乳制品的营养及锌元素的测定.doc

黑龙江农业经济职业学院养殖系毕业论文题目：乳制品的营养及锌元素的测定学生姓名：张晓琳专 业：农畜特产品加工所在班级：动加091班指导教师：李晓红2012年 5 月目 录摘要1前言21 乳及乳制品21.1 乳的定义21.2 乳的营养价值及分类21.3 乳及乳制品的发展32 钙及微量元素概述32.1 钙的功能和性质32.2 铁及其生理功能42.3 锌及其生理功能42.4 铜及其生理功能52.5 锰及其生理功能53 原子吸收光谱法原理及应用63.1 原子吸收光谱法检测原理63.2 牛乳中锌元素的测定64 结论7参考文献7黑龙江农业经济职业学院毕业论文摘 要乳及乳制品中所含营养成分齐全，组成比例适宜，容易消化吸收，能适应和满足人体的需要。乳类食品对婴幼儿、儿童和孕妇等生理状态低下的人群有十分重要的作用，也适合于病人和老年人。在发达国家，乳与乳制品成为人们饮食的重要组成部分，也是钙及维生素A、B族维生素、维生素D等的主要来源，乳中也含有多种微量元素，钙、铁、锌、铜、锰的含量较高。本文对乳及乳制品的营养价值进行了叙述，同时简述了采用火焰原子吸收光谱法对牛乳中锌的含量的测定方法。关键词：乳制品；营养价值；原子吸收；光谱法前言2002年中国居民营养与健康状况调查结果显示，我国城乡居民平均每标准人日奶类制品摄人量为26.5g，其中城市为65.8g，农村11.4g，城乡差别近6倍。而发达国家人均年占有奶量为312kg(1994年)，世界平均人均年占有奶量为103kg，我国居民为13kg-14kg，不到发达国家的5。针对我国居民膳食钙的摄人量远远低于推荐摄人量，而且农村儿童青少年优质蛋白的摄人比例偏低，2000年中国营养学会在1998年推荐每日膳食摄入供给量为800mg/天的基础上对钙的供给量作了调整，成人钙的适宜摄入量修订为1000mg/天，并根据不同生理条件对婴幼儿、儿童、孕妇、乳母、老人钙均适当增加钙的供给量。牛奶含有多种微量元素，如铁、铜、锌、硒、碘、锰等。奶类营养丰富，可接收性好，是食品强化的良好载体，应针对不同生理状况人群开发多种配方食品，以改善我国居民的营养状况，保证身体健康具有重要作用，从而达到一杯牛奶强壮一个民族的目的。1 乳及乳制品1.1乳的定义乳是哺乳动物分娩后乳腺分泌的一种白色或微黄色的不透明液体。它含有幼畜生长发育所需的全部营养成分，是哺乳动物出生后最适于消化吸收的全价食物。乳制品是以乳为主要原料经加热、干燥、冷冻、发酵等工艺，加工制成的固体或液体食品。1.2乳的营养价值及分类1.2.1 乳的成分及营养价值乳类的水分含量为86%-90%，因此它的营养素含量与其他食物比较相对较低。蛋白质：乳中的蛋白质含量比较恒定，约在3.0%左右，含氮物的5%为非蛋白氮。传统上将牛乳蛋白质划分为酪蛋白和乳清蛋白两类。酪蛋白约占牛乳蛋白质的80%，乳清蛋白约占总蛋白质的20%。牛乳蛋白质为优质蛋白质，生物价为85，容易被人体消化吸收。脂类：牛乳含脂肪2.8%-4.0%。乳中磷脂含量约为20-50mg/100ml，胆固醇含量约为13mg/100ml。乳脂肪主要以脂肪球的形式存在，其直径在1-10m之间。脂肪球表面有一层脂蛋白膜，可防止脂肪球发生凝聚，也阻碍了脂酶对乳脂肪的水解。这层蛋白膜来自分泌细胞的细胞质和细胞质膜，主要成分为磷脂和糖蛋白。碳水化合物：乳类碳水化合物含量为3.4%-7.4%，碳水化合物的主要形式为乳糖。乳糖可促进钙等矿物质的吸收。矿物质：乳中的矿物质主要包括钠、钾、钙、镁、氯、磷、硫、铜、铁等大部分与有机酸结合形成盐类，少部分与蛋白质结合或吸附在脂肪球膜上。特别是钙含量丰富，质量好。并且乳中的钙具有较高的生物利用率，为膳食中最好的天然钙来源。维生素：乳中含有几乎所有种类的维生素，包括维生素A、维生素D、维生素E、维生素K、各种B族维生素和微量的维生素C,只是这些维生素的含量差异较大。总的来说，牛奶是B族维生素的良好来源，特别是维生素B2。牛奶中还包括其他成分如酶类、有机酸及其他生理活性物质。1.2.2 乳制品的分类液态乳类：主要包括有杀菌乳GB5408.1；灭菌乳GB5408.2；酸牛乳GB2746、配方乳等。乳粉类：主要包括有全脂乳粉、脱脂乳粉、全脂加糖乳粉和调味乳粉GB5410；婴幼儿乳粉GB10765、GB10766、GB10767；其他配方乳粉。炼乳类：主要包括有全脂无糖炼乳（淡炼乳）；全脂加糖炼乳GB5417；调味炼乳；配方炼乳等。乳脂肪类：主要包括有稀奶油GB5414；奶油GB5415；无水奶油等。干酪类：主要包括有原干酪；再制干酪等。乳冰淇淋类：主要包括有乳冰淇淋；乳冰等。其他乳制品类。主要包括有干酪素GB5424；乳糖GB5422；乳清粉浓缩乳清蛋白等。1.3乳及乳制品的发展中国乳业起步晚，起点低，但发展迅速。据统计1979前我国乳品生产量很小，从1989开始到2003年，牛乳的产量逐年增加，尤其是从2000年开始大幅度增加，到了2003年产量近1750万吨，比1989增加4倍左右，中国乳制品产量和总产值在最近10年内增长了10倍以上，已逐渐吸引了世界的眼光，但同时，中国人均奶消费量与发达国家相比，甚至与世界平均水平相比，差距都还十分悬殊。令人鼓舞的是，近两年政府出台了一系列有利于乳业持续快速发展的政策，中国乳业正面临增长方式的转变，以市场化、法制化、规范化的不破坏资源生态的生产方式，从源头抓起，从整个乳业产业连抓起，以现代的营销观念，迎接新一轮高品质发展周期的到来。随着中国乳业的迅速发展，产品结构发生很大的变化，已成为技术装备先进、产品品种较为齐全、初具规模的现代化食品制造业，随着中国人民生活水平的逐渐提高，乳制品消费市场会不断扩大并趋于成熟，中国将成为世界上乳制品消费最大潜在市场。2 钙及微量元素概述2.1钙的功能和性质钙有两个大方面的作用：第一是构成人体骨架的重要成分；第二它还有其他重要生理功能。体内钙的存在就分这两个方面而分布。这两个方面保持着动态平衡的关系。钙为人体含量较多的元素之一，钙在人体的总量在1000g-1200g之间，约为体重的1.5%-2.%，其中99%的钙存在于骨骼、牙齿等硬组织中（990g-1190g）主要以羟基磷酸钙形式与胶原等形成骨骼。骨骼不仅是人体的重要支柱，而且还是具有生理活性的组织，在人的代谢和维持人体内环境的稳定方面有一定作用。在骨骼中，钙的沉积和溶解一直不断进行着，成人每日约有700mg的钙在骨骼中进出，随着年龄的增加钙的沉积则逐渐缓慢，到了老年，骨骼中钙的溶解多于沉积，使骨质缓慢减少。幼儿的骨骼差不多每1-2年更新一次，到了老年更新一次需要10-12年。男性在18岁以后，女性更早一些，骨的长度开始稳定，但密度仍不断增加，50岁以后，开始有骨质疏松的现象出现，其速度则因人而异，但女性一般快于男性，体力活动有减慢这种速度的作用。骨骼以外的钙虽然仅占1%，但它在体内起着重要的作用，主要存在于细胞外液和软组织，是细胞膜的主要成分。它的生理功能具体还包括：维持肌肉和神经的活动 钙是调节细胞功能的信使，它传递信息或神经冲动，调节神经与肌肉的兴奋性（兴奋、抑制过程），保证心脏正常搏动。调节与促进酶活性 许多细胞代谢酶的活性，都需要钙离子来激活。酶是生物催化剂，体内的生化代谢活动，所需要的酶必需具有活性，才能发挥催化作用，酶需要激活才具有活性，而许多细胞代谢酶都需要钙离子来激活，然后酶才能发挥各自的催化作用。维持血液的酸碱平衡，血液正常情况下PH7.2-7.4之间血液必须为弱碱，要由钙离子等维持不变。钙还维持细胞膜的完整性和通透性。钙还参与凝血过程，它能促进血液凝固。2.2铁及其生理功能铁是人体必需微量元素之一，在体内有重要的生理功能，铁的必需性早在古代就被人所共知。正常人体随年龄、性别、营养状况和健康状况等的不同，体内含铁量有很大的差异，总量约有3-5g，是体内含量最多的微量元素。其中70%以血红蛋白、肌红蛋白、血红素酶类（如细胞色素氧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶等）、辅助因子及运输铁中，称之为功能性铁，其余的30%的铁作为体内贮存铁，主要以铁蛋白和含铁血黄素形式存在于肝、脾和骨髓中。铁在人体的分布以肝、脾含量最高，其次为肾、心骨骼肌和脑。和其他微量元素相比，它对人的生命和健康具有更直接更敏感的影响。铁在地球上广泛的存在，缺铁性贫血是世界上死亡率最高的疾病之一，缺铁除导致贫血外，还使运动能力低下、体温调节不全、智能障碍、免疫力下降等。因此，它对高级形式的生命是必需的，也是人体重要的营养素之一。铁参与血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素及许多酶的合成，在氧的运输及呼吸链电子传递、氧化还原等许多代谢中起重要作用，铁与机体能量代谢密切相关，也与机体防御反应有关。缺铁会降低依赖铁酶的活性，降低血红蛋白等，甚至导致缺铁性贫血。2.3锌及其生理功能锌是细胞内最为丰富的微量元素，已有充足的证据证明锌是微生物、植物、动物所必需。成人体内含锌量为2-2.5g，锌可分布在人体所有的组织器官，以肝、肾、肌肉、视网膜、前列腺内的含量为高。血液中75%-85%的锌分布在血红细胞中，3%-5%在在细胞中，其余在血浆中。锌缺乏将引起这些种属的生长发育不良和功能系统紊乱。锌的生理功能一般分为三个部分：催化、结构和调节功能。近年来研究证明，这些功能是相互支持和交叉的，而且新的证据不断出现支持每一个功能。催化功能：人在严重缺锌情况下，容易导致和加重酒精性肝病。这主要是因为锌金属硫蛋白乙醇脱氢酶的作用减低有关。结构功能：人体内成千上万种酶中，有相当一部分酶的合成与起作用需要有锌的参与，如果严重缺乏锌元素，则会阻碍这些酶的作用，从而导致身体相关功能运转出现问题，引起各种疾病，如缺锌时，红细胞膜容易破裂导致溶血等。调节功能：锌对激素的调节和影响有重要生物意义。1934年，Scott首先发现结晶胰岛素中含有相当数量的锌，并证实锌在胰岛素释放中起调节作用。锌参与前列腺素的主动分泌过程，同时在生理条件下前列腺素合成的抑制剂也依赖锌的调节功能。随着近年来锌的生物化学和分子生物学研究的发展表明，严重的锌缺乏，将引起生长迟缓、免疫功能缺损、腹泻、智力低下生育能力受损等严重疾病。2.4铜及其生理功能铜是动物必需微量元素之一，它是氧化剂又是抗氧化剂。人体含铜量100-150mg，其中50%-70%在肌肉和骨骼，20%在肝脏，5%-10%在血液。以肝、肾、心、头发和脑中最高，脾、肺、肌肉、骨次之，腺体如脑垂体、甲状腺和胸腺含量最低。铜在机体内的生化功能主要是催化作用，许多含铜金属酶作为氧化酶，参与体内氧化还原过程，尤其是将氧分子还原为水，许多含铜金属酶已在人体中被证实，有着重要的铜生理功能。构成含铜酶与铜结合蛋白的成分；维持正常造血功能，铜参与铁的代谢和红细胞生成；促进结缔组织形成；维护中枢神经系统的健康，铜在中枢神经系统中的一些遗传性和偶发性神经紊乱的发病中有着重要作用；促进正常黑色素形成及维护毛发正常结构；保护机体细胞免受超氧阴离子的损伤；铜对脂质和糖代谢有一定影响，缺铜可使血中胆固醇水平升高，但过量铜又能引起脂质代谢紊乱，铜对血糖的调节也有重要作用，缺铜后葡萄糖耐量降低，对某些用常规疗法无效的糖尿病患者，给以小剂量铜离子治疗，常可使病情明显改善，血糖降低；铜对免疫功能、激素分泌等也有影响，缺铜虽对免疫功能指标有影响，但补充铜并不能使之逆转。2.5锰及其生理功能人体内锰的总量约为200-400mol，肝、胰、骨骼中的锰含量较高，约20-50nmol/g，血清中锰含量为20 nmol/L，视网膜等色素性结构中锰浓度也较高，骨骼中虽含量不高，蛋因组织量大，其锰含量占体内总锰量的25%。锰的生理功能还包括以下几个方面：第一，是酶的组成成分或激活剂。锰是精氨酸酶、丙酮酸羧化酶及锰-超氧化物歧化酶的组成成分，也是羧化酶、脱羧酶、激酶、转化酶等多种酶的激活剂，参与脂类、碳水化合物的代谢，且为蛋白质、DNA、RNA合成所必需；第二，维持骨骼的正常发育。结缔组织基质粘多糖的合成需要锰的参与，锰缺乏可使聚合酶和糖苷转移酶活性降低，影响粘多糖合成，导致生长停滞、骨骼畸形；第三，促进糖和脂肪代谢及抗氧化功能。在锰缺乏动物实验中，可发现其胰脏发育不良，葡萄耐量反应异常；血液中高密度脂蛋白减少，肝脏脂肪增加；锰-超氧化物歧化酶活力下降，肝微粒体中脂质过氧化物增高及细胞膜脂质过氧化增强；锰的生理功能还有保护细胞中线粒体完整；保持正常的脑功能；可改善肌体的造血功能；此外，锰与生殖功能有关，缺锰可使生殖功能紊乱，精子减少，性欲减退。锰缺乏可引起神经障碍，发生抽搐、共济失调等症状。3 原子吸收光谱法原理及应用3.1原子吸收光谱法检测原理原子吸收光谱法(Atomic Absorption Spectroscopy)又称为原子吸收分光光度法，通常简称原子吸收法（AAS）其基本原理为：从空心阴极灯或光源中发射出一束特定波长的入射光，在原子化器中待测元素的基态原子蒸汽对其产生吸收，未被吸收的部分透射过去。通过测定吸收特定波长的广度大小，来求出待测元素的含量。该法具有灵敏度高、精确度高、选择性好、干扰少、速度快，易于实现自动化；可测元素多、范围广；结构简单、成本低等特点，也正因为如此，该法的发展也相当迅速。它能测定数十种金属元素，在微量元素的分析工作中发挥了很大作用。原子吸收光谱法可分为火焰原子化和无火焰原子化两类。火焰原子法操作简单，快速稳定性好，精密度高。火焰原子法是利用火焰固有的温度，气氛等特性，使待测元素原子化。无火焰原子化法是利用石墨管产生的高温使样品熔融产生待测元素的基态原子。3.2火焰原子吸收光谱法测定牛乳中的锌元素3.2.1 主要试剂与仪器0.1mg/ml的锌标准溶液，纯牛奶，硝酸(分析纯)，盐酸(分析纯)，TAS-986原子吸收分光光度计，微量移液器，Scholar-uv型超纯水制备装置(Humanup900)。3.2.2 方法仪器测定条件波长为213.9nm，灯电流为3.0度为6.0mm，燃烧器位置为5.0mm。依次取0、25、50、100、150、200、250u1的标准锌溶液(0.1成浓度为0、0.10、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00g/ml的溶液。依次将配成的锌标准系列溶液导入火焰原子吸收分光光度计中，按仪器测定条件进行测定，计算回归方程和相关系数。3.2.3稀释剂的选择分别移取1ml样品于6个25ml容量瓶中，分别用浓度为0、0.25、0.50、0.75、1.00、1.25mol/L的盐酸定容，样品摇匀后干过滤，同时弃去初滤液，将过滤后的滤液上机测定。分别移取1ml样品于7个25ml容量瓶中，分别用浓度为0、0.25、0.50、0.75、1.00、1.25、1.50mol/L的稀硝酸定容，样品摇匀后干过滤，同时弃去初滤液，将过滤后的滤液上机测定。用不同浓度的盐酸和稀硝酸稀释样品，稀硝酸稀释效果较理想。稀硝酸在01.20mol/L浓度范围内有一最大吸光度值，而在1.20mol/L以上时吸光度虽有上升趋势，但较高浓度的稀硝酸不仅使测量仪器受损，且经济性差。综合考虑，采用0.75 mol/L稀硝酸稀释样品。3.2.4样品稀释倍数的选择对蒙牛纯牛奶用0.75mol/L的硝酸稀释5倍后，燃烧头易出现积炭现象;用0.75mol/L的硝酸稀释25倍后，溶液透明，燃烧头积炭现象明显减弱。3.2.6纯牛奶中锌含量的测定用0.75mol/L硝酸将牛奶稀释25倍后，在设定的工条件下测定样品中锌的含量(平行测定5份)，并进行加标回收试验。采用硝酸稀释法处理了纯牛奶样品，并用稀释火焰原子吸收法测定了牛奶中锌元素的含量。4