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1、LOGO食品理化检测与项目分析浙江经贸职业技术学院 食品102演讲人：LOGO食品矿物质的测定LOGO概述食物中各种元素对人体来说，分为必需元素非必需元素有毒元素LOGO人体内矿物质大约占人体重量 6%，其中包 括常量元素、微量元素、有毒元素。 一常量元素：K、Na、Ca、Mg、P二微量元素：在肌体中起作用的浓度以ppm、ppb计。是人 体必需的、但过量又会中毒的元素，现有14种。 Fe是人体血液形成不可少的，缺铁性贫血 就是因缺乏铁，而多了得“血色病”。LOGO Zn影响人的消化与代谢，缺Zn味觉减退，出 现厌食，发育不良等，过多会得胃肠炎。（取头 发进行测定可知人体内Zn含量情况）。200
2、0年8月调查：北京、广州等城市儿童低锌率 44 %，而山区儿童仅为32.4 %（低于正常值）1微量元素的功能形式、化学价态、化学形势 非常重要。例：铬的+6价毒性大，+3价对人体有益无机锗毒性大，有机锗毒性小。LOGO三有毒元素： 1. 目前未发现对人体有生理功能、且人体耐受 力极小、进入体内量稍大就中毒的元素。如Hg、 Cd、Pb、As、Sn、Cu、Cr等，这些元素在体内不 易排出，有积蓄性，半衰期都很长。 例： 甲基汞：在体内半衰期为70天 铅：在体内半衰期为1460天。在骨骼中为10年 镉在体内半衰期为1631年。LOGO2微量元素与有毒元素合称限量元素。 3. 这些物质进入人体的渠道有
3、：水源、土壤、 环境、原料、辅料、添加剂、农药、化肥的使用 、加工、制造、运输等带入；容器本身不纯，金 属带入铅、锌；罐头中酸性锡的溶出；铜器带入 过量铜；另外，还有呼吸、皮肤。日本前几年流行含金食物，内含银、铜等 杂质。饮水、食品、茶叶、烟草、化妆品等都可 能被污染，环境污染已成为世界问题。LOGO4.我国食品卫生法对食品中有害元素含量的 规定，表131，表122为生活饮用水卫生标准 （GB574985）。联合国粮食卫生组织与世界卫生组织 对有些限量元素许多比中国规定的量大。LOGO13 5-1LOGO5- 2LOGO5食品中限量元素的检测方法主要有：(1)原子吸收分光光度法：选择性好、灵敏
4、度高、简便、快速、可同时测定多中元素。(2)比色法：设备简单、价廉、灵敏度可满足要求。LOGO(3)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。LOGO三、元素的提取与分离以上这些元素都以金属有机化合物的形 式存在于食品中，要测定这些元素先要做两件事 ：1.用灰化法和湿化法先将有机物质破坏 掉，释放出被测元素。以不丢失要测的成分为原 则。2.破坏掉有机物后的样液中，多
5、数情况 下是待测元素浓度很低，另外还有其它元素的干 扰，所以要浓缩和除去干扰。LOGO浓缩与分离处理方法与后边测定方法有关。 例： 比色法测定，用合适的金属螯合剂在一定条件下与被测金 属离子生成金属螯合物，然后用有机溶剂进行液液 萃取，使金属螯合物进入有机相从而达到分离与浓 缩。 原子吸收分光光度法，测痕量元素则用离子交换法分离、提纯金属 离子或除去干扰离子。LOGO螯合萃取原理1. 样品溶液： 金属离子+螯合剂=金属螯合物（金属螯合物 溶于有机溶剂，如果有色可进行比色测定） 有 机相 水+其它组成 水相2. 此法为液液溶剂萃取法。优点：较高的灵敏度，选择性，分离效果好， 设 备简单，操作快速
6、。缺点：工作量较大，耗用试剂，溶剂较高，有 的易挥发，易燃，有毒等。LOGO、螯合反应与亲水性金属离子在未成螯合物之前，受水分子极 性作用，以水合离子形式存在，为亲水性，难溶 于有机溶剂，故不好直接用有机溶剂萃取。选择适当的金属螯合剂可将金属离子变为 疏 水性的金属螯合物，然后再萃取。物质能否有亲水性，主要看其是否能与水 子 形成氢键。LOGO、萃取分离的基本原理1. 分配系数 PD、KD萃取时，有两相互不相溶，一相为水相，一相为有机相，物质A 在两相中存在量不同。在一定 温度下，分配达到平衡。A在两相中活度比不再变， 即PD，KD为常数。PDA = A有/A水浓度很低时，用浓度代替活度 KD
7、 = A有 / A水 LOGO2.分配比 D = C有 / C水 C有：溶质在有机相中聚合、络合等总浓度C水：溶质在水相中聚合、络合、水解的总 浓度3.萃取百分率 E：表示萃取的完全程度 E =（被萃取物在有机相中的总量 / 被萃取物 的总量） 100%LOGO、萃取平衡与条件、常用的螯合剂实际应用的，目前已达100多种，食品分析中常用的：双硫腙（HDZ）、二乙基 二硫代甲酸钠（NaDDTC）、丁二酮肟、铜铁试剂 CuP （N亚硝基苯胲铵）这些螯合剂与金属离子生成金属螯合物，相当 稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，许多带有颜色可直 接比色。 LOGO2.金属螯合物的萃取平衡用有机溶剂萃取金属螯合
8、物，金属在有机 相和水相中的分配比与许多因素有关，当其他 因素固定下来以后，金属分配率与pH有关。LOGO3、影响分配比值的几个因素：（1）螯合剂的影响：螯合剂与金属离子生 成的螯合物越稳定，萃取效率就越高。（2）pH的影响：pH 越高，有利于萃取， 但金属离子可能发生水解反应。要正确控制溶液的酸度,对萃取有利，还 可提高螯合剂对金属离子的选择性。例：Zn2+的最适宜pH为6.510.LOGOLOGO(3)萃取溶剂的选择：溶剂是否有利于萃取的分离主要取决于它 们的物理性质和化学性质。一般尽量采用惰性溶剂，避免产生副反 应。根据螯合物的结构，由相似相溶原理来选 ：含烷基螯合物选卤代烃（CCl4、
9、CHCl3等）， 含芳香基螯合物选芳香烃（苯、甲苯等）; 溶剂的相对密度与溶液差别要大、粘度小 ;无毒。无特殊气体、挥发性较小。LOGO4.干扰离子的消除一种螯合剂往往同时和几种金属离子 形成螯合物，控制条件可有选择地只萃取一种 离子或连续萃取几种离子，使之相互分离。控制酸度: 控制溶液的pH值使用掩蔽剂例.KCN 可掩蔽 Zn2+、Cu2+;柠檬酸铵可掩 蔽 Ca2+、Mg2+、AL3+、Fe3+; EDTA可以掩蔽除 Hg2+、Au2+ 以外许多金属离子。LOGO掩蔽剂的使用与溶液pH有关例.碱性液+氰化物 掩蔽 Pb、Sn2+、Ti 、Bi弱酸性液+氰化物 掩蔽 Pb、Hg、Ag、 Cu
10、LOGO第一节、汞的测定 汞多用于电气仪器及设备、电解食盐、 农药等等。工业自动化越发展，汞的用量越大， 环境污染就越严重。污染严重的日本、瑞典40ug/ 人 天摄入，其它国家10 ug/人天， FAO/WHO规定34 ug/人天， 中国食品汞允许量（mg/kg）粮食 0.02 禽肉蛋 0.05水产 0.3 牛乳 0.01 蔬菜水果 0.01 植物油 0.05LOGO汞挥发性强，气态汞被人呼吸进入肺部，大部 分进入红血球中；进入消化道；接触或皮肤吸收进 入体内。 汞对中枢神经损害，汞蒸汽中毒：兴奋亢进、 易怒、健忘失眠。汞急性中毒：恶心、呕吐、腹痛 、肾损害、死亡。 有机汞毒性更强，特别是甲基
11、汞:使人感官失调 、视野缩小、头发损伤、各机群间共济失调。LOGO（1）比色法：（1 mg/kg）原理：双硫腙氯仿溶液与样品中汞离子在酸 性条件下生成双硫腙汞，在氯仿溶液中呈橙黄色 ，颜色深浅与汞离子浓度成正比。 主要仪器：消化装置,721型分光光度计 （2）测汞仪法（1 mg/kg）又叫冷离子吸 收 法现有590型测汞仪。 （3）甲基汞测定：1、薄层层析分离 ;2、气 相色谱法.LOGO汞若洒在地上，应马上用吸尘器或用洗耳球吸除 干净，或用脱汞剂去除。 （1）硫磺粉 （2）20%FeCl2溶液 （3）矿物油+含有粉末硫、碘的水乳浊液 （4）盐酸酸化的10%KMnO4溶液。LOGOGB 500
12、9.172003总汞及有机汞的测定1. 氢化物原子荧光光谱法（双道原子荧光光度计）2. 冷原子吸收光谱法3. 二硫腙比色法压力消解法其他消化法LOGO第二节 .铅的测定（Pb ）铅用于选矿、冶炼、电镀等工业，制四乙基 铅加到汽油中，提高辛烷值，提高“号”，增加抗爆震 能力。但由于环境污染，现国家已禁用。改用无水乙 醇汽油。反应缶涂有铅的涂层、陶瓷、搪瓷的釉药。食品缶头马口铁焊锡中铅含量达4060%， 有时会溶于食品中形成污染。会引起中毒。含铅“松 花蛋”。LOGO离地面1m处空气铅浓度是1.5m处的16倍，儿童 受害，2000年8月调查北京、广州城市儿童铅高率达 80%左右。验头发。铅能与许多
13、有机试剂生成带有颜色的化合物， 常用来比色测定的还是双硫腙。 （1）双硫腙法 原理：在碱性（pH值在9左右）溶剂中，Pb2+ 双 硫腙形成红色络合物，溶于氯仿或CCl4中，红色深 浅与铅离子浓度成正比，比色测定。测定前要加盐酸羟胺、氰化钾、柠檬酸铵来掩 蔽铁、铜、锡、镉等离子。LOGO测定步骤：（1）用铅标准溶液（1ug/ml）标定双硫腙溶液， 铅标准溶液：用HNO3来溶解Pb(NO3).双硫腙溶 液：0.001%（溶于CCl4 ）。 （2）测定样品：粉碎、消化、定容（用蒸馏水） 、测定，再根据所用双硫腙量计算样品中铅含量。注意： 双硫腙法用氰化钾作掩蔽剂，不要任意 增加浓度和用量以免干扰铅的
14、测定。LOGO氰化钾，剧毒，不能用手接触，必须在溶 液调至碱性再加入。废的氰化钾溶液应加NaOH和 FeSO4(亚铁)，使其变成亚铁氰化钾再倒掉。 如果样品中含Ca、Mg的磷酸盐时，不要加 柠檬酸铵，避免生成沉淀带走使铅损失。 样品中含锡量150mg时，要设法让其变成 溴化锡，而蒸发除去，以免产生偏锡酸而使铅丢 失。 测铅要用硬质玻璃皿，提前用1-10% HNO3 浸泡，再用水冲洗干净。LOGO（2）原子吸收分光光度法 这是国标中第一方法。灵敏度高，可用来测定含量 0.01% 痕量 铅。LOGO原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法是利用原子吸收分光光 度计来测定限量元素。原子吸收光谱分析的仪器
15、包括四大部分光源 原子化系统分光系统 检测系统LOGO火焰原子化法 原子化法 无火焰原子化法 石墨炉法冷原子化法空心阴 极灯火焰棱镜 光电 管LOGO原理 ：1.火焰式仪器内有燃烧的火焰，提供一 定能量让含有限量元素的溶液雾化后，经过火焰 获得能量，热离解为原子状态就可吸收特定波长 的光，由基态激发态，不同的原子所吸收的波 长不一样，如测Cu就要将仪器换上Cu空心阴极 灯，让其发射出Cu的特定波长光，根据其吸收的 多少来定量。（与标准曲线比较）LOGO2.无火焰原子化法石墨炉法：让样品溶液在石墨管小空间 内完成干燥、灰化、原子化三步，仪器提供高 温，原子再去吸收特定波长光。灵敏度比火焰 原子化法高。冷原子化法：让溶液进行化学反应，使 元素为原子态，再喷 入原子吸收分光光度计测 定。LOGO原子吸收分光光度法的特点： 优点：灵敏度高，应用广，选择性好，抗干 扰性 强，适于元素的痕量分析。 缺点：要连续测不同的元素，就要多次换不 同的阴极灯。LOGO等离子体由正离子、游离电子组成 的物体，是物质的高温电离状态，不带电，导电 性很强，电流通过时，产生百万度的高温。等离子状态：是物质存在的一种形 态。高温、强大的紫外线、X射线和丙种射线等 都能使气态物质变成等离子态。LOGOLOGOGB/T 5009.122003 食品中铅铅的测定1.石墨炉原子吸收光谱法2.氢化物原子荧光光谱法3
