工业分析与检验论文.docx
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工业分析与检验论文
一、前言............................................................3
1、山梨酸简介...................................................3
2、使用范围.....................................................4
3、用量介绍.....................................................5
4、应用实例.....................................................5
5、主要测定方法.................................................9
二、实验部分.......................................................12
1、试验原理....................................................12
2、实验仪器与试剂..............................................12
3、实验方法....................................................13
3、方法研究.......................................................13
1、吸收光谱和测量波长的选择....................................13
2、氧化反应温度................................................14
3、显色酸度....................................................15
4、显色剂用量..................................................16
5、工作曲线....................................................17
4、样品测定.......................................................18
1、样品溶液的制备和测定方法....................................18
2、精密度实验..................................................18
3、样品分析....................................................19
五、结论...........................................................20参考文献...........................................................20
致谢...............................................................21
食品中山梨酸含量的测定
［摘要］食品中添加的山梨酸超标严重，消费者长期服用，在一定程度上会抑制骨骼生长，危害肾、肝脏的健康，因此食品中山梨酸含量是一项极其重要的指标。
本文采用分光光度[1-2]法测定食品中山梨酸的含量。
以双氧水-硫酸溶液为山梨酸氧化体系，氧化产物丙二醛进一步与硫代巴比妥酸进行显色反应。
在吸收波长530nm处，氧化反应温度60℃，显色剂用量4.0mL，0.15mol/LH2SO4溶液用量1.4mL测定效果最佳。
山梨酸浓度在0～1.066µg/mL范围内呈线性相关，线性范围内吸光度与山梨酸浓度（µg/mL）间的关系为：
A=0.3715c+0.0047，R2=0.9998，回收率为99.0%～101.1%。
［关键词］分光光度法；山梨酸；过氧化氢-硫酸；硫代巴比妥酸
1、前言
1、山梨酸简介
山梨酸及山梨酸钾[3-4]（以下简称山梨酸及钾盐）是一种良好的食品防腐剂，在西方发达国家的应用量很大，但在中国国内的应用范围还不广。
作为一种公认安全、高效防腐的食品添加剂，山梨酸在我国食品行业的应用必将会越来越广泛。
为白色或微黄白色结晶性粉末；有特臭。
本品在乙醇中易溶，在乙醚中溶解，在水中极微溶解。
我们在选购包装（或罐装）食品时，配料一项中常常看到“山梨酸”的字样，人们往往会误认为可能是水果“梨”的成份。
其实他们是常用的食品添加剂！
不管他们对人体有没有危害，明明白白的消费确是非常必要的，以下是有关山梨酸的有关资料仅供参考：
山梨酸（化学名称：
2，4～己二烯酸分子式：
C6H8O2〕
山梨酸是国际粮农组织和卫生组织推荐的高效安全的防腐保鲜剂，广泛应用于食品、饮料、烟草、农药、化妆品等行业，作为不饱和酸,也可用于树脂、香料和橡胶工业。
2、安全性
由于山梨酸（钾）是一种不饱和脂肪酸（盐）它可以被人体的代谢系统吸收而迅速分解为二氧化碳和水，在体内无残留。
ADI0-25mg/kg（以山梨酸计，FAO/WHO1994），LD504920mg/kg（大鼠、经口），GRAS（FDA，182.36401994），其毒性仅为食盐的1/2，是苯甲酸钠的1/40。
但是如果食品中添加的山梨酸超标严重，消费者长期服用，在一定程度上会抑制骨骼生长，危害肾、肝脏的健康。
3、稳定性
山梨酸（钾）在密封状态下稳定，暴露在潮湿的空气中易吸水，氧化而变色。
山梨酸钾对热稳定性较好，分解温度高达270℃。
4、使用范围
目前已广泛地用于食品、饮料、酱菜、烟草、医药、化妆品、农产品、饲料等行业中，从发展趋势看，其应用范围还在不断扩大。
山梨酸（钾）属酸性防腐剂，在接近中性（pH＝6.0～6.5）的食品中仍有较好的防腐作用，而苯甲酸（钠）的防腐效果在pH>4时，效果已明显下降，且有不良味道。
5、主要特点
（1）防霉效果良好。
山梨酸及钾盐的防霉能力明显高于苯甲酸及盐类，山梨酸钾的防霉效果是苯甲酸钠的5～10倍。
山梨酸的用量一般在0.2～1.0g/kg之间。
（2）产品毒性低、安全性高。
山梨酸盐的毒副作用只是苯甲酸盐的1/4、食盐的1/2。
山梨酸及钾盐在人体内的安全使用范围为：
每天每千克体重的使用量不超过25毫克。
（3）不改变食品特性。
山梨酸是一种不饱和脂肪酸，进入人体后，参与人体的新陈代谢过程，代谢产物为二氧化碳和水。
所以，山梨酸可以看作是食品的一部分，在食品中应用，不会破坏食品的色、香、味和营养成分。
（4）应用范围宽广。
山梨酸及钾盐可以用于饮料、酒、调味品、肉制品、水产制品、酱腌菜等多种食品的防腐之中，且对水果保鲜也有效果。
（5）使用方便。
在使用山梨酸及钾盐时，可以直接添加，也可以喷洒或者浸渍。
正是由于其具有使用灵活的特点，所以，联合国粮农组织、世界卫生组织、美国、英国、日本以及中国、东南亚国家，都推荐山梨酸及钾盐作为多种食品的防腐保鲜剂。
6、主要指标
山梨酸的质量指标：
应符合GB1905—2000技术要求。
（1）色泽及外形：
白色结晶粉末。
（2）熔点：
132～135℃。
（3）含量（以干基计）：
99.0%～101.0%。
（4）灼烧残渣：
≤0.2%。
（5）重金属（以Pb计）：
≤0.001%。
（6）砷牗以As计牍：
≤0.0002%。
（7）水分：
≤0.5%。
（8）贮存：
存放在阴凉干燥处，避光，禁止与有毒有害物品共同存放。
7、用量介绍
山梨酸类有山梨酸、山梨酸钾和山梨酸钙三类品种。
山梨酸不溶于水使用时须先将其溶于乙醇或硫酸氢钾中，使用时不方便且有刺激性，故一般不常用；山梨酸钙FAO/WHO规定其使用范围小，所以也不常使用；山梨酸钾则没有它们的缺点，易溶于水、使用范围广，我们经常可以在一些饮料、果脯、罐头等食品看到它的身影；在这里我重点介绍一下山梨酸钾：
它为不饱和六碳酸；一般市场上出售的山梨酸钾呈白色或浅黄色颗粒，含量在98%～102%；无臭味、或微有臭味，易吸潮、易氧化而变褐色，对光、热稳定，相对密度1.363，熔点在270℃分解，其1%溶液的pH=7～8。
山梨酸钾为酸性防腐剂，具有较高的抗菌性能，抑制霉菌的生长繁殖；其主要是通过抑制微生物体内的脱氢酶系统，从而达到抑制微生物的生长和起防腐作用，对细菌、霉菌、酵母菌均有抑制作用；其效果随pH的升高而减弱，pH达到3时抑菌达到顶峰，pH达到6时仍有抑菌能力，但最底浓度（MIC）不能底于0.2%，实验证明pH=3.2比pH=2.4的山梨酸钾溶液浸渍，未经杀菌处理的食品的保存期短2～4倍。
山梨酸、山梨酸钾和山梨酸钙它们三种的作用机理相同，毒性比苯甲酸类和尼泊金酯要小，日允许量为25mg/Kg，苯甲酸5倍，尼泊金酯的2.5倍是一种相对安全的食品防腐剂；在我国可用于酱油、醋、面酱类、果酱类、酱菜类、罐头类和一些酒类等等食品。
8、应用实例
（1）山梨酸在酒类和饮料中的应用。
①苏打类饮料：
按照0.03%～0.04%的比例添加山梨酸。
②鲜橘汁、山楂汁等饮料：
按照0.02%的比例添加山梨酸，可以将保存期延长到6月。
③其他类非酒精饮料：
按照0.04%～0.05%的比例添加山梨酸。
（2）山梨酸在酱油、酱制品和腌菜中的应用。
①酱油：
按照0.01%的比例添加山梨酸，在高温季节放置70天，可以使酱油不发生长霉变质的问题。
②酱类制品：
由于类品比较黏稠，山梨酸在其中不易均匀分散。
可以在产品灌装之前，在加热的情况下，加入相应浓度的山梨酸溶液。
③酱油腌菜：
可将山梨酸溶解于冰醋酸之中，然后加入腌菜内，添加量在1.0g/kg之内，并将pH值控制在4.0～4.5之间。
④酒糟腌菜：
可以先将山梨酸溶解于乙醇、烧酒或者料酒中，然后加入腌菜内，添加量为0.75～1.00g/kg。
⑤醋腌菜：
将山梨酸直接加入到物料之中，添加量为0.5g/kg。
⑥腌小黄瓜、甜菜根及其他腌菜：
可以在含有食盐的醋中加入适量的山梨酸钾（按照食盐的0.1%的量添加）。
为了防止腌菜盐水发生混浊现象，可以先将食盐、香料和山梨酸钾溶解于水中，然后添加醋。
（3）山梨酸及钾盐在水产制品中的应用
①鱼糕食品：
鱼糕类制品的pH值在6.8～7.2之间。
如果降低pH值，则会影响鱼糕的弹性。
而山梨酸又是一种酸性防腐剂，所以，山梨酸的用量不宜超过1.0g/kg为了解决pH值和鱼糕弹性相矛盾的问题，可以使用山梨酸和山梨酸钾的混合物，也可以单独使用山梨酸钾。
②鱼肉香肠：
按照0.1%～0.2%的用量向鱼肉香肠中添加山梨酸和山梨酸钾的混合物，在30℃的情况下贮藏两个星期，这种香肠不会变质；而对照样品在一个星期后就会变质。
当将鱼肉香肠的pH值调节到小于6时，在10～15℃的温度下，这种鱼肉香肠可以保存7个星期而不变质。
③鱼干制品：
这类食品的干燥程度很高，水分含量在30%以下的鱼干制品，一般不会发生细菌腐败问题，但会产生霉变现象。
添加山梨酸，可以有效防止鱼干制品中霉变问题的发生，山梨酸的用量为1.0g/kg。
④熏鱼制品：
在熏鱼制品上喷洒浓度为5%～10%的山梨酸钾溶液，喷洒过程可以在熏制前进行，也可以在熏制中或者熏制后实施。
⑤酱油烹煮的鱼虾：
按照0.1%用量添加山梨酸的此类食品，在10～15℃的温度下，可以贮存两个月而不变质。
⑥鲜鱼、鲜虾及其他水产品：
将鲜鱼等水产品洗净后，浸入含有山梨酸的保鲜溶液中20s，然后排去溶液，将鱼冷藏。
保鲜溶液的配方为：
山梨酸1.0%～5.0%、甘油1.0%～20%、聚乙烯醇0.3%～3.0%，其余皆为水。
（4）山梨酸在肉制品及香肠中的应用
①干肉、干香肠、熏火腿和其他类似的干肉制品可以浸泡在浓度为5％～15％的山梨酸钾溶液中，保持30秒钟。
②一般肉料：
先按照0.05%～0.1%的用量向肉料中添加山梨酸或者山梨酸钾，接着按照0.01%～0.5%的用量加入C10或者C12脂肪酸甘油酸酯。
另外，在肉料中加入亚硝酸钾（用量为20ppm～30ppm）和六偏磷酸钠。
③肉馅：
按照0.08%～0.1%的用量添加山梨酸，或者使用山梨酸和山梨酸钾的混合物。
④熟鸡肉：
将熟鸡肉放在山梨酸钾保鲜溶液中浸泡30秒钟，然后在4℃的条件下贮存，可以保鲜20天。
山梨酸钾保鲜溶液的配方为：
10％的柠檬酸、6％的山梨酸钾、34％的改性玉米淀粉、50%的水、保鲜溶液的pH值为3.2。
⑤生鲜禽肉：
将含有山梨酸的保鲜液喷洒到生鲜禽肉表面，在7℃的条件下储存，18天后，产品没有发生变质现象；而对照样品在5天后就发生变质现象。
保鲜液的配方为：
含有7.5%山梨酸的丙二醇70份，水20份，甘油10份。
⑥生鲜鸡腿、鸡胸：
用浓度为10%的山梨酸溶液浸泡鸡腿、鸡胸30秒，在4℃的情况下，可以存放20天，保鲜时间是对照样的两倍。
（5）山梨酸在蔬菜和水果保鲜中的应用。
①蔬菜、水果：
将蔬菜、水果与山梨酸保鲜剂一同放入聚乙烯袋中、密封，在30℃的情况下保存一个月以上，可以保持蔬菜、水果的绿色度不变。
山梨酸保鲜剂的配方为：
80份过氧化钙，3份山梨酸，70份沸石，保鲜剂和水果的重量比为1∶20。
②苹果：
将浓度为0.05%的保鲜液喷洒在苹果的表面，在常温下贮存4个月，仅有3.2%～6.0%的苹果发生变质。
保鲜液的配方为：
山梨酸1份，滑石粉4份，水95份。
③蔬菜罐头：
按照0.1%的比例添加山梨酸，可以防止马口铁生锈。
④番茄沙司：
打开瓶盖后，可按照0.025%的比例添加山梨酸。
先将山梨酸溶解于醋酸中，然后加入到番茄沙司中。
⑤干果：
用浓度为2%～5%的山梨酸钾溶液浸泡或者喷洒干果。
⑥煮制豆类食品：
将山梨酸的添加量控制在千分之一以下。
要注意调整物料的pH值，当pH值在7.0以上时，需要在物料中加入少量的食用酸（多为柠檬酸，将pH值控制在6.3～6.5之间。
（6）山梨酸在干酪保鲜中的应用。
①硬干酪：
用浓度为20%～40%的山梨酸钾溶液喷洒物料，或者将物料浸泡在山梨酸钾溶液之中。
②干酪粉：
可以直接添加粉末状山梨酸或者山梨酸钙。
③食盐盐化干酪：
使用山梨酸钾的方法有3种，一是在盐溶液中加入山梨酸钾，用量为0.2%～1.0%，然后用这种盐溶液来制作干酪；二是在干酪成品出售之前，用浓度为10%的山梨酸钾溶液浸泡或喷洒。
三是用含有一定量酒精的山梨酸溶液浸泡或者喷洒干酪。
9、注意事项
（1）山梨酸只有透过细胞壁进入微生物体内才能起作用，分子态的抑菌活性比离子态强。
当溶液pH小于4时，抑菌活性强，而pH大于6时，抑菌活性降低。
（2）山梨酸与过氧化氢溶液混合使用时，抗微生物活性会显著增强。
（3）山梨酸主要对霉菌、酵母和好气性腐败菌有效，而对厌气性细菌和乳酸菌几乎无作用。
山梨酸在微生物数量过高的情况下发挥不了作用，因此它只适用于具有良好的卫生条件和微生物数量较低的食品的防腐。
（4）山梨酸为酸型防腐剂，其作用受pH值影响。
但它的酸性较苯甲酸弱，适宜pH范围较苯甲酸广。
配制山梨酸溶液时，可先将山梨酸溶解在乙醇、碳酸氢钠或碳酸钠的溶液中，随后再加入食品中。
溶解时不要使用铜、铁容器。
（5）山梨酸为酸型防腐剂，其作用受pH值影响。
但它的酸性较苯甲酸弱，适宜pH范围较苯甲酸广。
配制山梨酸溶液时，可先将山梨酸溶解在乙醇、碳酸氢钠或碳酸钠的溶液中，随后再加入食品中。
溶解时不要使用铜、铁容器。
（6）山梨酸用于需要加热的产品中，为防止山梨酸受热挥发，应在加热过程的后期添加。
10、测定方法：
（1）紫外分光光度法[5-6]
紫外分光光度法为采用紫外分光光度计,通过标准曲线法而实现食品中山梨酸钾含量的测定。
山梨酸为共扼型有机化合物,在近紫外光区具有较强的吸收。
并通过实测证实,山梨酸在263nm处具有最大吸收。
另一方面,山梨酸在水中具有适当的溶解度。
山梨酸在20℃时溶解度为0.21g/100mL水,在30℃时为0.25g/100mL水。
因此可将标样和样品处理成水溶液。
采用紫外分光光度计,通
过标准曲线法而实现山梨酸钾含量的测定。
该方法具有简便、快速的特点。
（2）气相色谱法
气相色谱法是在以适当的固定相做成的柱管内，利用气体（载气）作为移动相，使试样（气体、液体或固体）在气体状态下展开，在色谱柱内分离后，各种成分先后进入检测器，用记录仪记录色谱谱图。
在对装置进行调试后，按各单体的规定条件调整柱管、检测器、温度和载气流量。
进样口温度一般应高于柱温30～50℃。
色谱上分析成分的峰的位置，以滞留时间（从注入试样液到出现成分最高峰的时间）和滞留容量（滞留时间×载气流量）来表示。
这些在一定条件下，就能反应出物质所具有特殊值，并据此确定试样成分。
此方法分离效率高，分析速度快，样品用量少和检测灵敏度高，选择性好，应用范围广，应用的主要领域有石油工业、环境保护、临床化学、药物学、食品工业。
定量方法可分以下三种：
①内标法：
所谓内标法是将一定量的纯物质作为内标物，加入到准确称量的试样中，根据被测物和内标物的质量及在色谱图上相应的峰面积比，求出某组分的百分含量。
当只需测定试样中某几各组分时，而且试样中所有组分不能全部出峰时，可用此法。
此法适合于微量物质的分析。
该法的计算公式如下：
其中，
是被测组分相对于内标物的相对校正因子。
该法的优点是：
受操作条件的影响较小，定量结果较为准确，使用上不象归一化法那样受到限制。
该法的缺点是：
每次分析必须准确称量被测物和内标物，不适合于快速分析。
内标物的选择十分重要。
它应该是试样中不存在的物质；加入的量应接近于被测组分色谱；同时要求内标物的色谱峰位于被测组分色谱附近或几个被测组分色谱峰的中间，并与这些组分完全分离；内标物必须不与样品发生反应等。
②标准曲线法：
取标准被测成分，按依次增加或减少阶段法，各自调制成标准液，注入一定量后，按色谱图取标准被测成分的峰面积或峰高为纵坐标，而以标准被测成分的含量为横坐标，制成标准曲线。
然后按单体中所规定的方法制备试样液。
取试样液按制标准曲线时相同的条件作出色谱，求出被测成分的峰面积和峰高，再按标准曲线求出被测成分的含量。
③归一化法：
当试样中各组分都能流出色谱柱且在检测器上均有响应，各组分的相对校正因子已知时，可用此法定量。
组分i在混合物中的百分含量可由下式计算：
其中fi可为质量校正因子，也可为摩尔校正因子。
若各组分的定量校正因子相近或相同（如同系物中沸点接近的组分），则上式可简化为：
该法简称为归一化法。
归一化法的优点是：
简便、准确，当操作条件如进样量、流速变化时，对定量结果影响很小。
缺点是：
对该法的苛刻要求限制了该法的使用。
该法适合于常量物质的定量。
（3）高效液相色谱法HPLC
高效液相色谱法是以液体为流动相，采用高压输液系统，将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱，在柱内各成分被分离后，进入检测器进行检测，从而实现对试样的分析。
高效液相色谱法有“三高一广一快”的特点：
①高压：
流动相为液体，流经色谱柱时，受到的阻力较大，为了能迅速通过色谱柱，必须对载液加高压。
②高效：
分离效能高。
可选择固定相和流动相以达到最佳分离效果，比工业精馏塔和气相色谱的分离效能高出许多倍。
③高灵敏度：
紫外检测器可达0.01ng，进样量在uL数量级。
④应用范围广：
百分之七十以上的有机化合物可用高效液相色谱分析，特别是高沸点、大分子、强极性、热稳定性差化合物的分离分析，显示出优势。
⑤分析速度快、载液流速快：
较经典液体色谱法速度快得多，通常分析一个样品在15～30分钟，有些样品甚至在5分钟内即可完成，一般小于1小时。
此外高效液相色谱还有色谱柱可反复使用、样品不被破坏、易回收等优点，但也有缺点，与气相色谱相比各有所长，相互补充。
高效液相色谱的缺点是有“柱外效应”。
在从进样到检测器之间，除了柱子以外的任何死空间（进样器、柱接头、连接管和检测池等）中，如果流动相的流型有变化，被分离物质的任何扩散和滞留都会显著地导致色谱峰的加宽，柱效率降低。
使高效液相色谱检测器的灵敏度不及气相色谱。
（4）薄层色谱法[7-8]
薄层色谱，或称薄层层析（thin—layerchromatography），是以涂布于支持板上的支持物作为固定相，以合适的溶剂为流动相，对混合样品进行分离、鉴定和定量的一种层析分离技术进一步说，它就是利用各成分对同一吸附剂吸附能力不同，使在移动相（溶剂）流过固定相（吸附剂）的过程中，连续的产生吸附、解吸附、再吸附、再解吸附，从而达到各成分的互相分离的目的。
这是一种快速分离诸如脂肪酸、类固醇、氨基酸、核苷酸、生物碱及其他多种物质的特别有效的层析方法，从50年代发展起来至今，仍被广泛采用。
（5）高效毛细管电泳（HPCE）
高效毛细管电泳（HPCE）技术对具有电化学活性的物质的分离检测具有优势.它是以弹性石英毛细管为分离通道，以高压直流电场为驱动力，依据样品中各组分之间淌度和分配行为上的差异而实现分离的电泳分离分析方法。
他的优点是高灵敏度、高分辨率、高速度。
当然HPCE还是一种正在发展中的技术,有些理论研究和实际应用正在进行与开发。
2、实验部分
1、实验原理
采用双氧水—硫酸溶液氧化山梨酸，之后进一步与硫代巴比妥酸进行显色反应，采用分光光度法测定食品中山梨酸的含量。
2、仪器与试剂
①仪器
722E型可见分光光度计
水浴装置
25mL比色管
容量瓶
②试剂
山梨酸标准贮备液（213.2mg/L）：
准确称取山梨酸0.2132g于100mL烧杯中，用0.1mol/LNaOH溶解后，移入1000mL容量瓶中，用上述NaOH溶液稀释，定容至刻度，备用。
山梨酸标准溶液（5.33mg/L）：
准确吸取6.25mL213.2mg/L山梨酸标准贮备液于250mL容量瓶中，用去离子水稀释至刻度。
5g/L硫代巴比妥酸溶液：
称取0.50g硫代巴比妥酸溶于20mL蒸馏水中，加1.0mol/LNaOH溶液10mL，使之完全溶解以后，加1.0mol/LHCL溶液1lmL,用蒸馏水稀释至100mL，摇匀。
0.1％H202溶液：
用量筒量取1.3mL密度为1.11g/mL，质量百分数含量为30%的H2O2，移入加有100mL水的烧杯中，转移至250mL试剂瓶中稀释至250mL，,盖上瓶塞摇匀。
0.15mol/LH2S04溶液：
用量筒量取1.1mL密度为1.84g/mL，质量百分数含量为95.6%的浓硫酸，缓缓注入水中，冷却后稀释至250mL，贮存于试剂瓶中。
0.1mol/LNaOH溶液：
称取1.0g固体氢氧化钠于250mL烧杯中，加入100mL水溶解后移入试剂瓶中，稀释至250mL，盖上瓶塞，摇匀。
1.0mol/LNaOH溶液：
称取10.0g固体氢氧化钠于250mL烧杯中，加入100mL水溶解后移入试剂瓶中，稀释至250mL，盖上瓶塞，摇匀。
1.0mol/LHCl溶液：
用量筒量取20.0mL密度为1.19g/mL，质量百分数含量为37%的浓盐酸，移入加有100mL水的烧杯中，转移至250mL试剂瓶中稀释至250mL，盖上瓶塞，摇匀。
0.25mol/LNaHC03溶液：
称取5.25g固体NaHC03于250mL烧杯中，加入100mL水溶解后移入试剂瓶中，稀释至250mL，盖上瓶塞，摇匀。
所用试剂均为分析纯试剂，所使用蒸馏水均为二次去离子水
3、试验方法
准确吸取5.33mg/L山梨酸标准液4.00mL于25mL比色管中，加入0.1%H202溶液1.0mL和0.15mol/LH2S041.2mL，摇匀后至60℃水浴中加热40min，冷水流冷却后加5g/L硫代巴比妥酸溶液4
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