食品中矿物质元素的测定PPT课件

5、食品中矿物质元素的测定
目标: 通过本章的学习，掌握食品中常见矿物 质元素的标准溶液、标准使用液的配制、储存 和使用方法，掌握不同的待测样品的不同的处 理方法，掌握样品消化的方法和元素测定的原 理和基本操作技能。
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内容
5.1、概述(概念、分类、测定意义） 5.2、火焰原子吸收分光光度法—测定食品中钙、铁、
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✓ 样品处理是关键，为什么？
❖ 微量元素测定过程中应注意的问题有哪些?
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5.2、火焰原子吸收分光光度法—测定食品中钙、铁、 镁、锰、铜、锌、铝
原子吸收分光光度法的基本原理
原子吸收光谱法是一种利用被测元素的基态自由原 子对特征波长光吸收程度进行的定量分析方法。试 样中被测元素的化合物在高温中被离解成基态原子， 光源辐射出的待测元素的特征谱线通过样品的蒸气 时，被蒸气中待测元素的基态原子所吸收，在一定 范围与条件下，入射光被吸收而减弱的程度与样品 中待测元素的含量呈正比，由此可得出样品中待测 元素的含量。
源。
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➢ 测定方法：食品中矿物质元素的检测方法 有很多，而尤其以分光光度法、原子吸收 分光光度法用得最多。
❖ 分光光度法由于设备简单，能达到食品中 矿物质检测标准要求的灵敏度，故一直被 广泛采用；
❖ 原子吸收分光光度法由于它的选择性好， 灵敏度高，测定手续简便快速，可同时测 定多种元素的优点，而成为矿物质测定中 最常用的方法。
（4）工业“三废（废水、废气、废渣）以及农药、 化肥用量的增加，造成土壤、水源、空气等的污 染，使重金属及有毒元素在动、植物体内富集并 直接影响人类的健康。
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➢ 检测意义 ❖ 评价食品的营养价值； ❖ 开发和生产强化食品具有指导意义； ❖ 有利于食品加工工艺的改进和食品质量的提高 ❖ 可以了解食品污染情况，以便查清和控制污染
❖ ② Zn影响人的消化与代谢，缺Zn味觉减退，出 现厌食，发育不良等，过多会得胃肠炎。（取 头发进行测定可知人体内Zn含量情况） 2000年8月调查：北京、广州等城市儿童低锌率 44 %，而山区儿童仅为32.4 %（低于正常值）
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微量元素在机体组织中的作用浓度很低且常严 格局限在一定的范围之内；其功能形式、化学 价态与化学形式也非常重要。例：铬的+6价 毒性大，+3价对人体有益；无机锗毒性大， 有机锗毒性小。 有毒元素：其极小的剂量，即可导致机体呈现 毒性反应，而且人体中具有蓄积性，随着在人 体内的蓄积量的增加，机体会出现各种中毒反 应，如汞、镉、铅、砷等
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➢ 来源：
（1）由自然条件（如地质、地理、生物种类、品种 等）所决定的，食物本身天然存在的矿物质元素
（2）为营养强化而添加到食品中的微量矿物质元素 或食品加工、包装、贮存时，受到污染，引入了 重金属元素。像锡来自于铁皮上的镀锡，接触中 的焊锡；像铜来自加工的铜镀浓缩锅，铜勺等造 成。
（3）随着经济的发展，各种新材料的出现，造成了 新的食物污染。
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➢ 食品中钙、铁、镁、锰、铜、锌、铝的测 定
以牛奶为样品进行讲解，演示样品的处理、 原子吸收的使用等操作
基态原子、原子吸收过程
激发态原子、发射过程、特征谱线
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原子吸收分光光度法是利用原子吸收分光光 度计来测定限量元素。
原子吸收光谱分析的仪器包括四大部分
光源
原子化系统
分光系统 检测系统
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火焰原子化法 原子化法 无火焰原子化法
石墨炉法 冷原子化法
火焰
空心阴 极灯
棱镜
光电 管
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原理 ： 1.火焰式——仪器内有燃烧的火焰，提供一定能
➢ 分类：
从营养学的角度，可分为必需元素、非必 需元素和有毒元素三类；
从人体需要的角度，可分为常量元素（含 量在0.01%以上）、微量元素（含量低于 0.01%）两类
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❖ 常量元素需求比例较大如钾、钠、钙、镁、磷、 氯、硫等
❖ 人体必需的微量元素有：铁、铜、锌、锰、锡、 碘、氟、硒等
❖ ① Fe是人体血液形成不可少的，缺铁性贫血就 是因缺乏铁，而多了得“血色病”。
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பைடு நூலகம்
➢ 仪器的结构及性能
❖ 仪器的组成：原子吸收分光光度计由4个基本单元系统 构成，即光源系统、原子化系统、分光系统和检测系统
❖ 光源系统主要产生待测元素的特征谱线，一般采用空心 阴极灯；
❖ 原子化系统主要使试样中的待测元素转变为自由原子蒸 气（火焰原子化器—雾化器和燃烧器；无火焰原子化 器—高温石墨管，试样在石墨管中随着温度的升高而干 燥、灰化、原子化，即转变为自由原子蒸气）；
镁、锰、铜、锌、铝 5.3、石墨炉原子化法—测定食品中铅、镉、铬、镍 5.4、原子荧光光谱法—测定食品中汞、砷、硒含量 5.5、分光光度法—测定食品中磷的含量 5.6、双硫腙分光光度法—测定食品中锌的含量 5.7、银盐法—测定食品中砷含量 5.8、自学氟、碘的测定
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5.1、概述
➢ 概念
食品中所含的元素有50多种、除去C、H、 O、N4种构成水分和有机物质以外，其他 的元素统称矿物质元素。
量让含有限量元素的溶液雾化后，经过火 焰获得能量，热离解为原子状态就可吸收 特定波长的光，由基态→激发态，不同的 原子所吸收的波长不一样，如测Cu就要将 仪器换上Cu空心阴极灯，让其发射出Cu的 特定波长光，根据其吸收的多少来定量。 （与标准曲线比较）
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2. 无火焰原子化法 石墨炉法：让样品溶液在石墨管小空间内完成干 燥、灰化、原子化三步，仪器提供高温，原子再 去吸收特定波长光。灵敏度比火焰原子化法高。 冷原子化法：让溶液进行化学反应，使元素 为原子态，再喷 入原子吸收分光光度计测定。
❖ 分光系统可以分出通过火焰的光线中待测元素的谱线；
❖ 检测系统则把光信号转换成电信号，经调制、放大、处 理，最后输出结果。
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原子吸收分光光度法的特点： 优点：灵敏度高，应用广，选择性好，抗干扰性
强，适于元素的痕量分析。 缺点：要连续测不同的元素，要多次换不同的阴
极灯。
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➢ 原子吸收分光光度法进行定量测定的方法 标准曲线法： 被测元素低浓度时，对分析线的吸收与浓度之间呈良 好的线性关系。故可配制低浓度的标准溶液。分别测 定其吸光度，以吸度为纵坐标、浓度为横坐标，绘制 其标准曲线。根据样液的吸光度，在标准曲线上求出 样液的浓度。