專業(yè)分析實驗課程講義

1、專業(yè)分析實驗講義撰寫人：熊 俐 衛(wèi)春會四川理工學(xué)院生物工程學(xué)院2014年09月實驗一 發(fā)酵食品中總酸的測定一、實驗內(nèi)容用滴定法測定發(fā)酵食品中總酸含量二、實驗?zāi)康?通過實驗，加深對滴定法測定食品中總酸含量的原理的理解；2掌握其操作要點，熟練基本操作技術(shù)。三、實驗原理食品中總酸度的測定原理是：利用食品中的有機(jī)酸用標(biāo)準(zhǔn)堿液滴定時，可被中和成鹽類。反應(yīng)式為：RCOOH + NaOH RCOONa + H2O以酚酞為指示劑，滴定至溶液呈現(xiàn)淺紅色30s不褪色為終點。根據(jù)所耗堿液的濃度和體積，即可計算出樣品中酸的含量。本法適于各類色澤較淺的食品中總酸含量的測定。四、原料、儀器和試劑（一）原料：食醋、酸奶、乳

2、酸飲料等。（二）儀器：100mL燒杯，1000mL容量瓶，25mL堿式滴定管，250mL錐形瓶，試劑瓶，滴瓶，洗瓶，玻棒等。（三）試劑 10.1mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液210g/L酚酞指示劑五、實驗步驟（一）0.1mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制及標(biāo)定用小燒杯在粗天平上稱取分析純固體氫氧化鈉4g，加水約100mL，使氫氧化鈉全部溶解，將溶液傾入一潔凈的試劑瓶中，用蒸餾水稀釋至1000mL。以橡皮塞塞住瓶口，充分搖勻。將分析純鄰苯二甲酸氫鉀于120烘箱烘約1h至恒重，冷卻25min，稱取0.30.4g（精確至0.0001g）于250mL錐形瓶中，加入100mL蒸餾水溶解，加34滴酚酞指示劑，用

3、以上配制好的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至微紅色30s不褪色，同時做試劑空白實驗，校正結(jié)果。計算出氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的當(dāng)量濃度。按照以上方法重復(fù)操作三次，取三次結(jié)果的平均值。按下式計算氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的當(dāng)量濃度。式中：N氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的當(dāng)量濃度，mol/L； V滴定式所消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的毫升數(shù), mL； W鄰苯二甲酸氫鉀的克數(shù)，g； 0.2042及1mol/L氫氧化鈉溶液1毫升相當(dāng)?shù)呐R苯二甲酸氫鉀的克數(shù)。（二）10g/L酚酞指示劑的配制稱取酚酞1g溶解于100mL95乙醇中即可。變色范圍pH8.310.0（無色紅色）（三）測定方法用移液管吸取樣品10mL于250mL錐形瓶中，加50mL蒸餾水，再加

4、入酚酞指示劑35滴。用0.1 mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淺紅色30s不褪色為終點，記下消耗氫氧化鈉溶液的體積數(shù)；按照以上方法重復(fù)操作三次，取平均值，即得總酸度的含量。六、結(jié)果計算（一）數(shù)據(jù)記錄消耗氫氧化鈉溶液的體積。（二）計算式中：C標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液的濃度mol/L； V1滴定所消耗標(biāo)準(zhǔn)堿液的體積mL； V2空白所消耗標(biāo)準(zhǔn)堿液的體積mL； V3樣品稀釋液總體積mL； V4滴定時吸取的樣液的體積mL； m樣品質(zhì)量或體積（g或mL） 附：K 換算為適當(dāng)酸的系數(shù)M有機(jī)酸的摩爾質(zhì)量；有機(jī)酸及NaOH作用的反應(yīng)方程式中反應(yīng)物的系數(shù)比。一般分析葡萄及其制品時，用酒石酸表示，其K=0.075；測柑橘類

5、果實及其制品時，用檸檬酸表示，其K=0.064；分析蘋果及其制品時，用蘋果酸表示，其K=0.067;分析乳品、肉類、水產(chǎn)品及其制品時，用乳酸表示，其K=0.090，分析酒類、調(diào)味品，用乙酸表示，K=0.060。七、精密度 在重復(fù)條件下獲得的兩次獨立測定結(jié)果的絕對差值不得超過算術(shù)平均值的10%。實驗二 食品中氨基酸態(tài)氮的測定一、實驗內(nèi)容用雙指示劑甲醛滴定法測定酸奶中氨基酸態(tài)氮含量。二、實驗?zāi)康耐ㄟ^本實驗加深用雙指示劑甲醛滴定法測定食品中氨基酸態(tài)氮含量的原理的理解，掌握其操作要點，熟練基本操作技能。三、測定原理雙指示劑甲醛滴定法是利用氨基酸具有酸性COOH 和堿性NH2 基團(tuán)的兩性基團(tuán)，它們相互作

6、用使氨基酸成為中性的內(nèi)鹽，加入甲醛溶液時，甲醛及氨基起反應(yīng)而使羧基游離出來，顯示出酸性，再用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定羧基，間接求出氨基酸態(tài)氮的量。四、儀器和試劑（一）儀器100mL燒杯，1000mL容量瓶，25mL堿式滴定管，250mL錐形瓶，試劑瓶，滴瓶，洗瓶，玻棒等。（二）試劑1200g/L中性甲醛溶液20.1mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液31g/L百里酚酞95（體積分?jǐn)?shù)）乙醇溶液41g/L中性紅95（體積分?jǐn)?shù)）乙醇溶液五、實驗步驟（一）試劑的配制1200g/L中性甲醛溶液量取100mL甲醛溶液（GB685）于250mL錐形瓶中，以百里酚酞作指示劑，用0.1mol/L氫氧化鈉將其中和至淡藍(lán)色。20

7、.1mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液按實驗一中方法進(jìn)行。31g/L百里酚酞95（體積分?jǐn)?shù)）乙醇溶液取百里酚酞0.1g，加95（體積分?jǐn)?shù)）乙醇溶液溶解定容成100mL，即得。41g/L中性紅95（體積分?jǐn)?shù)）乙醇溶液取中性紅0.1g，加95（體積分?jǐn)?shù)）乙醇溶液溶解定容成100mL，即得。（二）測定方法 移取含氨基酸的樣品溶液5ml(根據(jù)含氨基酸的量來取量)2份，分別置于250mL錐形瓶中，加50mL水。其中1份加3滴中性紅指示劑，用0.1mol/L氫氧化鈉滴定至琥珀色為終點，另一份加入3滴百里酚酞指示劑及中性甲醛5mL，搖勻，靜置1min，用0.1mol/L氫氧化鈉滴定至淡藍(lán)色為終點。記錄兩次滴定所消耗

8、的堿液的毫升數(shù)。六、結(jié)果計算樣品中氨基酸態(tài)氮的含量計算：式中：w樣品中氨基酸態(tài)氮的含量，g/100mL C氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L V1 用中性紅作指示劑滴定消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL V2用百里酚酞作指示劑滴定消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL 0.0141.00ml氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液c(NaOH)=1.000mol/L相當(dāng)于氮的質(zhì)量(g)，g/mmolm測定用樣品溶液的體積，ml七、精密度 在重復(fù)條件下獲得的兩次獨立測定結(jié)果的絕對差值不得超過算術(shù)平均值的10%。實驗三 發(fā)酵食品中還原糖的測定費林氏容量法一、實驗內(nèi)容用直接滴定法（費林氏容量法）測定食品中的還原糖含量。二、實驗?zāi)康?/p>

9、通過本實驗，加深用直接滴定法（費林氏容量法）測定食品中的還原糖含量的原理的理解；掌握其操作要點，熟練基本操作技術(shù)。三、實驗原理樣品經(jīng)除去蛋白質(zhì)后，在加熱條件下，直接滴定已標(biāo)定過的費林氏液（堿性酒石酸銅溶液），費林氏液被還原析出氧化亞銅。以次甲基藍(lán)為指示劑，在終點稍過量的還原糖立即將氧化型藍(lán)色的次甲基藍(lán)還原為無色的還原型次甲基藍(lán)。根據(jù)樣品消耗體積，計算還原糖量。GB5009.7-85，本方法適用于所有食品中還原糖的檢測。檢出限0.1mg。四、原料、儀器和試劑（一）原料：酸奶、乳酸飲料等。（一）儀器：100mL、250mL燒杯，1000mL、250mL容量瓶，25mL酸堿滴定管，250mL錐形瓶，

10、濾紙，玻璃珠，電爐，鐵架臺，漏斗等。（二）試劑除特殊說明外，實驗用水為蒸餾水，試劑為分析純。1費林甲液（堿性酒石酸銅甲液）2費林乙液（堿性酒石酸銅乙液）3乙酸鋅溶液4亞鐵氰化鉀溶液5鹽酸6葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液五、實驗步驟（一）試劑配置1費林甲液（堿性酒石酸銅甲液）稱取15 g硫酸銅（CuSO45H2O），及0.05 g次甲基藍(lán)，溶于水中并稀釋至1000mL。2費林乙液（堿性酒石酸銅乙液）稱取50 g酒石酸鉀鈉及75 g氫氧化鈉，溶于水中，再加入4 g亞鐵氰化鉀，完全溶解后，用水稀釋至1000mL，貯存于橡膠塞玻璃瓶內(nèi)。3乙酸鋅溶液稱取21.9 g乙酸鋅，加3 mL冰乙酸，加水溶解并稀釋至100 mL

11、。 4亞鐵氰化鉀溶液稱取10.6g亞鐵氰化鉀，用水溶解并稀釋至100mL。5葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液精密稱取1.000 g經(jīng)過80 干燥至恒量的葡萄糖（純度在99%以上），加水溶解后加入5mL鹽酸（如果即配即用就不加），并以水稀釋至1000mL。此溶液相當(dāng)于1 mg/mL葡萄糖。（二）樣品處理：吸取20mL液體樣品，置于250mL容量瓶中，加50mL蒸餾水，搖勻后慢慢加入5mL乙酸鋅及5mL亞鐵氰化鉀溶液，加水至刻度，混勻，靜置0.5h。用干燥濾紙過濾，棄去初濾液（剛開始過濾出的幾毫升）收集濾液供測定用。（三）測定1標(biāo)定費林氏液溶液（堿性酒石酸銅溶液）吸取5.0mL費林氏甲液（堿性酒石酸銅甲液）及5.0

12、 mL乙液，置于250mL錐形瓶中，加水10mL，加入玻璃珠3粒，從滴定管滴加約9mL葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，控制在2min內(nèi)加熱至沸，趁沸以每兩秒1滴的速度繼續(xù)滴加葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，直至溶液蘭色剛好褪去并出現(xiàn)淡黃色為終點，記錄消耗的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液總體積，平行操作三份，取其平均值。計算每10mL（甲、乙液各5mL）堿性酒石酸銅溶液相當(dāng)于葡萄糖的質(zhì)量（mg）。m2=V1C式中，C葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mg/mL；V1標(biāo)定時消耗葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積，mL；m210mL費林氏液溶液（堿性酒石酸銅溶液）相當(dāng)于葡萄糖的質(zhì)量，mg。2樣品溶液預(yù)測吸取5.0mL費林氏甲液（堿性酒石酸銅甲液）及5.0mL乙液，置于

13、250 mL錐形瓶中，加水10mL，加入玻璃珠2粒，控制在2min內(nèi)加熱至沸，趁沸以先快后慢的速度，從滴定管中滴加樣品溶液，并保持溶液沸騰狀態(tài)，待溶液顏色變淺時，以每秒1滴的速度滴定，直至溶液蘭色褪去，出現(xiàn)亮黃色為終點。如果樣品液顏色較深，滴定終點則為蘭色褪去出現(xiàn)明亮顏色（如亮紅），記錄消耗樣液的總體積。3 樣品溶液測定：吸取5.0mL費林氏甲液（堿性酒石酸銅甲液）及5.0 mL乙液，置于250mL錐形瓶中，加水10 mL，加入玻璃珠2粒，在2min內(nèi)加熱至沸，快速從滴定管中滴加比預(yù)測體積少1mL的樣品溶液，然后趁沸繼續(xù)以每兩秒1滴的速度滴定直至終點。記錄消耗樣液的總體積，同法平行操作兩至三份

14、，得出平均消耗體積。六、結(jié)果計算式中：w樣品中還原糖的含量(以葡萄糖計)，%；V2測定時平均消耗樣品溶液的體積，mL；m樣品質(zhì)量，g；（如果樣品是液體，近似認(rèn)為1mL=1g）m210mL費林氏液溶液（堿性酒石酸銅溶液）相當(dāng)于葡萄糖的質(zhì)量，mg；250樣品溶液總體積，mL。七、精密度 在重復(fù)條件下獲得的兩次獨立測定結(jié)果的絕對差值不得超過算術(shù)平均值的10%。八、注意事項1 本方法測定的是一類具有還原性質(zhì)的糖，包括葡萄糖、果糖、乳糖、麥芽糖等，只是結(jié)果用葡萄糖或其他轉(zhuǎn)化糖的方式表示，所以不能誤解為還原糖=葡萄糖或其他糖。但如果已知樣品中只含有某一種糖，如乳制品中的乳糖，則可以認(rèn)為還原糖=某糖。2分別

15、用葡萄糖、果糖、乳糖、麥芽糖標(biāo)準(zhǔn)品配制標(biāo)準(zhǔn)溶液分別滴定等量已標(biāo)定的費林氏液，所消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積有所不同。證明即便同是還原糖，在物化性質(zhì)上仍有所差別，所以還原糖的結(jié)果只是反映樣品整體情況，并不完全等于各還原糖含量之和。如果已知樣品只含有某種還原糖，則應(yīng)以該還原糖做標(biāo)準(zhǔn)品，結(jié)果為該還原糖的含量。如果樣品中還原糖的成分未知，或為多種還原糖的混合物，則以某種還原糖做標(biāo)準(zhǔn)品，結(jié)果以該還原糖計，但不代表該糖的真實含量。實驗四 啤酒中雙乙酰的測定一、實驗內(nèi)容用鄰苯二胺比色法測定啤酒中的雙乙酰含量。二、實驗?zāi)康耐ㄟ^本實驗，了解鄰苯二胺比色法測定啤酒中的雙乙酰的原理和方法，掌握雙乙酰蒸餾和顯色、比色的操作要點

16、，熟練基本操作技術(shù)。三、原理雙乙酰（丁二酮）及2,3-戊二酮總稱為聯(lián)二酮，是賦予啤酒風(fēng)味的重要物質(zhì)。發(fā)酵后期啤酒中的雙乙酰含量是衡量啤酒成熟程度的重要指標(biāo)之一。雙乙酰的測定方法通常有氣相色譜法、極譜法和比色法。下面介紹鄰苯二胺比色法：用蒸汽將雙乙酰蒸餾出來，及鄰苯二胺反應(yīng)，生成2.3-二甲基喹喔啉（反應(yīng)如下式），在波長335nm下測其吸光度。由于其他聯(lián)二酮類都具有相同的反應(yīng)特征，另外蒸餾過程中部分前驅(qū)體要轉(zhuǎn)化成聯(lián)二酮，因此3測定結(jié)果為總聯(lián)二酮含量（以雙乙酰表示）。 四、原料、儀器和試劑（一） 原料：啤酒。（二）儀器：100mL半微量凱氏定氮蒸餾裝置，冷凝管，2000mL蒸餾燒瓶，加熱套，電子天

17、平，紫外可見分光光度計，冰箱，100mL量筒，25mL容量瓶，試管，1mL、2mL移液管等。 （三） 試劑 1消泡劑：有機(jī)硅消泡劑或甘油聚醚。 24mol/L鹽酸溶液：量取34mL濃HCl，用水定容至100mL。 31%鄰苯二胺溶液：稱取0.5g鄰苯二胺，溶于4mol/L HCl溶液中，并以4mol/LHCl溶液定容至50mL，貯存于棕色瓶中（宜當(dāng)天配制）。 五 實驗步驟1蒸餾 蒸餾裝置見下圖。加熱蒸汽發(fā)生瓶至沸，通氣預(yù)熱后，置25mL容量瓶于冷凝器出口接收餾出液。加1-2滴消泡劑于100mL量筒中，再加入預(yù)先冷至5的酒樣100mL，以一定速度（速度不宜過快，盡量保證已加入的酒樣呈沸騰狀態(tài)）轉(zhuǎn)

18、移至蒸餾器內(nèi)，并用少量水沖洗帶塞漏斗，蓋塞。用水密封。繼續(xù)進(jìn)行蒸餾，直至餾出液接近25mL時取下容量瓶，達(dá)到室溫后用蒸餾水定容，搖勻。2顯色 分別取10.00mL餾出液，置于兩支25mL具塞比色管中，向1號管加入0.50mL1%鄰苯二胺溶液，2號管不加（做空白）。充分搖勻，放置暗處反應(yīng)2030min。向1號管加入2.00mL 4mol/LHCl溶液，2號管加2.50mL 4mol/LHCl溶液，搖勻。 3. 比色 于335nm波長下，用2cm或1cm的石英比色皿，以空白做參比，用紫外可見分光光度計測出樣品和雙乙酰標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度，比色操作需在20min內(nèi)完成。六 計算 試樣中雙乙酰含量按下式計

19、算：X = A335 2.4式中：X式樣中的雙乙酰含量，單位為毫克每升（mg/L）； A335式樣在波長335nm下，用10mm石英比色皿測定的吸光度。 2.4用10mm石英比色皿時，吸光度及雙乙酰含量的換算系數(shù)。 注：如用20 mm石英比色皿時，吸光度及雙乙酰含量的換算系數(shù)為1.2。 所得結(jié)果表示至兩位小數(shù)。七、精密度 在重復(fù)條件下獲得的兩次獨立測定結(jié)果的絕對差值不得超過算術(shù)平均值的10%。圖：測定雙乙酰蒸餾裝置實驗五 白酒成分分析 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法一、實驗?zāi)康?. 了解白酒的成分組成和分析檢測的意義。2.了解氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（gas chromatography mass spe

20、ctrometry, GC-MS）的基本組成及原理；3. 掌握利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀對白酒成分進(jìn)行定性分析的基本操作。二、實驗原理 白酒中主要成分是乙醇和水（約占總重量的98%），其余微量成分（約2%）包括有機(jī)酸、高級醇、酯類、醛類、多元醇、酚類和其他芳香族化合物。白酒中微量成分雖然很少，卻決定著酒的香氣、口味和風(fēng)格，構(gòu)成了白酒的不同典型性。在白酒的分析中，氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法高靈敏度、高分離度，并且簡便、快速、準(zhǔn)確，故已廣泛用作白酒中各種成分分析的檢測方法。氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法是先將樣品通過氣相分離組分，然后進(jìn)入質(zhì)譜儀，可以分別檢測各個組分的結(jié)構(gòu)信息，質(zhì)譜就是用來進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析的，通過對碎

21、片離子峰的分析，推測出化合物的結(jié)構(gòu)。適合食品、白酒、天然產(chǎn)物、藥物、氨基酸、農(nóng)殘、食品中有機(jī)物及有毒有害物質(zhì)的定量、定性分析。GC-MS主要由三部分組成：色譜部分、質(zhì)譜部分和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。色譜部分和一般的色譜儀基本相同，包括有柱箱、汽化室和載氣系統(tǒng)，也帶有分流/不分流進(jìn)樣系統(tǒng)，程序升溫系統(tǒng)、壓力、流量自動控制系統(tǒng)等，一般不再有色譜檢測器，而是利用質(zhì)譜儀作為色譜的檢測器。在色譜部分，混合樣品在合適的色譜條件下被分離成單個組分，然后進(jìn)入質(zhì)譜儀進(jìn)行鑒定。質(zhì)譜部分一般由真空系統(tǒng)（分子渦輪泵）、進(jìn)樣系統(tǒng)、離子源、質(zhì)量分析器、檢測器和計算機(jī)控制及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（工作站）等部分組成。三、儀器和樣品7890A-5975B氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀、DB-WAX毛細(xì)管色譜柱（60m0.25mm0.25m），均為美國Agilent公司產(chǎn)品。未知酒樣。四、實驗條件色譜條件：進(jìn)樣口溫度為230，載氣He（99.999）；恒流1.0mL/min，分流比20：1，進(jìn)樣量1L；采用程序升溫：初始溫度50，保持2min，以8/min升至230。質(zhì)譜條件：離子源溫度為230，電離方式為EI，電子能量為70eV，掃描質(zhì)量范圍是2050