原子荧光光谱法测定乳粉中的微量砷

原子荧光光谱法测定乳粉中的微量砷

1待测元素浓度的测定原子荧光光谱法是利用适当的光源辐射火焰，并将其放在带有火焰和光谱轴的垂直位置。入射辐射中某些相当于原子吸收谱线的波长被原子蒸气所吸收,这些被吸收的能量随即以荧光形式释放,向所有方向发射,并具有特征波长。荧光强度正比于试样内待测元素的浓度。原子荧光光谱法是把试样溶液细雾引入火焰之中,使之脱去溶剂、汽化和原子化。采用溶液喷雾的办法可以使试样均匀分布在火焰内,并做到把每一试样有代表性的一部分送进火焰。这一分析技术目前仍处于发展阶段。可利用原子荧光光谱法测定乳粉中的微量砷。样品经硝酸、高氯酸消化后,以硫脲为预还原剂,将五价砷还原成三价砷,然后与硼氢化钾和酸所产生的新生态氢生成砷化氢,由氩载气入石英炉原子化器,使其原子化,在砷灯激发下,产生原子荧光,测定其荧光强度,并与标准系列比较而测出样品中砷含量。考虑到乳粉中常见的、可形成氢化物的几种元素(如锌、铁、锡等)及它们在实际样品中的可能含量水平,进行共存元素干扰实验。结果表明,当锌、铁、铜、铅为10μg/ml,锡为1μg/ml时,对砷的测定均无明显干扰。2近红外光谱检测红外光谱法包括了分子内原子的扭转、弯曲、旋转和振动等运动。物质的分子在同红外辐射相作用时,吸收了入射辐射中的特定波长部分。同时发生的振动的多重性产生了十分复杂的吸收光谱,它独特地特征于组成分子的官能团和原子的总体构型。按仪器能力可把红外分成3段:近红外、中红外和远红外,波数(cm-1)分别为12500～4000,4000～200,200～10。一个化合物的红外光谱基本上是特定官能团吸收带的重叠;但是,由于它们同分子内其他原子相互间的微细作用而使每一化合物的光谱具有它本身的特征。对于定性分析来说,一个红外光谱的最佳特色之一就是在特定频率区的吸收或不吸收可以关联于特定的伸缩运动和弯曲运动,在某些情况下还可以关联于这些官能团同分子的其他部分之间的关系。也就是说,通过译解光谱,有可能说明有哪些官能团存在和有哪些不存在。仅根据这一数据,有时就能把未知物的可能范围限制得很狭窄,因此只要把这一光谱同一些纯物质的光谱集进行对比就可鉴别未知物。近红外光谱可用于分析乳的成分。近红外分析仪使用大量的只有很窄的谱带可透过的滤光器,以一系列单色光源的红外光束照射样品。样品反射的能量由检测器捕集,并记录每一波长下的吸光率。它不仅可检测脂肪的含量,而且可测定蛋白质和乳糖的含量。对主要待测成分的检测结果,应用多元线性回归的方法,分析其与不同波长下的吸光率之间的关系。就脂肪而言,可在对应于甘油酯中羰基的吸收波长5.723μm处测定吸光率,或在对应于脂肪中亚甲基基团的吸收波长3.48μm处测定。对于乳制品中的蛋白质,可在肽链的对应吸收波长6.465μm处测定;乳糖可在对应C-OH键的9.670μm处测定吸光率。3nmr的研究核磁共振涉及的是在磁场作用下,定向排列的磁性原子核在量子化能态之间的射频诱生跃迁。由于分子间和分子内相互作用对分子内原子核处磁场强度数值的影响,NMR可以提供许多信息,从而描绘出分子内原子团或原子排列完整顺序的概貌。J.Belloque报导采用1H-NMR研究β-乳球蛋白的起泡性能,分析其中的构象变化。他研究了起泡后不同时期β-乳球蛋白的结构、构象的回复性能。他发现起泡初期β-乳球蛋白显示的是天然蛋白的柔性;泡沫完全形成后,β-乳球蛋白结构发生内旋转,柔性最强,其泡沫的稳定性也最好。剪切力会破坏泡沫体系的动力平衡。当泡沫互相聚集时,β-乳球蛋白的结构会发生回复现象。4合物溶液具有旋光性旋光法测量偏振光与旋光物质相互作用时偏振光振动方向的变化,是最老的仪器分析技术之一。如果一种化合物的结构与自己的镜象不重合,也就是说,这种化合物不具有对称面或对称中心,其溶液是旋光性的。把一台旋光计和一台单色仪结合起来,就能用各种波长的光来测旋光度。利用旋光法可测定乳制品中乳糖的含量。乳糖具有α-乳糖和β-乳糖两种异构体,它们都有旋光性。测定乳制品中的乳糖,先用醋酸锌、十二烷基钨磷酸和冰醋酸的混合物处理乳样。这样可以沉淀蛋白质并去除脂肪。将混合物过滤,在波长589.44nm处测定滤液的旋光度。将所测得旋光度与乳糖的特定旋光度相比较,就可计算样品中乳糖的含量。5质谱仪测定总质谱的性质质谱仪的功能是产生带电粒子,包括母离子和原分子的离子碎片,以及按离子的质荷比来区分这些离子。质谱是不同类离子数目的记录,每种离子的相对数目特征于每种化合物(包括同分异构体)。分析固体和液体需用的试样量为几毫克至亚微克,只要被分析物质能以气体状态在离子源内的温度和压力条件中存在即可。质谱仪是取得有关有机化合物结构和固态试样元素分析的大量信息以及分析复杂有机混合物的有力工具。对质谱的详尽译解常有可能做到确定分子内某些区域里存在的官能团和理解它们的连接方式。质谱仪还可用于测定分子量,在用较高级的这类仪器时,甚至可测到万分之几的质量单位。此外,质谱仪是用稳定同位素与研究反应机理和示踪物工作中的基本辅助工具。质谱法还对更详尽地理解分子的单分子分解的动力学和机理作出了贡献。J.Leonil报导采用电喷雾离子化质谱研究热处理中β-乳球蛋白的性质。从质谱图上可以看出,温和的热处理(63℃/20s),β-乳球蛋白的相对分子量有改变,乳清蛋白的美拉德反应会影响其功能性质。无论是酸乳清或是甜乳清,这些变化都随加热程度的增加而加剧。动力学研究表明,经70℃、1h的热处理,至多有35%的β-乳球蛋白会形成β-乳球蛋白与乳糖基的共轭作用。以反相高效液相色谱与质谱相结合,并辅以蛋白质分析法,发现乳糖基的结合位为Lys47。6样品的检测方法二:气相色谱法测碘及脂肪酸的脂肪酸组成,碘和脂肪酸的分析为------四甲基苯磺酸酯化合物2-硫基苯磺酸钠碘及难酰氯-5-甲基苯磺酸酯及牛乳中碘、脂肪酸及脂肪酸组成5-氧将含溶质的试样注入一加热块,试样立即汽化,并以一团蒸气塞的形式而被载气吹进色谱柱入口。试样中的溶质在色谱柱顶部被固定相吸附,然后被载气解吸。当试样被载气带着向色谱柱出口运动时,重复地发生着这样的分配过程。每一溶质以它自己的速率通过色谱柱,从而形成了相应于每一溶质的谱带。相应于各溶质的谱带之间的距离大小取决于溶质的分配比和谱带展开后的程度。溶质被一个接一个地洗脱,按照它们的分配比由小到大的顺序,先后进入色谱柱后面的检测器。如果使用了记录仪,则显示在记录纸上的信号是时间对载气流成分的关系曲线。显现色谱峰的时间可用于鉴定相应的组分,该峰的面积则与混合物试样中该组分的浓度有关。1971年Hasty最早采用气相色谱技术测定碘,他用的衍生剂是丙酮;1977年,Bakker用类似的方法测定牛乳中的无机碘,他采用2-丁酮为衍生剂,以亚铁氰化锌等处理样品沉淀蛋白质,避免了样品消化过程中带来的损失,并节约了时间;1988年有人报导,采用乙烯等为衍生剂;1989年LaszloMaros等以丙酮为衍生剂同时测定了乳、水等样品中碘和溴。到1990年,Takao则发表了食品中总碘的气相色谱测定方法,采用的衍生剂为3-戊酮,样品采用强碱式灰化法,可测定牛乳、面粉、肉等多种食品,方法简单、灵敏。文献报导了采用CBP-5弹性石英毛细管柱气相色谱法,该法快速测定乳、乳粉、奶油及干酪中12种有机氯农药残留量。样品经浓硫酸处理,用1∶20的甲苯/石油醚提取,经硅镁吸附剂加无水硫酸钠小柱过滤,净化效果理想。检测器和进样口温度均为280℃,柱温250℃;气体流量:载气N2为1kg/cm2,尾吹N2为50ml/min;分流比为1∶54。文献报导了用气相色谱法定量分析牛乳及乳饮料中的脂肪酸。试样用氯仿和甲醇(2∶1,v/v)溶液提取脂肪。色谱前被提取的脂肪酸在乙酰氯∶甲醇(1∶10,v/v)中于60℃、30min通过酯基转移作用变成相应的甲酯化合物,它们具有沸点较低和保留时间较短的特点。同时可测得山羊和牛的原料乳、人乳、乳粉、保久乳、巴氏杀菌乳以及调味乳的脂肪酸组成。巴氏杀菌乳和乳粉脂肪酸平均含量为81%～90%左右,其中饱和与不饱和脂肪酸分别占63%～65%和18%～22%;保久乳脂肪酸量与巴氏杀菌乳近似;调味乳含有极少短链脂肪酸;与人乳相比,牛乳和山羊乳含有较多短链脂肪酸。文献报导了采用毛细管气相色谱法测定奶粉中胆固醇的含量。试样直接加氢氧化钾的乙醇溶液进行皂化处理,回收率为94.4%,变异系数为0.65%。7表面活性剂的应用极谱分析法基于当扩散作用是电化反应中决定速率的步骤时,在微电极上取得的电流—电压曲线。交流极谱法、脉冲极谱法和导数脉冲极谱法等技术表明,对于新兴极谱法的利用和需要,已扩展到“指纹”用途和分析应用。这种分析技术也常被用于法医工作。采用极谱法分析盐中碘化物,方法比较简单,样品一般不必进行分离和浓缩等处理,而测定乳品中的碘则需要将样品中有机质破坏。1987年,Koops报导用阴极扫描导数脉冲极谱法测定牛乳中碘时,采用灰化的方式消除有机物的干扰。8高效液相色谱法KhalidMShammet报道,采用反相HPLC研究凝乳酶对κ-酪蛋白的蛋白水解活性。色谱柱经50%的溶剂A(0.15mol/L?NaCl,用1mol/L?HCl调节pH值为2.1)和50%的溶剂B(100%的乙腈)平衡,加入20ml酶解反应物,溶剂流速为1ml/min。进样后,线性洗脱,用0～36%乙腈洗脱3min;36%～48%乙腈洗脱20min;48%～100%乙腈洗脱23min。波长210nm检测定量。采用HPLC可测定乳制品(牛乳、契达干酪、酸奶和乳酸菌饮料)的有机酸含量。乙腈、0.72mol/L的TCA、1.6%偏磷酸和0.0085mol/L的H2SO4用作测定方法的预处理。乙腈和TCA于210nm下结果准确,有机酸的标准曲线对所有处理方法都具有良好的线性应答关系。当用乙腈预处理时,柠檬酸和乳酸的回收率相对低些;TCA预处理时,回收率相对高些;用偏磷酸和硫酸预处理样品,有机酸回收率相对准确。然而硫酸预处理不适合分析契达干酪的有机酸。HPLC可用于快速测定冰淇淋中的糖精钠。样品采用硫酸铜和氢氧化钠预处理,滤液不用萃取即可上机。色谱柱为径向压缩柱,柱温30℃,载气流速1.5ml/min,灵敏度0.005AU/mV,紫外可变波长检测器,波长220nm。此法最低检测限为3.8×10-10g,变异系数CV=1.72%,回收率为96.25%～101.75%。文献报导了采用HPLC测定乳粉中的β-胡萝卜素。乳粉样品在甲醇溶剂中碱化后,用石油醚萃取,经Varian30cm×4cm硅胶柱分离,紫外检测定量,该方法最低检测限为5.38×10-10g,变异系数CV=2.04%,回收率为95.3%～98.4%。HPLC可用于乳与乳制品中乳糖和其他糖类的测定。通常,糖类是通过分析柱分离后读取的折射指数来进行检测和定量的。有大量文献报导了利用结合氨基酸基团的硅胶反相色谱柱,可将乳糖和其他糖类分离开来。例如,牛乳或乳制品的水溶性抽提物,用醋酸锌和亚铁氰化钾进行澄清处理,沉淀出的蛋白质及脂肪等经过滤除去。滤液中的乳糖用氨基硅柱进行分离,流动相为75%的乙腈和25%的水。氨基硅柱也可用于分离一些糖的混合物,如乳糖和蔗糖,但用于分离含有乳糖、果糖和半乳糖的混合物时(如乳清水解液)效果不佳。对于这种情况,使用阳离子交换柱会更有效。HPLC还可用于分析乳制品中低聚果糖的含量、乳粉中磺胺类药物的残留量,测定酪蛋白酶解产物中β-Casomorphin-7(一种具有阿片活性的七肽)。9热机械变化或电导率变化在热分析法中,以热量作反应物。物质在宽范围的温度内变化时,可能与周围环境作用而发生了物理和化学变化,或者释放出结晶水和其他碎片。所有变化均伴随有热量形式的能量吸收或释放。某些变化涉及增重或减重,也可能有热机械变化或电导率变化。热分析的目的就是研究物质在