原子熒光光譜法測(cè)定乳粉中的微量砷

原子熒光光譜法測(cè)定乳粉中的微量砷

1待測(cè)元素濃度的測(cè)定原子熒光光譜法是利用適當(dāng)?shù)墓庠摧椛浠鹧妫⑵浞旁趲в谢鹧婧凸庾V軸的垂直位置。入射輻射中某些相當(dāng)于原子吸收譜線(xiàn)的波長(zhǎng)被原子蒸氣所吸收,這些被吸收的能量隨即以熒光形式釋放,向所有方向發(fā)射,并具有特征波長(zhǎng)。熒光強(qiáng)度正比于試樣內(nèi)待測(cè)元素的濃度。原子熒光光譜法是把試樣溶液細(xì)霧引入火焰之中,使之脫去溶劑、汽化和原子化。采用溶液噴霧的辦法可以使試樣均勻分布在火焰內(nèi),并做到把每一試樣有代表性的一部分送進(jìn)火焰。這一分析技術(shù)目前仍處于發(fā)展階段?？衫迷訜晒夤庾V法測(cè)定乳粉中的微量砷。樣品經(jīng)硝酸、高氯酸消化后,以硫脲為預(yù)還原劑,將五價(jià)砷還原成三價(jià)砷,然后與硼氫化鉀和酸所產(chǎn)生的新生態(tài)氫生成砷化氫,由氬載氣入石英爐原子化器,使其原子化,在砷燈激發(fā)下,產(chǎn)生原子熒光,測(cè)定其熒光強(qiáng)度,并與標(biāo)準(zhǔn)系列比較而測(cè)出樣品中砷含量。考慮到乳粉中常見(jiàn)的、可形成氫化物的幾種元素(如鋅、鐵、錫等)及它們?cè)趯?shí)際樣品中的可能含量水平,進(jìn)行共存元素干擾實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,當(dāng)鋅、鐵、銅、鉛為10μg/ml,錫為1μg/ml時(shí),對(duì)砷的測(cè)定均無(wú)明顯干擾。2近紅外光譜檢測(cè)紅外光譜法包括了分子內(nèi)原子的扭轉(zhuǎn)、彎曲、旋轉(zhuǎn)和振動(dòng)等運(yùn)動(dòng)。物質(zhì)的分子在同紅外輻射相作用時(shí),吸收了入射輻射中的特定波長(zhǎng)部分。同時(shí)發(fā)生的振動(dòng)的多重性產(chǎn)生了十分復(fù)雜的吸收光譜,它獨(dú)特地特征于組成分子的官能團(tuán)和原子的總體構(gòu)型。按儀器能力可把紅外分成3段:近紅外、中紅外和遠(yuǎn)紅外,波數(shù)(cm-1)分別為12500～4000,4000～200,200～10。一個(gè)化合物的紅外光譜基本上是特定官能團(tuán)吸收帶的重疊;但是,由于它們同分子內(nèi)其他原子相互間的微細(xì)作用而使每一化合物的光譜具有它本身的特征。對(duì)于定性分析來(lái)說(shuō),一個(gè)紅外光譜的最佳特色之一就是在特定頻率區(qū)的吸收或不吸收可以關(guān)聯(lián)于特定的伸縮運(yùn)動(dòng)和彎曲運(yùn)動(dòng),在某些情況下還可以關(guān)聯(lián)于這些官能團(tuán)同分子的其他部分之間的關(guān)系。也就是說(shuō),通過(guò)譯解光譜,有可能說(shuō)明有哪些官能團(tuán)存在和有哪些不存在。僅根據(jù)這一數(shù)據(jù),有時(shí)就能把未知物的可能范圍限制得很狹窄,因此只要把這一光譜同一些純物質(zhì)的光譜集進(jìn)行對(duì)比就可鑒別未知物。近紅外光譜可用于分析乳的成分。近紅外分析儀使用大量的只有很窄的譜帶可透過(guò)的濾光器,以一系列單色光源的紅外光束照射樣品。樣品反射的能量由檢測(cè)器捕集,并記錄每一波長(zhǎng)下的吸光率。它不僅可檢測(cè)脂肪的含量,而且可測(cè)定蛋白質(zhì)和乳糖的含量。對(duì)主要待測(cè)成分的檢測(cè)結(jié)果,應(yīng)用多元線(xiàn)性回歸的方法,分析其與不同波長(zhǎng)下的吸光率之間的關(guān)系。就脂肪而言,可在對(duì)應(yīng)于甘油酯中羰基的吸收波長(zhǎng)5.723μm處測(cè)定吸光率,或在對(duì)應(yīng)于脂肪中亞甲基基團(tuán)的吸收波長(zhǎng)3.48μm處測(cè)定。對(duì)于乳制品中的蛋白質(zhì),可在肽鏈的對(duì)應(yīng)吸收波長(zhǎng)6.465μm處測(cè)定;乳糖可在對(duì)應(yīng)C-OH鍵的9.670μm處測(cè)定吸光率。3nmr的研究核磁共振涉及的是在磁場(chǎng)作用下,定向排列的磁性原子核在量子化能態(tài)之間的射頻誘生躍遷。由于分子間和分子內(nèi)相互作用對(duì)分子內(nèi)原子核處磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)值的影響,NMR可以提供許多信息,從而描繪出分子內(nèi)原子團(tuán)或原子排列完整順序的概貌。J.Belloque報(bào)導(dǎo)采用1H-NMR研究β-乳球蛋白的起泡性能,分析其中的構(gòu)象變化。他研究了起泡后不同時(shí)期β-乳球蛋白的結(jié)構(gòu)、構(gòu)象的回復(fù)性能。他發(fā)現(xiàn)起泡初期β-乳球蛋白顯示的是天然蛋白的柔性;泡沫完全形成后,β-乳球蛋白結(jié)構(gòu)發(fā)生內(nèi)旋轉(zhuǎn),柔性最強(qiáng),其泡沫的穩(wěn)定性也最好。剪切力會(huì)破壞泡沫體系的動(dòng)力平衡。當(dāng)泡沫互相聚集時(shí),β-乳球蛋白的結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生回復(fù)現(xiàn)象。4合物溶液具有旋光性旋光法測(cè)量偏振光與旋光物質(zhì)相互作用時(shí)偏振光振動(dòng)方向的變化,是最老的儀器分析技術(shù)之一。如果一種化合物的結(jié)構(gòu)與自己的鏡象不重合,也就是說(shuō),這種化合物不具有對(duì)稱(chēng)面或?qū)ΨQ(chēng)中心,其溶液是旋光性的。把一臺(tái)旋光計(jì)和一臺(tái)單色儀結(jié)合起來(lái),就能用各種波長(zhǎng)的光來(lái)測(cè)旋光度。利用旋光法可測(cè)定乳制品中乳糖的含量。乳糖具有α-乳糖和β-乳糖兩種異構(gòu)體,它們都有旋光性。測(cè)定乳制品中的乳糖,先用醋酸鋅、十二烷基鎢磷酸和冰醋酸的混合物處理乳樣。這樣可以沉淀蛋白質(zhì)并去除脂肪。將混合物過(guò)濾,在波長(zhǎng)589.44nm處測(cè)定濾液的旋光度。將所測(cè)得旋光度與乳糖的特定旋光度相比較,就可計(jì)算樣品中乳糖的含量。5質(zhì)譜儀測(cè)定總質(zhì)譜的性質(zhì)質(zhì)譜儀的功能是產(chǎn)生帶電粒子,包括母離子和原分子的離子碎片,以及按離子的質(zhì)荷比來(lái)區(qū)分這些離子。質(zhì)譜是不同類(lèi)離子數(shù)目的記錄,每種離子的相對(duì)數(shù)目特征于每種化合物(包括同分異構(gòu)體)。分析固體和液體需用的試樣量為幾毫克至亞微克,只要被分析物質(zhì)能以氣體狀態(tài)在離子源內(nèi)的溫度和壓力條件中存在即可。質(zhì)譜儀是取得有關(guān)有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)和固態(tài)試樣元素分析的大量信息以及分析復(fù)雜有機(jī)混合物的有力工具。對(duì)質(zhì)譜的詳盡譯解常有可能做到確定分子內(nèi)某些區(qū)域里存在的官能團(tuán)和理解它們的連接方式。質(zhì)譜儀還可用于測(cè)定分子量,在用較高級(jí)的這類(lèi)儀器時(shí),甚至可測(cè)到萬(wàn)分之幾的質(zhì)量單位。此外,質(zhì)譜儀是用穩(wěn)定同位素與研究反應(yīng)機(jī)理和示蹤物工作中的基本輔助工具。質(zhì)譜法還對(duì)更詳盡地理解分子的單分子分解的動(dòng)力學(xué)和機(jī)理作出了貢獻(xiàn)。J.Leonil報(bào)導(dǎo)采用電噴霧離子化質(zhì)譜研究熱處理中β-乳球蛋白的性質(zhì)。從質(zhì)譜圖上可以看出,溫和的熱處理(63℃/20s),β-乳球蛋白的相對(duì)分子量有改變,乳清蛋白的美拉德反應(yīng)會(huì)影響其功能性質(zhì)。無(wú)論是酸乳清或是甜乳清,這些變化都隨加熱程度的增加而加劇。動(dòng)力學(xué)研究表明,經(jīng)70℃、1h的熱處理,至多有35%的β-乳球蛋白會(huì)形成β-乳球蛋白與乳糖基的共軛作用。以反相高效液相色譜與質(zhì)譜相結(jié)合,并輔以蛋白質(zhì)分析法,發(fā)現(xiàn)乳糖基的結(jié)合位為L(zhǎng)ys47。6樣品的檢測(cè)方法二:氣相色譜法測(cè)碘及脂肪酸的脂肪酸組成,碘和脂肪酸的分析為------四甲基苯磺酸酯化合物2-硫基苯磺酸鈉碘及難酰氯-5-甲基苯磺酸酯及牛乳中碘、脂肪酸及脂肪酸組成5-氧將含溶質(zhì)的試樣注入一加熱塊,試樣立即汽化,并以一團(tuán)蒸氣塞的形式而被載氣吹進(jìn)色譜柱入口。試樣中的溶質(zhì)在色譜柱頂部被固定相吸附,然后被載氣解吸。當(dāng)試樣被載氣帶著向色譜柱出口運(yùn)動(dòng)時(shí),重復(fù)地發(fā)生著這樣的分配過(guò)程。每一溶質(zhì)以它自己的速率通過(guò)色譜柱,從而形成了相應(yīng)于每一溶質(zhì)的譜帶。相應(yīng)于各溶質(zhì)的譜帶之間的距離大小取決于溶質(zhì)的分配比和譜帶展開(kāi)后的程度。溶質(zhì)被一個(gè)接一個(gè)地洗脫,按照它們的分配比由小到大的順序,先后進(jìn)入色譜柱后面的檢測(cè)器。如果使用了記錄儀,則顯示在記錄紙上的信號(hào)是時(shí)間對(duì)載氣流成分的關(guān)系曲線(xiàn)。顯現(xiàn)色譜峰的時(shí)間可用于鑒定相應(yīng)的組分,該峰的面積則與混合物試樣中該組分的濃度有關(guān)。1971年Hasty最早采用氣相色譜技術(shù)測(cè)定碘,他用的衍生劑是丙酮;1977年,Bakker用類(lèi)似的方法測(cè)定牛乳中的無(wú)機(jī)碘,他采用2-丁酮為衍生劑,以亞鐵氰化鋅等處理樣品沉淀蛋白質(zhì),避免了樣品消化過(guò)程中帶來(lái)的損失,并節(jié)約了時(shí)間;1988年有人報(bào)導(dǎo),采用乙烯等為衍生劑;1989年LaszloMaros等以丙酮為衍生劑同時(shí)測(cè)定了乳、水等樣品中碘和溴。到1990年,Takao則發(fā)表了食品中總碘的氣相色譜測(cè)定方法,采用的衍生劑為3-戊酮,樣品采用強(qiáng)堿式灰化法,可測(cè)定牛乳、面粉、肉等多種食品,方法簡(jiǎn)單、靈敏。文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)了采用CBP-5彈性石英毛細(xì)管柱氣相色譜法,該法快速測(cè)定乳、乳粉、奶油及干酪中12種有機(jī)氯農(nóng)藥殘留量。樣品經(jīng)濃硫酸處理,用1∶20的甲苯/石油醚提取,經(jīng)硅鎂吸附劑加無(wú)水硫酸鈉小柱過(guò)濾,凈化效果理想。檢測(cè)器和進(jìn)樣口溫度均為280℃,柱溫250℃;氣體流量:載氣N2為1kg/cm2,尾吹N2為50ml/min;分流比為1∶54。文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)了用氣相色譜法定量分析牛乳及乳飲料中的脂肪酸。試樣用氯仿和甲醇(2∶1,v/v)溶液提取脂肪。色譜前被提取的脂肪酸在乙酰氯∶甲醇(1∶10,v/v)中于60℃、30min通過(guò)酯基轉(zhuǎn)移作用變成相應(yīng)的甲酯化合物,它們具有沸點(diǎn)較低和保留時(shí)間較短的特點(diǎn)。同時(shí)可測(cè)得山羊和牛的原料乳、人乳、乳粉、保久乳、巴氏殺菌乳以及調(diào)味乳的脂肪酸組成。巴氏殺菌乳和乳粉脂肪酸平均含量為81%～90%左右,其中飽和與不飽和脂肪酸分別占63%～65%和18%～22%;保久乳脂肪酸量與巴氏殺菌乳近似;調(diào)味乳含有極少短鏈脂肪酸;與人乳相比,牛乳和山羊乳含有較多短鏈脂肪酸。文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)了采用毛細(xì)管氣相色譜法測(cè)定奶粉中膽固醇的含量。試樣直接加氫氧化鉀的乙醇溶液進(jìn)行皂化處理,回收率為94.4%,變異系數(shù)為0.65%。7表面活性劑的應(yīng)用極譜分析法基于當(dāng)擴(kuò)散作用是電化反應(yīng)中決定速率的步驟時(shí),在微電極上取得的電流—電壓曲線(xiàn)。交流極譜法、脈沖極譜法和導(dǎo)數(shù)脈沖極譜法等技術(shù)表明,對(duì)于新興極譜法的利用和需要,已擴(kuò)展到“指紋”用途和分析應(yīng)用。這種分析技術(shù)也常被用于法醫(yī)工作。采用極譜法分析鹽中碘化物,方法比較簡(jiǎn)單,樣品一般不必進(jìn)行分離和濃縮等處理,而測(cè)定乳品中的碘則需要將樣品中有機(jī)質(zhì)破壞。1987年,Koops報(bào)導(dǎo)用陰極掃描導(dǎo)數(shù)脈沖極譜法測(cè)定牛乳中碘時(shí),采用灰化的方式消除有機(jī)物的干擾。8高效液相色譜法KhalidMShammet報(bào)道,采用反相HPLC研究凝乳酶對(duì)κ-酪蛋白的蛋白水解活性。色譜柱經(jīng)50%的溶劑A(0.15mol/L?NaCl,用1mol/L?HCl調(diào)節(jié)pH值為2.1)和50%的溶劑B(100%的乙腈)平衡,加入20ml酶解反應(yīng)物,溶劑流速為1ml/min。進(jìn)樣后,線(xiàn)性洗脫,用0～36%乙腈洗脫3min;36%～48%乙腈洗脫20min;48%～100%乙腈洗脫23min。波長(zhǎng)210nm檢測(cè)定量。采用HPLC可測(cè)定乳制品(牛乳、契達(dá)干酪、酸奶和乳酸菌飲料)的有機(jī)酸含量。乙腈、0.72mol/L的TCA、1.6%偏磷酸和0.0085mol/L的H2SO4用作測(cè)定方法的預(yù)處理。乙腈和TCA于210nm下結(jié)果準(zhǔn)確,有機(jī)酸的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)對(duì)所有處理方法都具有良好的線(xiàn)性應(yīng)答關(guān)系。當(dāng)用乙腈預(yù)處理時(shí),檸檬酸和乳酸的回收率相對(duì)低些;TCA預(yù)處理時(shí),回收率相對(duì)高些;用偏磷酸和硫酸預(yù)處理樣品,有機(jī)酸回收率相對(duì)準(zhǔn)確。然而硫酸預(yù)處理不適合分析契達(dá)干酪的有機(jī)酸。HPLC可用于快速測(cè)定冰淇淋中的糖精鈉。樣品采用硫酸銅和氫氧化鈉預(yù)處理,濾液不用萃取即可上機(jī)。色譜柱為徑向壓縮柱,柱溫30℃,載氣流速1.5ml/min,靈敏度0.005AU/mV,紫外可變波長(zhǎng)檢測(cè)器,波長(zhǎng)220nm。此法最低檢測(cè)限為3.8×10-10g,變異系數(shù)CV=1.72%,回收率為96.25%～101.75%。文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)了采用HPLC測(cè)定乳粉中的β-胡蘿卜素。乳粉樣品在甲醇溶劑中堿化后,用石油醚萃取,經(jīng)Varian30cm×4cm硅膠柱分離,紫外檢測(cè)定量,該方法最低檢測(cè)限為5.38×10-10g,變異系數(shù)CV=2.04%,回收率為95.3%～98.4%。HPLC可用于乳與乳制品中乳糖和其他糖類(lèi)的測(cè)定。通常,糖類(lèi)是通過(guò)分析柱分離后讀取的折射指數(shù)來(lái)進(jìn)行檢測(cè)和定量的。有大量文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)了利用結(jié)合氨基酸基團(tuán)的硅膠反相色譜柱,可將乳糖和其他糖類(lèi)分離開(kāi)來(lái)。例如,牛乳或乳制品的水溶性抽提物,用醋酸鋅和亞鐵氰化鉀進(jìn)行澄清處理,沉淀出的蛋白質(zhì)及脂肪等經(jīng)過(guò)濾除去。濾液中的乳糖用氨基硅柱進(jìn)行分離,流動(dòng)相為75%的乙腈和25%的水。氨基硅柱也可用于分離一些糖的混合物,如乳糖和蔗糖,但用于分離含有乳糖、果糖和半乳糖的混合物時(shí)(如乳清水解液)效果不佳。對(duì)于這種情況,使用陽(yáng)離子交換柱會(huì)更有效。HPLC還可用于分析乳制品中低聚果糖的含量、乳粉中磺胺類(lèi)藥物的殘留量,測(cè)定酪蛋白酶解產(chǎn)物中β-Casomorphin-7(一種具有阿片活性的七肽)。9熱機(jī)械變化或電導(dǎo)率變化在熱分析法中,以熱量作反應(yīng)物。物質(zhì)在寬范圍的溫度內(nèi)變化時(shí),可能與周?chē)h(huán)境作用而發(fā)生了物理和化學(xué)變化,或者釋放出結(jié)晶水和其他碎片。所有變化均伴隨有熱量形式的能量吸收或釋放。某些變化涉及增重或減重,也可能有熱機(jī)械變化或電導(dǎo)率變化。熱分析的目的就是研究物質(zhì)在