方案详情文
智能文字提取功能测试中
微波消化微量滴定法测定牛乳中的钙含量 摘 要:应用微波消化及微量滴定技术,对牛乳中的钙含量进行测定。结果表明:用5 mL 浓HNO3、3mL H2O2的混合液对10.00mL 样品进行消化,加入0.4mL 三乙醇胺消除Al3+、Fe3+ 对钙离子测定的影响,取得了较好的测定效果。伊利纯牛奶和高钙奶的EDTA 标准液消耗体积平均值分别为1.616、1.450mL,RSD 分别为0.16% 和0.32%,7 次测定的回收率为98%~101.5%。与传统的消化方法及常量滴定法相比,该法具有简单、快速、节省试剂、环境污染小等优点。 关键词:钙;微量滴定法;微波消化;牛乳 Determination of Calcium Concentration in Milk by Microwave Digestion and Micro-titration Abstract:The determination of calcium concentration in milk was achieved using microwave digestion and micro-titration. Satisfying results of determining Ca2+ concentration in milk were obtained when a 10.00 mL sample of milk was digested with a mixture consisting of 5 mL of 98% HNO3 and 3 mL of H2O2 fortified with 0.4 mL of triethanolamine for eliminating the interference from Al3+ and Fe3+. The average consumptions of EDTA standard solution for Yi li branded pure milk and high calcium milk were 1.616 mL and 1.450 mL with RSD of 0.16% and 0.32%, respectively. The average spike recovery rate of seven replicate determinations was in the range of 98% to 101.5%. The accuracy and precision of the micro-titration method were both comparable to those of the traditional digestion and titration methods. This method is a simple, rapid, reagent-saving and environmentally friendly. Key words:calcium;micro-titration;microwave digestion;milk 牛奶中富含钙、VD 及人体生长发育所需的氨基酸等,消化率可高达98%,是非常适合大众食用的优良食品。在牛奶品质分析中,钙含量也是重要的指标之一。国家标准检验方法采用原子吸收法和EDTA 滴定法[1]。此外,还有分光光度法[2]、等离子体发射光谱法[3-4]、滴定法[5-8]、火焰原子吸收光度法[9-10]和离子选择电极法[11-12]等。测定食品中的钙含量,需将样品消化,以破坏样品中的有机物。传统消化方式是在加热的条件下,用硝酸、硫酸、高氯酸等分解有机物,消化过程中会产生酸雾,污染环境,危害工作人员的健康。本实验采用微波消化方法,以较好地克服上述缺点。此外,设计了一套简易的微型化滴定装置,对牛奶中钙含量进行测定,通过F 检验和t 检验测定结果的精密度及准确度均和常量滴定法测定结果相当,是一种节省试剂、环境污染小的测定牛奶中钙含量的方法。 1 材料与方法 1.1 材料、试剂与仪器 样品为市售液态牛奶和发酵牛奶。硝酸、过氧化;氢氧化钠;三乙醇胺 ;盐酸 ;碳酸钙、 钙指示剂 。以上试剂均为分析纯,实验所用水均为去离子水。 微波消解仪;电位滴定仪。 1.2 方法 1.2.1 微波消化 在微波炉电磁场作用下,样品与试剂通过吸收微波能量,从而在介质内部发热,同时使介质中的分子产生极化,极化分子的快速转动和重新快速定向排列引起张力,这种综合作用的结果,使样品溶液表面层发生搅动、破裂,又不断地产生新的表面与试剂反应,最终使样品迅速分解[14]。影响牛奶样品微波消化是否完全的因素较多,目前,尚无法根据理论研究来确定消化的各种条件,实际工作中往往是根据实验对消化条件进行选择,得出最佳的实验条件。 本实验微波消化牛奶的最佳条件为移取10.00mL 待测样品,加入5mL 浓HNO3、3mL H2O2,在80℃消化8min,升温至100℃消化7min,再升温至120℃消化5min,继续升温130℃消化5min,最后升至135℃消化5min。 1.2.2 EDTA 浓度的标定 微量法:准确吸取0.02000mol/L 的标准钙液1.000mL于钳锅中,加入2mL 水,用0.1mol/L 的NaOH 将溶液pH 值调至12~13,滴加2g/L 钙指示剂2 滴,在不断搅拌条件下,用EDTA 溶液滴定至溶液由酒红色变为蓝色为终点,测定浓度为0.01585mol/L。 常量法:准确移取0.02000mol/L 的标准钙液20.00mL于锥形瓶中,用1mol/L 的NaOH 将溶液pH 值调至12~13,加入2g/L 钙指示剂10 滴,用EDTA 溶液滴定至溶液由酒红色变为蓝色为终点,测定浓度为0.01587mol/L。经F 检验和t 检验[12],两种方法标定EDTA 的浓度无显著性差异。 本实验EDTA 浓度为0.01585mol/L。 1.2.3 准确度实验 为考察方法的准确度,用本法与国标EDTA 滴定法及常量滴定法进行了对照实验。 国标法:移取纯牛奶和高钙奶各4.00mL,按GB/T5009.92 — 2003《食品中钙的测定》中试样消化的方法对其进行消化,分别移取纯牛奶消化液2.000mL、高钙牛奶消化液1.500mL 及空白溶液于坩埚中,按国标试样测定方法对样品进行测定。本法:准确移取纯牛奶微波消化液2.000mL,高钙牛微波奶消化液1.500mL,按样品测定方法对样品进行测定。 常量法:移取纯牛奶消化液20.00mL 或高钙牛奶消化液20.00mL,2g/L 钙指示剂10 滴,体积分数50% 的三乙醇胺溶液4mL,按常量滴定方法操作。对照实验的结果见表1 。 表1 滴定方法对照试验 以国标法测定值为标准,本法测定结果的平均相对误差为+0.3%,以常量法测定结果为标准,本法测定结果的平均相对误差为+0.2%,本法与国标EDTA 滴定法及常量法测定结果基本一致。以本法和国标法测定伊利纯牛奶数据进行F 检验,F=1.48 < F0.05(4,4),两组测定数据的精密度无显著性差异。t 检验结果t=1.22 < t0.05(8),两组测定数据之间不存在系统误差,测定结果之间无显著性差异。F 检验和t 检验结果证明,本法与常量法也无显著性差异[13]。故本法可代替国标法和常量法用于牛乳中钙含量的测定。 1.2.4 样品测定 准确移取待测牛奶10.00mL 或称取酸牛奶10.00g 置于聚四氟乙烯微波消化罐中,按最佳消化条件对其进行消化。消化后的消化液全部转移至25.00mL 容量瓶中,加水定容, 摇匀。准确移取一定量消化液(纯牛奶消化液2.000mL,酸牛奶消化液2.000mL,高钙奶消化液1.500mL,酸酸乳消化液4.00mL)于坩埚中,加入体积分数50% 三乙醇胺溶液0.4mL,用NaOH 溶液将pH 值调至12~13 加入2g/L钙指示剂2 滴,将坩埚置于磁力搅拌器上,放入转子,在不断搅拌条件下,用EDTA 标准溶液滴定至溶液由橙红色变为绿色为终点,根据EDTA 标准溶液消耗的体积,计算待测试样中钙的含量。 2 结果与分析 2.1 最佳消化条件的确定 本研究的消化过程采用分步升温方式,固定升温速率(6℃/min)。准确量取一定体积的牛奶样品,置于聚四氟乙烯微波消化罐中,加入适量的浓硝酸和过氧化氢,摇匀,盖紧罐盖并将其外套拧紧,置于微波消化装置中在不同温度下进行消化。各消化罐样品及试剂组成为:1#、2#、3# 消化罐:20.00mL 样品+5mL 浓HNO3+2mLH2O2;4#、5# 消化罐:10.00mL 样品+5mL 浓HNO3+2mLH2O2;6# 消化罐:10.00mL样品+6mL浓HNO3+2mLH2O2;7#消化罐:10.00mL样品+5mL浓HNO3+3mLH2O2。实验结果见表2,用5mL 浓HNO3、3mL H2O2的混合液对10.00mL 样品进行消化,经80℃保温8min,100℃保温7min,120、130、135℃分别保温5min 后的消化效果最好。 2.2 精密度实验 移取伊利纯牛奶(20090301A 0301142658)消化液2.000mL和伊利高钙奶(20081127M4 0302MO149)消化液1.500mL,按样品测定方法操作,结果见表2 。 表2 精密度实验 2.3 样品含量的测定 按样品测定方法对市售的部分牛奶、酸牛奶及酸酸乳中钙含量进行了测定,结果如表3。 表3 奶制品钙含量测定 3 结论与讨论 微波消化难以破坏苯环中的π键[15],而牛奶中含有的苯丙氨酸,色氨酸,酪氨酸都带有苯环,消化过程中,苯环与浓硝酸发生黄蛋白反应,生成黄色的芳香硝基化合物,使消化液带有黄色,该化合物在碱性溶液中进一步生成硝醌酸钠,溶液黄色加深[16]。终点前,指示剂与钙络合后的酒红色和溶液自身的黄色混合,溶液呈现红橙色,终点时,游离钙指示剂显示的蓝色与溶液的黄色混合,呈现出绿色。 本法采用的微波消化法与传统消化方式相比,减少了对环境、操作者的危害,与国标EDTA 滴定法相比,省去了剧毒物质氰化钠的使用。具有滴定装置简单,试剂用量少、环境污染小等优点,符合绿色化学的理念。是一种测定牛乳中钙含量的行之有效的方法。 参考文献 [1] GB/T 5009.92 — 2003 食品中钙的测定[S]. [2] 汤家华, 钱德胜. 分光光度法测定食品和水中钙[J]. 巢湖学院学报,2004, 6(3): 88-89. [3] 张遴, 赵收创, 王昌钊, 等. 电感耦合等离子体发射光谱法同时测定奶粉中钙铜铁钾镁锰钠锌和磷[J]. 理化检验: 化学分册, 2007, 43(6): 465-467. [4] 范柯, 王鲜俊. 端视等离子发射光谱法测定奶粉中Fe、Zn、Ca、Mg、Na、K、Pb、As、Cu[J]. 现代预防医学, 2001, 28(2): 201-202. [5] 胡曙光, 梁春穗, 王静, 等. 自动电位滴定法测定高钙食品中钙的方法研究[J]. 中国卫生检验杂志, 2006, 16(1): 57-58. [6] 陈妙兰. 高锰酸钾滴定法测定钙片中的钙含量[J]. 生命科学仪器,2008, 6(12): 39-40. [7] 凌育赵. 两点电位滴定法测定钙奶中钙含量[J]. 中国乳品工业, 2005,33(6): 58-60. [8] 姚长斌. 电位滴定法测定钙奶中钙含量[J]. 天津化工, 2002, 15(3):30-31. [9] 邱平, 周备, 赵国太. 火焰原子吸收分光光度法测定奶粉中锌、铁、铜、钙[J]. 现代预防医学, 2002, 29(4): 588-589. [10] 李淑新. 直接进样FAAS 法测定奶制品中钙的含量[J]. 光谱实验室,2004, 21(4): 793-794. [11] 沈静薇. 钙离子选择电极测定奶粉中钙的方法探讨[J]. 上海预防医学杂志, 2003, 15(7): 343-344. [12] 李惠荔, 刘焕云, 苑艳辉, 等. 离子选择性电极法测定食品中钙的含量[J]. 食品与药物, 2005, 7(4): 57-59. [13] 华中师范大学, 东北师范大学, 陕西师范大学, 等. 分析化学[M]. 北京: 高等教育出版社, 2005: 62-63. [14] 尚瑛达. 浅谈粮油食品分析微波消化技术[J]. 四川粮油科技, 2001(4): 54-55. [15] 但德忠. 分析测试中的现代微波制样技术[M]. 成都: 四川大学出版社, 2003: 114. [16] 莫重文. 蛋白质化学与工艺学[M]. 北京: 化学工业出版社, 2007: 28-30. PAGE - 1 -
关闭还剩5页未读,是否继续阅读?
继续免费阅读全文产品配置单
海能未来技术集团股份有限公司为您提供《牛乳中钙检测方案 》,该方案主要用于乳粉中营养成分检测,参考标准《暂无》,《牛乳中钙检测方案 》用到的仪器有海能 T860 全自动电位滴定仪。
我要纠错相关方案