符合朗伯-比尔定律进行定量的分析方法。图1基态原子对光的吸收cKKlNIIA'lg05.另外还有极谱法、离子选择电极法和荧光分光光度法。（极谱法——光学分析的一种，让电流通过溶液，然后增加电压，由电流变化情况来进行定量、定性分析。如：小型极谱仪，可用来自动监测自来水中限量元素的含量，实验操作全都自动化，每隔12min记录一次水样中Cu、Pb、Cd、Zn的含量（一）食品中铜的测定方法（一）食品中铜的测定方法GB/T5009.13—2003（铜试剂比色法）1原理：在碱性溶液中Cu2+与二乙基二硫代氨基甲酸钠（简称铜试剂）作用生成黄色配合物，溶于CCl4，在440nm波长处比色。可加EDTA和柠檬酸铵掩蔽。2.测定要素条件：碱性溶液pH为9.0-9.2用麝香草酚蓝指示剂，1︰1氨水调节显色剂：二乙基二硫代氨基甲酸钠有机溶剂抽提：CCl4掩蔽剂：EDTA和柠檬酸排除Fe、Co、Ni的干扰测定吸光度：440nm波长处食品中铜的测定方法3.测定步骤①样品处理②标准曲线的绘制③样品分析操作:样品消化、定容取样品消化液和铜标准溶液加入掩蔽剂调节溶液pH加入显色剂和CCl4在440nm波长处测定吸光度食品中铜的测定方法4.结果计算式中C—从标准曲线上查出铜的含量（微克）m—样品的质量(g)V—测定时所取试液的体积(m1)V。—样品处理后定容的体积(m1)食品中铜的测定方法锌的功能:①酶的组成成分②参加构成胰岛素和前列腺素③促进性器官发育和维持正常的性机能④保扩皮肤、骨骼和牙齿⑤维护免疫功能⑥维持味觉的正常功能（二）食品中锌的测定方法污染源和危害：锌用在电镀、造纸、机械和自来水的制造等工业中应用，镀锌厂的废水，采用镀锌铁的容器包装食品，特别是酸性饮料，易沾有锌。金属锌本身无害。锌化合物可引起急性肠炎、肾损害，特别是氯化锌3-5g可导致死亡。原子吸收分光光度法（国标中第一法）方法双硫腙比色法（二）食品中锌的测定方法GB5009.14—2003(双硫腙比色法)1.原理：在pH4.5—5.0时，锌与双硫腙作用生成紫红色配合物,它能溶于氯仿、四氯化碳等有机溶剂。可用硫代硫酸钠和盐酸羟胺掩蔽干扰离子。2.测定要素pH条件：4.5—5.0显色剂：双硫腙有机溶剂萃取：氯仿、四氯化碳掩蔽剂：硫代硫酸钠和盐酸羟胺Pb、Cd、Cu、Hg、Fe等离子测定吸光度530nm波长处食品中锌的测定方法（三）食品中铁的测定方法食品中铁的测定方法原理：在酸性条件下，Fe3+与CNS-作用，生成血红色硫氰酸铁配合物，溶液颜色深浅与铁含量成正比，可以比色测定。1.硫氰酸盐比色法测定要素:pH条件：酸性显色剂：硫氰酸钾(20%)氧化剂：过硫酸钾(2%)测定吸光度:485nm波长处食品中铁的测定方法1.硫氰酸盐比色法2.邻菲罗啉比色法邻菲罗啉与Fe2+作用，生成稳定的橙红色配合物显色之前应预先用盐酸羟胺或对苯二酚还原Fe3+pH条件:pH=5显色剂：邻菲罗啉还原剂：盐酸羟胺或对苯二酚测定吸光度510nm波长处食品中铁的测定方法（四）钙的测定钙的测定原理：Ca2+与C2O42-作用，生成CaC2O4沉淀，用硫酸溶解后生成草酸，用高锰酸钾标准溶液滴定草酸，从而间接测定钙的含量。1.高锰酸钾法结果计算式中:C—KMn04浓度(mo1/L)V2—KMn04的体积(m1)V0—样品处理后定容体积(m1)V1—测定时所取试液的体积(m1)M—钙的摩尔质量的5/2m—样品的质量(g)钙的测定1.高锰酸钾法2.EDTA滴定法原理:在pH＞10时，Ca2+与EDTA定量作用，生成稳定的EDTA—Ca配合物，选用钙指示剂(简称NN)可以直接滴定。钙的测定排除其它金属离子的干扰用KCN或Na2S掩蔽少量Zn、Cu、Co、Ni用柠檬酸钠掩蔽Fe钙的测定2.EDTA滴定法功能缺乏症：是合成甲状腺素作用的原料缺碘出现甲状腺肿大(五)食品中碘的测定(五)食品中碘的测定碘碘化物容于氯仿呈粉红色比色法KOH灰化重铬酸钾+硫酸滴定法补充：加碘食盐中碘的定性测定混合指示剂：硫酸（1+3）4滴0.5%亚硝酸钠溶液8滴0.5%淀粉溶液20ml临用时混合配制原理:在酸性条件下碘化钾氧化而释放出为原来样品中6倍的游离碘盐中碘是以碘酸钾(KIO3),碘化钾(KI)的形式存在,而非碘单质,因为碘单质受热易升华.补充：加碘食盐中碘的定性测定混合指示剂：硫酸（1+3）4滴0.5%亚硝酸钠溶液8滴0.5%淀粉溶液20ml临用时混合配制原理:在酸性条件下碘化钾氧化而释放出为原来样品中6倍的游离碘思考题1.微量元素(铁、铜、锌、碘、钙)的测定原理和方法2.比色法测定微量元素的操作步骤3.微量元素的测定方法有哪些？举例说明