最新专业分析实验课程讲义.docx

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最新专业分析实验课程讲义

《专业分析实验》

讲义

撰写人：

熊俐卫春会

四川理工学院·生物工程学院

2014年09月

实验一发酵食品中总酸的测定

一、实验内容

用滴定法测定发酵食品中总酸含量

二、实验目的

1．通过实验，加深对滴定法测定食品中总酸含量的原理的理解；

2．掌握其操作要点，熟练基本操作技术。

三、实验原理

食品中总酸度的测定原理是：

利用食品中的有机酸用标准碱液滴定时，可被中和成盐类。

反应式为：

RCOOH+NaOH→RCOONa+H2O

以酚酞为指示剂，滴定至溶液呈现浅红色30s不褪色为终点。

根据所耗碱液的浓度和体积，即可计算出样品中酸的含量。

本法适于各类色泽较浅的食品中总酸含量的测定。

四、原料、仪器和试剂

（一）原料：

食醋、酸奶、乳酸饮料等。

（二）仪器：

100mL烧杯，1000mL容量瓶，25mL碱式滴定管，250mL锥形瓶，试剂瓶，滴瓶，洗瓶，玻棒等。

（三）试剂

1．0.1mol/L氢氧化钠标准溶液

2．10g/L酚酞指示剂

五、实验步骤

（一）0.1mol/L氢氧化钠标准溶液的配制及标定

用小烧杯在粗天平上称取分析纯固体氢氧化钠4g，加水约100mL，使氢氧化钠全部溶解，将溶液倾入一洁净的试剂瓶中，用蒸馏水稀释至1000mL。

以橡皮塞塞住瓶口，充分摇匀。

将分析纯邻苯二甲酸氢钾于120℃烘箱烘约1h至恒重，冷却25min，称取0.3～0.4g（精确至0.0001g）于250mL锥形瓶中，加入100mL蒸馏水溶解，加3～4滴酚酞指示剂，用以上配制好的氢氧化钠标准溶液滴定至微红色30s不褪色，同时做试剂空白实验，校正结果。

计算出氢氧化钠标准溶液的当量浓度。

按照以上方法重复操作三次，取三次结果的平均值。

按下式计算氢氧化钠标准溶液的当量浓度。

式中：

N—氢氧化钠标准溶液的当量浓度，mol/L；

V—滴定式所消耗氢氧化钠标准溶液的毫升数,mL；

W—邻苯二甲酸氢钾的克数，g；

0.2042—与1mol/L氢氧化钠溶液1毫升相当的临苯二甲酸氢钾的克数。

（二）10g/L酚酞指示剂的配制

称取酚酞1g溶解于100mL95％乙醇中即可。

变色范围pH8.3－10.0（无色→红色）

（三）测定方法

用移液管吸取样品10mL于250mL锥形瓶中，加50mL蒸馏水，再加入酚酞指示剂3－5滴。

用0.1mol/L氢氧化钠标准溶液滴定至浅红色30s不褪色为终点，记下消耗氢氧化钠溶液的体积数；按照以上方法重复操作三次，取平均值，即得总酸度的含量。

六、结果计算

（一）数据记录

消耗氢氧化钠溶液的体积。

（二）计算

式中：

C—标准氢氧化钠溶液的浓度mol/L；

V1—滴定所消耗标准碱液的体积mL；

V2—空白所消耗标准碱液的体积mL；

V3—样品稀释液总体积mL；

V4—滴定时吸取的样液的体积mL；

m—样品质量或体积（g或mL）

附：

K—换算为适当酸的系数

M—有机酸的摩尔质量；

—有机酸与NaOH作用的反应方程式中反应物的系数比。

一般分析葡萄及其制品时，用酒石酸表示，其K=0.075；测柑橘类果实及其制品时，用柠檬酸表示，其K=0.064；分析苹果及其制品时，用苹果酸表示，其K=0.067;分析乳品、肉类、水产品及其制品时，用乳酸表示，其K=0.090，分析酒类、调味品，用乙酸表示，K=0.060。

七、精密度

在重复条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的10%。

实验二食品中氨基酸态氮的测定

一、实验内容

用双指示剂甲醛滴定法测定酸奶中氨基酸态氮含量。

二、实验目的

通过本实验加深用双指示剂甲醛滴定法测定食品中氨基酸态氮含量的原理的理解，掌握其操作要点，熟练基本操作技能。

三、测定原理

双指示剂甲醛滴定法是利用氨基酸具有酸性―COOH和碱性―NH2基团的两性基团，它们相互作用使氨基酸成为中性的内盐，加入甲醛溶液时，甲醛与氨基起反应而使羧基游离出来，显示出酸性，再用氢氧化钠标准溶液滴定羧基，间接求出氨基酸态氮的量。

四、仪器和试剂

（一）仪器

100mL烧杯，1000mL容量瓶，25mL碱式滴定管，250mL锥形瓶，试剂瓶，滴瓶，洗瓶，玻棒等。

（二）试剂

1．200g/L中性甲醛溶液

2．0.1mol/L氢氧化钠标准溶液

3．1g/L百里酚酞95％（体积分数）乙醇溶液

4．1g/L中性红95％（体积分数）乙醇溶液

五、实验步骤

（一）试剂的配制

1．200g/L中性甲醛溶液

量取100mL甲醛溶液（GB685）于250mL锥形瓶中，以百里酚酞作指示剂，用0.1mol/L氢氧化钠将其中和至淡蓝色。

2．0.1mol/L氢氧化钠标准溶液

按实验一中方法进行。

3．1g/L百里酚酞95％（体积分数）乙醇溶液

取百里酚酞0.1g，加95％（体积分数）乙醇溶液溶解定容成100mL，即得。

4．1g/L中性红95％（体积分数）乙醇溶液

取中性红0.1g，加95％（体积分数）乙醇溶液溶解定容成100mL，即得。

（二）测定方法

移取含氨基酸的样品溶液5ml（根据含氨基酸的量来取量）2份，分别置于250mL锥形瓶中，加50mL水。

其中1份加3滴中性红指示剂，用0.1mol/L氢氧化钠滴定至琥珀色为终点，另一份加入3滴百里酚酞指示剂及中性甲醛5mL，摇匀，静置1min，用0.1mol/L氢氧化钠滴定至淡蓝色为终点。

记录两次滴定所消耗的碱液的毫升数。

六、结果计算

样品中氨基酸态氮的含量计算：

式中：

w—样品中氨基酸态氮的含量，g/100mL

C—氢氧化钠标准溶液的浓度，mol/L

V1—用中性红作指示剂滴定消耗氢氧化钠标准溶液的体积，mL

V2—用百里酚酞作指示剂滴定消耗氢氧化钠标准溶液的体积，mL

0.014—1.00ml氢氧化钠标准溶液[c（NaOH）=1.000mol/L]相当于氮的质量（g），g/mmol

m—测定用样品溶液的体积，ml

七、精密度

在重复条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的10%。

实验三发酵食品中还原糖的测定——费林氏容量法

一、实验内容

用直接滴定法（费林氏容量法）测定食品中的还原糖含量。

二、实验目的

通过本实验，加深用直接滴定法（费林氏容量法）测定食品中的还原糖含量的原理的理解；掌握其操作要点，熟练基本操作技术。

三、实验原理

样品经除去蛋白质后，在加热条件下，直接滴定已标定过的费林氏液（碱性酒石酸铜溶液），费林氏液被还原析出氧化亚铜。

以次甲基蓝为指示剂，在终点稍过量的还原糖立即将氧化型蓝色的次甲基蓝还原为无色的还原型次甲基蓝。

根据样品消耗体积，计算还原糖量。

GB5009.7-85，本方法适用于所有食品中还原糖的检测。

检出限0.1mg。

四、原料、仪器和试剂

（一）原料：

酸奶、乳酸饮料等。

（一）仪器：

100mL、250mL烧杯，1000mL、250mL容量瓶，25mL酸碱滴定管，250mL锥形瓶，滤纸，玻璃珠，电炉，铁架台，漏斗等。

（二）试剂

除特殊说明外，实验用水为蒸馏水，试剂为分析纯。

1．费林甲液（碱性酒石酸铜甲液）

2．费林乙液（碱性酒石酸铜乙液）

3．乙酸锌溶液

4．亚铁氰化钾溶液

5．盐酸

6．葡萄糖标准溶液

五、实验步骤

（一）试剂配置

1．费林甲液（碱性酒石酸铜甲液）

称取15g硫酸铜（CuSO4·5H2O），及0.05g次甲基蓝，溶于水中并稀释至1000mL。

2．费林乙液（碱性酒石酸铜乙液）

称取50g酒石酸钾钠与75g氢氧化钠，溶于水中，再加入4g亚铁氰化钾，完全溶解后，用水稀释至1000mL，贮存于橡胶塞玻璃瓶内。

3．乙酸锌溶液

称取21.9g乙酸锌，加3mL冰乙酸，加水溶解并稀释至100mL。

4．亚铁氰化钾溶液

称取10.6g亚铁氰化钾，用水溶解并稀释至100mL。

5．葡萄糖标准溶液

精密称取1.000g经过80℃干燥至恒量的葡萄糖（纯度在99%以上），加水溶解后加入5mL盐酸（如果即配即用就不加），并以水稀释至1000mL。

此溶液相当于1mg/mL葡萄糖。

（二）样品处理：

吸取20mL液体样品，置于250mL容量瓶中，加50mL蒸馏水，摇匀后慢慢加入5mL乙酸锌及5mL亚铁氰化钾溶液，加水至刻度，混匀，静置0.5h。

用干燥滤纸过滤，弃去初滤液（刚开始过滤出的几毫升）收集滤液供测定用。

（三）测定

1．标定费林氏液溶液（碱性酒石酸铜溶液）

吸取5.0mL费林氏甲液（碱性酒石酸铜甲液）及5.0mL乙液，置于250mL锥形瓶中，加水10mL，加入玻璃珠3粒，从滴定管滴加约9mL葡萄糖标准溶液，控制在2min内加热至沸，趁沸以每两秒1滴的速度继续滴加葡萄糖标准溶液，直至溶液兰色刚好褪去并出现淡黄色为终点，记录消耗的葡萄糖标准溶液总体积，平行操作三份，取其平均值。

计算每10mL（甲、乙液各5mL）碱性酒石酸铜溶液相当于葡萄糖的质量（mg）。

m2=V1×C

式中，C—葡萄糖标准溶液的浓度，mg/mL；

V1—标定时消耗葡萄糖标准溶液的平均体积，mL；

m2—10mL费林氏液溶液（碱性酒石酸铜溶液）相当于葡萄糖的质量，mg。

2．样品溶液预测

吸取5.0mL费林氏甲液（碱性酒石酸铜甲液）及5.0mL乙液，置于250mL锥形瓶中，加水10mL，加入玻璃珠2粒，控制在2min内加热至沸，趁沸以先快后慢的速度，从滴定管中滴加样品溶液，并保持溶液沸腾状态，待溶液颜色变浅时，以每秒1滴的速度滴定，直至溶液兰色褪去，出现亮黄色为终点。

如果样品液颜色较深，滴定终点则为兰色褪去出现明亮颜色（如亮红），记录消耗样液的总体积。

3．样品溶液测定：

吸取5.0mL费林氏甲液（碱性酒石酸铜甲液）及5.0mL乙液，置于250mL锥形瓶中，加水10mL，加入玻璃珠2粒，在2min内加热至沸，快速从滴定管中滴加比预测体积少1mL的样品溶液，然后趁沸继续以每两秒1滴的速度滴定直至终点。

记录消耗样液的总体积，同法平行操作两至三份，得出平均消耗体积。

六、结果计算

式中：

w—样品中还原糖的含量（以葡萄糖计），%；

V2—测定时平均消耗样品溶液的体积，mL；

m—样品质量，g；（如果样品是液体，近似认为1mL=1g）

m2—10mL费林氏液溶液（碱性酒石酸铜溶液）相当于葡萄糖的质量，mg；

250—样品溶液总体积，mL。

七、精密度

在重复条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的10%。

八、注意事项

1．本方法测定的是一类具有还原性质的糖，包括葡萄糖、果糖、乳糖、麦芽糖等，只是结果用葡萄糖或其他转化糖的方式表示，所以不能误解为还原糖=葡萄糖或其他糖。

但如果已知样品中只含有某一种糖，如乳制品中的乳糖，则可以认为还原糖=某糖。

2．分别用葡萄糖、果糖、乳糖、麦芽糖标准品配制标准溶液分别滴定等量已标定的费林氏液，所消耗标准溶液的体积有所不同。

证明即便同是还原糖，在物化性质上仍有所差别，所以还原糖的结果只是反映样品整体情况，并不完全等于各还原糖含量之和。

如果已知样品只含有某种还原糖，则应以该还原糖做标准品，结果为该还原糖的含量。

如果样品中还原糖的成分未知，或为多种还原糖的混合物，则以某种还原糖做标准品，结果以该还原糖计，但不代表该糖的真实含量。

实验四啤酒中双乙酰的测定

一、实验内容

用邻苯二胺比色法测定啤酒中的双乙酰含量。

二、实验目的

通过本实验，了解邻苯二胺比色法测定啤酒中的双乙酰的原理和方法，掌握双乙酰蒸馏和显色、比色的操作要点，熟练基本操作技术。

三、原理

双乙酰（丁二酮）及2,3-戊二酮总称为联二酮，是赋予啤酒风味的重要物质。

发酵后期啤酒中的双乙酰含量是衡量啤酒成熟程度的重要指标之一。

双乙酰的测定方法通常有气相色谱法、极谱法和比色法。

下面介绍邻苯二胺比色法：

用蒸汽将双乙酰蒸馏出来，与邻苯二胺反应，生成2.3-二甲基喹喔啉（反应如下式），在波长335nm下测其吸光度。

由于其他联二酮类都具有相同的反应特征，另外蒸馏过程中部分前驱体要转化成联二酮，因此3测定结果为总联二酮含量（以双乙酰表示）。

四、原料、仪器和试剂

（一）原料：

啤酒。

（二）仪器：

100mL半微量凯氏定氮蒸馏装置，冷凝管，2000mL蒸馏烧瓶，加热套，电子天平，紫外可见分光光度计，冰箱，100mL量筒，25mL容量瓶，试管，1mL、2mL移液管等。

（三）试剂　

1．消泡剂：

有机硅消泡剂或甘油聚醚。

2．4mol/L盐酸溶液：

量取34mL浓HCl，用水定容至100mL。

3．1%邻苯二胺溶液：

称取0.5g邻苯二胺，溶于4mol/LHCl溶液中，并以4mol/LHCl溶液定容至50mL，贮存于棕色瓶中（宜当天配制）。

五实验步骤

1．蒸馏蒸馏装置见下图。

加热蒸汽发生瓶至沸，通气预热后，置25mL容量瓶于冷凝器出口接收馏出液。

加1-2滴消泡剂于100mL量筒中，再加入预先冷至5℃的酒样100mL，以一定速度（速度不宜过快，尽量保证已加入的酒样呈沸腾状态）转移至蒸馏器内，并用少量水冲洗带塞漏斗，盖塞。

用水密封。

继续进行蒸馏，直至馏出液接近25mL时取下容量瓶，达到室温后用蒸馏水定容，摇匀。

2．显色分别取10.00mL馏出液，置于两支25mL具塞比色管中，向1号管加入0.50mL1%邻苯二胺溶液，2号管不加（做空白）。

充分摇匀，放置暗处反应20~30min。

向1号管加入2.00mL4mol/LHCl溶液，2号管加2.50mL4mol/LHCl溶液，摇匀。

3.比色于335nm波长下，用2cm或1cm的石英比色皿，以空白做参比，用紫外可见分光光度计测出样品和双乙酰标准溶液的吸光度，比色操作需在20min内完成。

六计算

　　试样中双乙酰含量按下式计算：

X=A335×2.4

式中：

X—式样中的双乙酰含量，单位为毫克每升（mg/L）；

A335—式样在波长335nm下，用10mm石英比色皿测定的吸光度。

2.4—用10mm石英比色皿时，吸光度与双乙酰含量的换算系数。

注：

如用20mm石英比色皿时，吸光度与双乙酰含量的换算系数为1.2。

所得结果表示至两位小数。

七、精密度

在重复条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均值的10%。

图：

测定双乙酰蒸馏装置

实验五白酒成分分析

——气相色谱-质谱联用方法

一、实验目的

1.了解白酒的成分组成和分析检测的意义。

2.了解气相色谱-质谱联用仪（gaschromatographymassspectrometry,GC-MS）的基本组成及原理；

3.掌握利用气相色谱-质谱联用仪对白酒成分进行定性分析的基本操作。

二、实验原理

白酒中主要成分是乙醇和水（约占总重量的98%），其余微量成分（约2%）包括有机酸、高级醇、酯类、醛类、多元醇、酚类和其他芳香族化合物。

白酒中微量成分虽然很少，却决定着酒的香气、口味和风格，构成了白酒的不同典型性。

在白酒的分析中，气相色谱-质谱联用法高灵敏度、高分离度，并且简便、快速、准确，故已广泛用作白酒中各种成分分析的检测方法。

气相色谱-质谱联用方法是先将样品通过气相分离组分，然后进入质谱仪，可以分别检测各个组分的结构信息，质谱就是用来进行结构分析的，通过对碎片离子峰的分析，推测出化合物的结构。

适合食品、白酒、天然产物、药物、氨基酸、农残、食品中有机物及有毒有害物质的定量、定性分析。

GC-MS主要由三部分组成：

色谱部分、质谱部分和数据处理系统。

色谱部分和一般的色谱仪基本相同，包括有柱箱、汽化室和载气系统，也带有分流/不分流进样系统，程序升温系统、压力、流量自动控制系统等，一般不再有色谱检测器，而是利用质谱仪作为色谱的检测器。

在色谱部分，混合样品在合适的色谱条件下被分离成单个组分，然后进入质谱仪进行鉴定。

质谱部分一般由真空系统（分子涡轮泵）、进样系统、离子源、质量分析器、检测器和计算机控制与数据处理系统（工作站）等部分组成。

三、仪器和样品

7890A-5975B气相色谱质谱联用仪、DB-WAX毛细管色谱柱（60m×0.25mm×0.25µm），均为美国Agilent公司产品。

未知酒样。

四、实验条件

色谱条件：

进样口温度为230℃，载气He（99.999％）；恒流1.0mL/min，分流比20：

1，进样量1µL；采用程序升温：

初始温度50℃，保持2min，以8℃/min升至230℃。

2003年，上海市总人口达到1464万人，上海是全国第一个出现人口负增长的地区。

质谱条件：

离子源温度为230℃，电离方式为EI，电子能量为70eV，扫描质量范围是20～500amu，溶剂延迟3min。

五、实验步骤

1、开机

（一）大学生的消费购买能力分析

（1）检查质谱放空阀门是否关闭，毛细管柱是否接好；

（2）打开He钢瓶控制阀，设置分压阀压力为0.4~0.5Mpa；

（3）依次启动计算机、7890A气相色谱、5975B质谱的电源，等待仪器自检完毕；

据上述部分的分析可见，我校学生就达4000多人。

附近还有两所学校，和一些居民楼。

随着生活水平的逐渐提高，家长给孩子的零用钱也越来越多，人们对美的要求也越来越高，特别是大学生。

他们总希望自己的无论是衣服还是首饰都希望与众不同，能穿出自己的个性。

但在我们美丽的校园里缺少自己的个性和琳琅满目的饰品，所以我们的小饰品店存在的竞争力主要是南桥或是市区的。

这给我们小组的创业项目提供了一个很好的市场机会。

（4）在计算机桌面上，双击“5975BGCMS”图标，工作站自动与GC-MS仪器通讯，进入工作站界面；

（5）从“视图”菜单中选择“调谐和真空控制”，在调谐和真空控制界面的“真空”菜单里选择“启动真空”，观察涡轮泵运行状态。

2、调谐

图1-3大学生偏爱的手工艺品种类分布在仪器至少开机2个小时后方可进行调谐。

在调谐界面，单击“调谐”菜单，选择“自动调谐”，打印并分析结果，调谐正常方可进行实验。

为了解目前大学生对DIY手工艺品制作的消费情况，我们于己于人2004年3月22日下午利用下课时间在校园内进行了一次快速抽样调查。

据调查本次调查人数共50人，并收回有效问卷50份。

调查分析如下：

3、数据采集方法编辑

标题：

大学生究竟难在哪？

—创业要迈五道坎2004年3月23日气相色谱条件设定：

进样口和进样参数，色谱柱、柱温（或程序升温）、载气流量、分流比等，质谱条件：

电离方式、电离电位、溶剂延迟时间、离子源温度、扫描方式及参数等。

民族性手工艺品。

在饰品店里，墙上挂满了各式各样的小饰品，有最普通的玉制项链、珍珠手链，也有特别一点如景泰蓝的手机挂坠、中国结的耳坠，甚至还有具有浓郁的异域风情的藏族饰品。

4、运行方法

设定数据保存路径、文件名、样品编号等信息后，运行方法。

5、数据分析

成功秘诀：

好市口＋个性经营分析色谱图（总离子流图）及质谱图。

标准质谱图谱库的检索，推测化合物的结构，分析白酒成份。

6、数据分析报告

“碧芝自制饰品店”拥有丰富的不可替代的异国风采和吸引人的魅力，理由是如此的简单：

世界是每一个国家和民族都有自己的饰品文化，将其汇集进行再组合可以无穷繁衍。

打印百分比报告、谱图检索报告。

7、关机

从工作站“视图”菜单中选择“调谐和真空控制”，在调谐和真空控制界面的“真空”菜单里选择“放空”，观察涡轮泵运行状态。

等到涡轮泵转速降至0percent，同时离子源和四极杆温度降至100℃以下（大概需要40min），方可退出工作站软件，并依次关闭GC、MSD电源，最后关掉载气。

我们长期呆在校园里，对社会缺乏了解，在与生意合作伙伴应酬方面往往会遇上困难，更不用说商业上所需经历的一系列繁琐手续。

他们我们可能会在工商局、税务局等部门的手续中迷失方向。

对具体的市场开拓缺乏经验与相关的知识，缺乏从职业角度整合资源、实行管理的能力；六、结果与分析

请根据所得到的总离子流图、百分比报告以及谱图检索报告，确定白酒中的各种成分（请列表指出每个化合物的出峰时间、化学名称、分子量、化学式、结构式和百分比含量等）。