理化实验原理

,理化试验原理培训,目 录,A,二,油脂中酸价的测定,三,四,五,一,油脂中过氧化值的测定,食品中亚硝酸盐的测定（盐酸萘乙二胺法）,食品中蛋白质的测定（凯氏定氮法）,食品中总糖/还原糖的测定,一、油脂酸价的测定,注：酸价是脂肪中游离脂肪酸含量的标志，脂肪在长期保存过程中，由于微生物、酶和热的作用发生缓慢水解，产生游离脂肪酸。而脂肪的质量于其中的游离脂肪酸有关，一般常用酸价作为其衡量指标之一，酸价越小，说明油脂质量越好，新鲜度和精炼程度越好。,中和1g油脂中的游离脂肪酸所需的KOH毫克数。,1.酸价的定义,一、油脂酸价的测定,2.酸价测定的原理,plan,酸价的滴定是根据酸碱中和的原理进行的，即以酚酞做指示剂，用氢氧化钾标准溶液中和植物油中的游离脂肪酸。,a，称取35g样品,b，50ml乙醚乙醇混合液，摇匀使样品溶解,c，酚酞指示剂23滴,滴定初现微粉色，30秒内不变色为终点,反应式： RCOoH+KOH-RCOOK+H2 O,二、油脂中过氧化值的测定,下 属,油脂中被氧化生成过氧化物的多少常以过氧化值表示。所谓油脂的“过氧化值”，是指100g油脂中所含有的过氧化物，在酸性条件与碘化钾反应析出的碘的克数。,过氧化值的定义,1,过氧化值反应了油脂氧化酸败的程度。油脂在败坏的过程中不饱和脂肪酸被氧化，形成活性很强的过氧化物，进而聚合或分解，产生醛、酮和低分子量的有机酸类。 过氧化物是油脂酸败的中间产物。因此常以过氧化物在油脂中的产生，作为油脂开始败坏的标志。 油脂中过氧化物含量的多少与酸败的程度成正比。过氧化值与油脂的新鲜程度密切相关，因此，过氧化值的测定是判断油脂酸败程度的一项重要指标。,二、油脂中过氧化值的测定,过氧化值测定的原理,1,2,2,消费者成本Cost,油脂氧化过程中产生的过氧化物，与碘化钾作用，生成游离碘，以硫代硫酸钠溶液滴定，计算含量，化学反应式为,二、油脂中过氧化值的测定,过氧化值测定的影响因素及局限性,3,过氧化值随油脂的酸败而增加这一趋势是有一定限制的，超过这一限值反而下降，严重败坏的油脂中过氧化值反而较低，其原因是当油脂严重酸败时，过氧化物分解的速度大于其产生的速度。,a，称取2g样品；b，30Ml三氯甲烷-冰乙酸混合液使样品完全溶解；d，1ml饱和碘化钾溶液，密塞，轻轻振摇混匀，暗处放置3min，取出；d,100ml水，摇匀，立即滴定。,1ml淀粉指示剂，蓝色消失为终点。,二、油脂中过氧化值的测定,过氧化值测定的注意事项及局限性,3,碘与硫代硫酸钠的反应必须在中性或弱酸性溶液中进行，因为在碱性溶液中将发生副反应，在强酸条件下，硫代硫酸钠会发生分解，且碘离子易被空气中的氧所氧化。,碘易挥发，故滴定时溶液的温度不能高，且不能剧烈摇动溶液。,淀粉指示剂应是新配制的，最好在接近终点时加入，即在硫代硫酸钠滴定碘至浅黄色时再加入淀粉，否则碘和淀粉吸附太牢，致使终点出现过迟，引起误差。,油脂酸价与过氧化值的关系,第一部分是油脂的酶解过程，就是油脂直接水解为甘油和脂肪酸，随后进一步氧化成低级的醛、酮、酸等，被称为酮式酸败，这一部分酸败用酸价表示。,第二部分是油脂中的不饱和脂肪酸的双键被氧化打开形成过氧化物，这一部分用过氧化值表示。,过氧化物再进一步氧化为低级的醛、酮、酸，这个时候过氧化值会降低，这一部分的酸败又用酸价表示。,酸价与过氧化值并没有必然的联系，其可以同时存在，但是酸败到最后只会有酸价没有过氧化值。又是油脂为不饱和酸的话，就会先出现过氧化值而后才出现酸价，酸价会一直上升，而过氧化值会升了又降。,油脂,三、食品中亚硝酸盐的测定（盐酸萘乙二胺法）,实验原理,1,样品经沉淀蛋白质，除去脂肪后，在弱酸条件下亚硝酸盐与对氨基苯磺酸重氮化后，生成的重氮化合物，再与萘基盐酸二氨乙烯偶联成紫红色的重氮染料，产生的颜色深浅与亚硝酸根含量成正比，其最大吸收波长为538nm，可以进行比色测定。,三、食品中亚硝酸盐的测定（盐酸萘乙二胺法）,亚硝酸盐实验中的影响因素,2,显色时间,显色时间在15分钟变化较大，1525分钟变化缓慢，25分钟时吸光度最大，而后趋于稳定。,显色温度,吸光度随着温度的升高而在变化，测定时将显色温度控制在室温条件下即可。,样品PH,亚硝酸亚与对氨基苯磺酸重氮化需要在弱酸性条件下进行。在样品PH小于7时吸光度与PH正相关，样品PH大于7时成负相关，测定时样品PH应控制在7左右。,三、食品中亚硝酸盐的测定（盐酸萘乙二胺法）,试验中硼砂的作用,3,硼砂溶入水中，即被水解为等量的硼酸与硼酸二氢钠，起缓冲溶液作用。溶液pH约为9.18，即碱性。在碱性下处理样品有几方面作用：,锌盐沉淀蛋白质时，要求在碱性,碱性下处理肉制品，脂肪被皂化，减少样品被脂肪包裹，使亚硝基根更易提取到水溶液中,溶液在碱性下亚硝基根以离子存在，易溶且稳定，如溶液偏酸性，则形成亚硝酸，在加热下容易挥发，也易分解，造成损失,三、食品中亚硝酸盐的测定（盐酸萘乙二胺法）,亚硝酸盐的危害,4,亚硝酸盐,2,3,急性中毒：大剂量的亚硝酸盐能够引起高铁血红蛋白症，道州组织缺氧，还可使血管扩张血压降低，人体摄入0.20.5g即可引起中毒，3g导致死亡。,致癌性：长期大量使用含亚硝酸盐的食物有致癌的隐患，因为亚硝酸盐在自然界和胃肠道的酸性环境中可转化为亚硝胺，其具有强烈的致癌作用，主要引起食管癌、胃癌、肝癌和大肠癌等。,致畸性：其能通过胎盘进入胎儿体内，六个月以内的胎儿对亚硝酸盐特别敏感，对胎儿有致畸作用。,1,蛋白质是复杂的含氮有机化合物，所含的主要化学元素为C、H、O、N,在某些蛋白质中还含有 微量的P、Cu、Fe、I等元素，但含氮则是蛋白质区别其他有机化合物的主要标志。,四、食品中蛋白质测定（凯氏定氮法）,实验原理,1,四、食品中蛋白质测定（凯氏定氮法）,实验原理,1,利用硫酸及催化剂与食品试样一同加热消化，使蛋白质分解，其中C、H形成CO2、H2O逸出，而氮以氨的形式与硫酸作用，形成硫酸铵留在酸液中。然后将消化液碱化，蒸馏，使氨游离，用水蒸气蒸出，被硼酸吸收。用标准盐酸溶液滴定所生成的硼酸铵，从消耗的盐酸标准液计算出总氮量，再折算为粗蛋白含量。 2NH2-(CH2)2-COOH + 13H2SO4 (NH4)2 SO4 + 6CO2 + 12SO2 + 16H2O (NH4)2 SO4 + 2NaOH 2NH3 + Na2SO4 + 2H2O 2NH3 + 4H3BO3 (NH4)2 B4O7 + 5H2O (NH4)2 B4O7 + 2HCl + 5H2O 2NH4Cl + 4H3BO3,二、仪器与试剂 1、消解仪2、凯氏定氮仪 三、测定方法 1、样品消化：,四、食品中蛋白质测定（凯氏定氮法）,2、蒸馏3、滴定,四、食品中蛋白质测定（凯氏定氮法）,C HCl标准溶液的浓度mol/L V1 滴定样品吸收液消耗的HCl标准溶液的体积mL V2 滴定样品空白液消耗的HCl标准溶液的体积mL m 黄豆粉的质量 g F 黄豆的蛋白质含量换算系数5.71,四、食品中蛋白质测定（凯氏定氮法）,计算,不同的蛋白质其氨基酸构成比例及方式不同，故各种不同的蛋白质其含氮量也不同，一般蛋白质含氮量为16%，即一 份氮素相当于6.25份蛋白质，此数值（6.25）称为蛋白质系数。不同种类食品的蛋白质系数有所不同，如玉米，荞麦，青豆，鸡蛋等为6.25，花生为5.46，大米为5.95，大豆及其制品为5.71，小麦粉为5.70，牛乳及其制品为6.38。,四、食品中蛋白质测定（凯氏定氮法）,蛋白质系数F, 所用试剂溶液应用无氨蒸馏水配制。消化时不要用强火，应保持和缓沸腾，以免粘贴在定氮瓶上的含氮化合物在无硫酸存在的情况下消化不完全而造成氮损失。般消化至呈透明后，继续消化30分钟即可。有机物如分解完全，消化液呈蓝色或浅绿色，但含铁量多时，呈较深绿色。 蒸馏装置不能漏气。 蒸馏前若加碱量不足，消化液呈蓝色不生成氢氧化铜沉淀，此时需再增加氢氧化钠用量。氢氧化铜在7090时发黑。 蒸馏完毕后，应先将冷凝管下端提离液面清洗管口，再蒸1分钟后关掉热源否则可能造成吸收液倒吸。,四、食品中蛋白质测定（凯氏定氮法）,注意事项,五、食品中总糖/还原糖的测定,1,总糖/还原糖的定义,总糖指具有还原性的葡萄糖，果糖，戊糖，乳糖和在测定条件下能水解为还原性的单糖的蔗糖，麦芽糖以及可能部分水解的淀粉（。还原糖类之所以具有还原性是由于分子中含有游离的醛基（-CHO）或酮基(=C=O)。,能够还原斐林(H.von Fehling)试剂或托伦斯(B.Tollens)试剂(银氨溶液)的糖称为还原糖，所有的单糖，不论醛糖、酮糖都是还原糖。大部分双糖也是还原糖，蔗糖例外。,五、食品中总糖/还原糖的测定,2,实验原理,总糖的测定是通过酸水解的将样品中的糖转化为还原糖，其归结到底即是还原糖的测定,在碱性条件下，还原糖能将Cu2+、Hg2+、Fe3+等金属离子还原，而糖本身被氧化成糖酸及其他产物。,菲林试剂由甲乙两种溶液组成。甲液含硫酸铜和亚甲基蓝；乙液含氢氧化钠、酒石酸钾钠和亚铁氰化钾。将一定量的甲液和乙液的等体积混合时，硫酸铜与氢氧化钠反应，生成氢氧化铜沉淀：2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4，在碱性溶液中，所生成的氢氧化铜沉淀与酒石酸钠反应，生产可溶性的络合物酒石酸钾钠铜,酒石酸钠,酒石酸钾钠铜,五、食品中总糖/还原糖的测定,2,实验原理,酒石酸钾钠铜,还原糖,氧化亚铜,反应生成的氧化亚铜与菲林试剂中的亚铁氰化钾反应生成可溶性复盐，便于观察滴定终点。滴定时以亚甲基蓝为氧化-还原指示剂，因为亚甲基蓝氧化能力比二价铜弱，待二价铜离子全部被还原后，稍过量的还原糖可使蓝色的氧化性亚甲基蓝还原为无色的还原型的亚甲基蓝，即达到滴定终点。,五、食品中总糖/还原糖的测定,实验影响因素及注意事项,3,A,如果溶液中还原糖含量较低，产生的氧化亚铜便会较少，试验后只会有绿色、混浊的黄色或橙色等。,滴定必须是在沸腾条件下进行，其原因一是加快还原糖与Cu2+的反应速度；二是亚甲基蓝的变色反应是可逆的，还原性的雅集极烂遇空气中的氧时会再被氧化为氧化型。此外，氧化亚铜极不稳定，已被空气中的氧所氧化。保持沸腾可防止空气进入，避免亚甲基蓝和氧化亚铜被氧化而增加消耗量,滴定时不能随意摇动锥形瓶，更不能把锥形瓶从热源上取下来滴定，以防止空气进入反应溶液,影响测定结果的主要操作因素为：反应液碱度、热源强度、煮沸时间、滴定速度,五 食品中总糖/还原糖的测定,实验影响因素及注意事项,3,A,如果溶液中还原糖含量较低，产生的氧化亚铜便会较少，试验后只会有绿色、混浊的黄色或橙色等。,滴定必须是在沸腾条件下进行，其原因一是加快还原糖与Cu2+的反应速度；二是亚甲基蓝的变色反应是可逆的，还原性的雅集极烂遇空气中的氧时会再被氧化为氧化型。此外，氧化亚铜极不稳定，已被空气中的氧所氧化。保持沸腾可防止空气进入，避免亚甲基蓝和氧化亚铜被氧化而增加消耗量,滴定时不能随意摇动锥形瓶，更不能把锥形瓶从热源上取下来滴定，以