食品分析簡(jiǎn)介課件

1、食品分析簡(jiǎn)介化學(xué)6班 林琳03088027第1頁(yè)，共16頁(yè)。引言 食品是人類生活的必需品，是人類生命活動(dòng)能源的來源。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。人們對(duì)食品的組成更加關(guān)注，因此，食品被測(cè)成分的范圍也逐漸擴(kuò)大。食品剖析的目的包含兩方面。一方面是確切了解營(yíng)養(yǎng)成分，如維生素，蛋白質(zhì)，氨基酸和糖類；另一方面是對(duì)食品中有害成分進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如黃曲霉毒素，農(nóng)藥殘余，多核芳烴及各類添加劑等。對(duì)于這些成分的檢測(cè)，其中使用較多的是色譜法，其中，液相色譜的應(yīng)用最廣。第2頁(yè)，共16頁(yè)。水分少的食品一. 食品樣品的前處理 為了得到有代表性的均勻樣品，必須根據(jù)水分含量、物理性質(zhì)和不破壞待測(cè)組分等要求采集試樣。采集的試樣還須經(jīng)過粉碎、

2、過篩、磨均、溶于溶液等步驟，進(jìn)行樣品制備。 水分多的新鮮食品 用研磨方法混勻 水分少的食品 用粉碎方法混勻 液體食品 .將其溶于水或用適當(dāng)溶劑使其成為溶液，以溶液作為試樣 (一)樣品的制備第3頁(yè)，共16頁(yè)。.(二)樣品的前處理常用的樣品前處理方法有溶劑萃取法，沉淀法、水蒸氣蒸餾法等 將切碎的樣品加入適當(dāng)?shù)娜軇谡袷幤髦姓袷幪崛』蜢o止放置一段時(shí)間，過濾出溶劑后，再重復(fù)提取一次或數(shù)次，合并提取液。這種方法，對(duì)于蔬菜、水果、小麥、谷物樣品以及其他生物材料樣品都可應(yīng)用。 振蕩浸取法2,乙醚萃取法 用乙醚萃?。ㄒ部捎寐确?、石油醚、苯等）使脂溶性化合物與蛋白質(zhì)、碳水化合物及其他水溶性化合物分離。(1)脂

3、溶性酸性化合物 用堿性水溶液萃取，移入水層。(2)脂溶性堿性化合物 用鹽酸萃取，移入水層。(3)脂溶性中性化合物 若中性化合物不與堿發(fā)生作用，則可用堿使脂肪皂化，用乙醚萃取，使皂化產(chǎn)物與不皂化產(chǎn)物分離（例如維生素A和D）。用上述方法從脂肪中分離出來的各種脂溶性化合物和混合物，可根據(jù)需要用柱色譜等進(jìn)一步分離純化。第4頁(yè)，共16頁(yè)。3.用乙醇將微量組分與主要組分分離 小分子有機(jī)化合物、水溶性維生素、糖類、有機(jī)酸類、氨基酸、生物堿等不溶于石油醚，但溶于乙醇。用不同濃度的乙醇萃取。可將它們與高分子多糖類及蛋白質(zhì)分離。 常用方法 (1)在水浸液中加入蛋白質(zhì)沉淀劑，使每個(gè)蛋白質(zhì)沉淀除去 (2)再在上層澄清

4、液中加入等體積乙醇，沉淀多糖類。得到的是酸性、中性、堿性、兩性水溶性化分物的混合物 (3)再用柱色譜法等進(jìn)行分離純化。柱色譜分離純化的關(guān)鍵是要選用合適的填充材料，根據(jù)分析對(duì)象，可選擇硅膠、氧化鋁、活性炭、離子交換劑和鍵合型固定相等作分離介質(zhì)。 食品分析中常用的固相抽提柱見下表 .第5頁(yè)，共16頁(yè)。待測(cè)化合物類型食品基質(zhì)材料抽提柱類型碳水化合物糖類葡萄糖、果糖、蔗糖葡萄糖、果糖、蔗糖混合物甘草、谷類巧克力各種食品葡萄酒C18C18酸性氧化鋁SAX脂類甘油三酸酯磷脂磷脂大豆油巧克力、大豆油巧克力硅膠硅膠腈基柱類固醇膽固醇維生素B胡蘿卜素菸堿酸維生素C維生素E牛奶各種食品檸檬果谷類水果、蔬菜糧食、谷

5、類硅膠C18硅膠C18C18硅膠農(nóng)藥各種氨基甲酸酶莠去谷類食品玉米油C18diol毒物黃曲霉毒素赭曲霉毒素A黃曲霉毒素玉米、花生、牛奶大麥花生、牛奶硅膠硅膠C18食品分析中常用的固相抽提柱第6頁(yè)，共16頁(yè)。二食用化學(xué)品分析食用化學(xué)品分析包括食品中的營(yíng)養(yǎng)成分（如氨基酸、維生素及糖類）、食品添加劑（如色素、防腐劑及抗氧劑等）及食品中的有害物（如霉菌、殘留農(nóng)藥及一些致癌物質(zhì)）的檢測(cè)。(一)食品中的營(yíng)素養(yǎng) 食品中的營(yíng)養(yǎng)素比較復(fù)雜，有蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、糖類及無機(jī)鹽?，F(xiàn)舉維生素的例子進(jìn)行說明。 維生素是調(diào)節(jié)人體各種新陳代謝過程必不可少的營(yíng)養(yǎng)素，在強(qiáng)化食品中占有重要地位。進(jìn)行分類時(shí)，須按脂溶性及水溶性兩

6、大類進(jìn)行區(qū)分 維生素的分析方法很多，樣品分析的一般程序是：（1）用酸、堿或酶分解樣品，使其中維生素游離出來；（2）用溶劑進(jìn)行提?。唬?）對(duì)樣品進(jìn)行分離提純，去除干擾物質(zhì)；（4）選用合適的方法進(jìn)行定性及定量分析。1.維生素的提取及純化 (1)脂溶性維生素的提取 首先對(duì)樣品進(jìn)行皂化，然后用適溶劑萃取不皂化物，進(jìn)行真空濃縮，為排除干擾有時(shí)還需進(jìn)行柱色譜分離。第7頁(yè)，共16頁(yè)。 (2)水溶性維生素的提取 一般采用不同的水溶液提取，有時(shí)也需要通過柱色譜法純化。一些遇光、氧易破壞的維生素，全部操作應(yīng)盡可能在暗處迅速進(jìn)行。脂溶性維生素在皂化、萃取、濃縮過程中可加入苯三酚、抗壞血酸或充氮?dú)庖苑乐寡趸茐摹?.

7、維生素的分離與檢測(cè)（1）在介紹維生素的分離之前，有必要先介紹一下其中用到的薄層色譜法 （A）原理：薄層色譜法（TLC）是把固定相（吸附劑）均勻地涂鋪在表面光潔的薄層板上，把待分析的試樣溶液點(diǎn)在薄層板一端的適當(dāng)位置上（稱點(diǎn)樣），然后放在密閉的層析缸（展開槽）里，將點(diǎn)樣端浸入適當(dāng)?shù)娜軇ㄕ归_劑）中，借助于薄層板上吸附劑的毛細(xì)管作用，溶劑會(huì)在載帶被分離組分向前移動(dòng)，這一過程稱為展開，所用溶劑稱為展開劑。展開時(shí)，各組分在吸附劑和展開劑之間發(fā)生連續(xù)不斷的吸附、解吸、再吸附、再解吸。由于吸附劑對(duì)不同極性組分的吸附力不同，易被吸附的組分相對(duì)移動(dòng)得慢些，而難被吸附的組分則相對(duì)移動(dòng)得快一些。經(jīng)過這段時(shí)間，當(dāng)溶劑

8、前沿到達(dá)預(yù)定位置后，取出薄層板，吸附能力不同的組分在薄層板上可形成彼此分離的斑點(diǎn)，如組分為無色物質(zhì)，可用物理或化學(xué)方法顯色定位。 第8頁(yè)，共16頁(yè)。（B）Rf及分離度 試樣中各組分斑點(diǎn)在薄層板上的位置，通常用Rf來 表示，Rf又稱為比移值，可用來衡量各組分的分離情況。定義為：Rf=d1/d2：d1:原點(diǎn)至斑點(diǎn)中心的距離；d2原點(diǎn)至溶劑前沿的距離） 某A、B混合物Rf的測(cè)量見下圖，原點(diǎn)為A、B試樣點(diǎn)樣的位置，A、B組分的Rf分別為Rf（A）=a/c，Rf（B）=b/ca.若Rf=0，表示斑點(diǎn)留在原點(diǎn)不動(dòng)，即該組分不隨展開劑移動(dòng)；b.Rf=1時(shí)，表示斑點(diǎn)不被吸附劑保留，而隨展開劑遷移到溶劑前沿 c

9、.故Rf在01之間變化。在相同條件下，不同組分各有其Rf，適于分離的Rf 0.20.8。第9頁(yè)，共16頁(yè)。2.脂溶性維生素的分離和檢測(cè) 對(duì)于脂溶性維生素，用硅膠薄層可以將維生素A的各種異構(gòu)體分開，展開劑為石油醚；甲基庚酮（1：2），斑點(diǎn)在紫外燈下顯黃色熒光。維生素D2及維生素D3在乙烷：乙酸乙酯（9：1）中展開后，用20%磷鎢酸乙醇溶液顯色，在70C加熱20min后，斑點(diǎn)呈黃褐色。維生素E在硅膠薄層上用氯仿展開，噴20%的磷鎢酸乙醇溶液，再用氨熏，斑點(diǎn)為深藍(lán)色 脂溶性維生素的展開劑及Rf展開劑 Rf值化合物 S1 S2 S3 五氯化銻顯色-胡蘿卜素084087100藍(lán)維生素A-醇0103502

10、2藍(lán)維生素A乙酸酯045065069藍(lán)維生素A棕櫚酸酯072084094藍(lán)維生素D2及D3015045014紫-生育酚032066056紫紅維生素K1061068081黃綠維生素K2038075049黃綠注：展開劑S1為環(huán)己烷：乙醚=80：20；S2為環(huán)己烷：乙酸酯=75：25；S3為氯仿。第10頁(yè)，共16頁(yè)。（3）水溶性維生素的分離與檢測(cè) 水溶性維生素包括B族、C族維生素，菸酸及菸酸酰胺等。它們用硅膠G薄層，在苯：甲醇：丙酮：乙酸（14：4：1：1）中分離后的Rf值，見表。 水溶性維生素在硅膠層上的Rf值 展開Rf值 劑化合物S1 S2 紫外燈254nm維生素B1-HCl0050紫維生素B2

11、040029黃泛酸（鈉鹽、鈣鹽）089040菸酸078暗菸酰胺049044暗維生素B6-HCl052012棕維生素B120220暗葉酸0007暗維生素D096025棕生物肌070050第11頁(yè)，共16頁(yè)。在紫外燈下觀察斑點(diǎn)顏色，維生素B6顯黃色熒光。噴以5%的碘鉑酸鉀水溶液，在玫瑰紅色背景上，維生素B1顯灰色，維生素E顯黃色，菸酸酰胺為淡黃色。當(dāng)薄層用0.1%的二氯醌氯亞胺醇溶液顯色然后在氨蒸氣中熏，維生素B6形成藍(lán)色斑點(diǎn)。泛酸鈣則需用0.5%的水合茚三酮噴霧后，在160加熱才形成紫色斑點(diǎn) 檢測(cè)菸酰胺時(shí)，先用水進(jìn)行萃取，制備濃度為2mg/ml的溶液，然后用氯仿：乙醇（65：25）在硅膠薄層上進(jìn)

12、行色譜，再用BrCN及苯胺試劑顯色，得到黃色斑點(diǎn)，在468nm波長(zhǎng)下測(cè)定。當(dāng)菸酰胺中混有脂溶性維生素時(shí)，可先用石油醚將其萃取掉，水溶性維生素等對(duì)測(cè)定結(jié)果無影響。展開劑可用丙酮：氯仿：丁醇：25%的氨水30：30：40：5，也可用苯：甲醇：丙醇：冰乙酸（7；20：25；5），分離后在262nm波長(zhǎng)下測(cè)定 （二）食品添加劑食品添加劑是食品在加工、生產(chǎn)過程中，為了改善其品質(zhì)而加入的各種物質(zhì)，如色素、香料及防腐劑等。大部分添加劑為化學(xué)合成，也有天然合成，其中有的具有一定毒性或者在一定條件下轉(zhuǎn)換為其他有毒物質(zhì)，因此必須嚴(yán)格控制其用量?，F(xiàn)僅舉色素的例子進(jìn)行說明。第12頁(yè)，共16頁(yè)。檢測(cè)食品中的人工合成色素

13、，必須將樣品進(jìn)行提純和分離，其目的是將食品中干擾組分除去，提純色素。(1)提純方法很多，常用的有聚酰胺粉吸附法。聚酰胺粉在酸性溶液中能與人工合成色素牢固結(jié)合，并能在很稀的溶液中吸附色素，天然色素的吸附不緊密，能被甲醇甲酸洗脫下來。(2)常用的分離方法是色譜法及溶劑提取法等 1.色素的提純與分離2.色素的鑒定色素的鑒定方法有：紙色譜法、薄層色譜法、極譜分析法、HPLC法及分光光度法。關(guān)于使用色素的薄層色譜分析，常用的固定相有硅膠、纖維素及聚酰胺，使用的展開劑有：S1：正丁醇：吡啶：5%氨水=6：6：4S2：乙酸乙酯：甲醇：28%氨水=3：1：1S3：異丁醇：異戊醇：吡啶：乙醇：25%氨水=15：

14、 15： 15：20：30S4：丙酮：水：氨水=80：27：0.5S5：丁酮：甲醇：28%氨水=10：5：1.25S6：丁醇：乙酸：水=4：1：5但是，用以上方法分離常會(huì)產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象。用C18反相薄層色譜分離，則效果較好。第13頁(yè)，共16頁(yè)。(三)食品中的殘留農(nóng)藥1.食品中殘留農(nóng)藥的分離提取 由于農(nóng)藥的種類不同，提取純化的方法亦不相同。有機(jī)氯農(nóng)藥可用有機(jī)溶劑提取，然后用柱色譜分離純化，但油脂往往除不干凈；也可用蒸餾法，然后用苯或氯仿提取餾出液，可得到較純的農(nóng)藥。有機(jī)磷農(nóng)藥的提取應(yīng)在中性或酸性的條件下進(jìn)行，用苯或氯仿提取，用薄層色譜法法分離純化，先用石油醚展開劑展開，然后用正乙烷：丙酮（4：1）

15、混合溶劑再展開，刮取相應(yīng)斑點(diǎn)，用相同的提取劑洗脫。從水、食物中提取有機(jī)氟農(nóng)藥，可用 氯仿直接提取，在60水浴上揮去溶劑，用骨炭脫色即可。2.紅外光譜法鑒定 分離提純后的農(nóng)藥，可用紅外法進(jìn)行鑒定，以下是幾種常用農(nóng)藥的紅外光譜特征。（1）有機(jī)氯農(nóng)藥 DDT為白色晶體，有7501760（C Cl）強(qiáng)吸收峰；1590、3050為苯環(huán)特征吸收峰。另外，1000、1100和840、500有兩個(gè)較強(qiáng)的吸收峰。第14頁(yè)，共16頁(yè)。666為白色晶體，3000有一個(gè)特征吸收峰，在指紋區(qū)的吸收峰分布均勻，強(qiáng)度較強(qiáng)，分別位于1230、1100、1320、920、950、850、770、750、620、680，在650有一強(qiáng)吸收峰。（2）有機(jī)磷農(nóng)藥 3911硫代磷酸酯類，紅外吸收峰較少，是典型的硫代磷酸酯吸收，表現(xiàn)為1010 、950（P-O-C）有強(qiáng)吸收峰；820 、780（P=S）雙強(qiáng)吸收峰：640（P=S）吸收峰；在1090、1150 1190 、1260 有4個(gè)較弱吸收峰.(3)氟