食品防腐剂的测定（精选7篇）
食品防腐剂的测定 篇1
1 苯甲酸及苯甲酸钠的测定
苯甲酸及苯甲酸钠是目前我国使用的主要防腐剂之一。它属于酸性防腐剂, 在酸性条件下防腐效果较好, 特别适用于偏酸性食品 (PH为4.5—5) 。我国《食品添加剂使用卫生标准》规定, 苯甲酸及苯甲酸钠在碳酸饮料中的最大使用量为0.2g/kg, 低盐酱菜、酱菜、蜜饯、食醋、果酱 (不包括罐头) 、果汁饮料、塑料装浓缩果蔬汁中最大使用量为2g/kg (以苯甲酸计) 。以下介绍纯碱滴定法测定食品中苯甲酸含量。
1.1 原理。
于试样中加入饱和氯化钠溶液, 在碱性条件下进行萃取, 分离出蛋白质、脂肪等, 然后酸化, 用乙醚提取试样中的苯甲酸, 再将乙醚挥发掉, 溶于中性醚醇混合液中, 最后以标准碱液滴定。
1.2 仪器。a.碱式滴定管。b.300d烧杯。c.250d容量瓶。d.500的分液漏斗。e.水浴积。f.吹风机。g.分析太平。h.锥形瓶。
1.3 试剂。
a.纯乙醚:将乙醚于蒸馏瓶中, 在水浴上蒸馏, 收取35℃部分的蒸馏液。b.乙酸。c.氢氧化钠溶液:准确称取氢氧化钠100 g于小烧杯中, 用少量蒸馏水溶解, 再转移于容量瓶中, 定容至刻度。d.氯化钠饱和溶液。e.纯氯化钠。f.95%中性乙醇:于95%乙醇中加入数滴酚酞指示剂, 以氢氧化钠溶液中和至微红色。g.中性醇醚混合液:将乙醚与乙醇按1:1体积等量混合, 以酚酞为指示剂, 用氢氧化钠中和至微红色。h.酚酞指示剂:溶解1g酚酞于100ml中性乙醇中。i.氢氧化钠标准溶液。
1.4 操作步骤
1.4.1 样品的处理。
(1) 固体或半固体样品:称取经粉碎的样品300g置5 (X) m1容量瓶中, 加入300m1蒸馏水, 加入分析纯氯化钠不溶解为共饱和) , 然后用100ml氧化钠溶液将其调整至碱性, 择匀, 再加饱和氯化钠溶液至刻度, 放置2h (要不断振摇) , 过滤, 弃去最初10ml滤液, 收集沉液供测定用。 (2) 含酒精的样品:吸取250m1样品, 加入100g/L氢氧化钠溶液使其至碱性, 置水浴上蒸发约100 m1时, 移入250 m1容量瓶后, 加入氯化钠30 g, 振摇使其溶解, 再加氯化钠饱和溶液至刻度, 摇匀, 放置2h, 过滤, 取滤液供测定用。3含脂肪较多的样品:经上述方法制备后, 于滤液中加入氢氧化钠溶液使其至碱性, 加入20~50ml乙醚提取, 静置分层, 溶液供测定用。
1.4.2 提取:
吸取以上制备的样品滤液100m1, 移入250 m1分液漏斗中, 加600ml盐酸至酸性 (石蕊试纸试验) , 再加300ml盐酸, 用旋转方法小心提取。每次摇动不少于5min。待静置分层后, 将提取液移至另一个250ml分液漏斗中 (3次提取的乙醚层均放入这一分液漏斗中) 。用蒸馏水洗涤乙醚提取液, 每次10 m1, 直至最后的沉液不晕试件 (石蕊14纸试验) 为止。将此乙醚提取液置于锥形瓶中, 于40~45℃水浴上回收乙醚。待乙醚只剩下少量时, 停止回收, 以风扇吹干剩余的乙醚。
1.4.3 滴定:于提取液中性醇醚混合液、10 m1蒸馏水, 加入3滴酚酞指示剂, 以0.05ml比氢氧化钠标准溶液滴定至微红色为止。
2 山梨酸及山梨酸钾的测定
山梨酸是一种直链不饱和脂肪酸, 可参与人体内的正常代谢, 并被同化而产生二氧化碳和水, 所以几乎对人体没有毒性。山梨酸与山梨酸钾是目前国际上公认的安全防腐剂, 已被许多国家和地区广泛使用。
我国《食品添加剂使用卫生标准》规定:山梨酸及山梨酸钾用于肉、鱼、禽类制品时的最大使用限量为0、075g/kg, 水果、蔬菜及碳酸饮料为0.2g/kg;胶原蛋白肠衣、低盐酱菜类、蜜饯、果汁饮料、果冻等为0.3g/kg:果酒为0.6g/kg;塑料捅装浓缩果蔬汁、软糖、鱼干制品、即食豆制品、糕点、面包、乳酸菌饮料等为1.0g/kg。当山梨酸与山梨酸钾同时使用时, 以山梨酸计, 不得超过最大使用量。现介绍硫代巴比罢酸比色法测定山梨酸及其钾盐在食品中的含量。
2.1 原理。
利用自样品中提取出来的山梨酸及其盐类, 在硫酸及重铅酸钾的氧化作用下产生丙二醛, 丙二醛与硫化巴比妥酸作用产生红色化合物, 其红色深浅与丙二醛浓度成正比, 并于波长530 nm处有最大吸收, 符合朗伯一比尔定律, 故可用比色法测定。
2.2 仪器。a.721型分光光度计。b.组织捣碎机。c.10m1比色管。
2.3 试剂。
a.硫代巴比妥酸溶液:准确称取0.5g硫代巴比妥酸于100m1容量瓶中, 加20nd蒸馏水, 然后再加入10ml氧氧化钠溶液, 充分摇匀。使之完全溶解后再加入盐酸, 用水稀释。此溶液要在使用时新配制, 最好在配制后不超过6h内使用。b.重铬酸钾—硫酸混合液:以0.1ml比重铬酸钾和0.15ml比硫酸以1:1的比例混合均匀, 备用。c.山梨酸钾标准溶液:准确称取250mg山梨酸钾于250m1容量瓶中, 用蒸馏水溶解并稀释至刻度, 使之成为1mg/d的山梨酸钾标准溶液。 (4) 山梨酸钾标准使用溶液:准确移取山梨酸钾标准溶液于250m1容量瓶中, 稀释至刻度, 充分摇匀, 使之成为0.1ml的山梨酸钾标准使用溶液。
2.4 操作步骤。
a.样品的处理:称取100g样品, 加蒸馏水200ml, 于组织捣碎机中捣成匀浆。称取此匀浆100 g, 加蒸馏水200m1, 继续捣碎1min, 称取10 g于250m1容量瓶中定容摇匀, 过滤备用。b.山梨酸钾标准曲线的绘制:山梨酸钾标准使用溶液于2md容量瓶中, 以蒸馏水定容。再分别吸取2.0md于相应的10m1比色管中, 加2.0ml重铬酸钾—硫酸溶液, 于100℃水浴中加热7min, 立即加入2.0nd硫代巴比要酸溶液, 继续加热10min, 立即取出迅速用冷水冷却, 在分光光度计上以530 nm测定吸光度, 并绘制标准曲线。c.样品的测定:吸取样品处理液于10m1比色管中, 按标准曲线绘制的操作程序, 按b自“加2.0m1重铬酸钾—硫酸溶液一起进行操作, 在分光光度计530处测定吸光度, 从标准曲线中查出相应浓度。
3 高效液相色谱法同时测定山梨酿和苯甲酸含量
3.1 原理。
样品加温除去二氧化碳和乙醇, 调PH至近中性, 过滤后进高校液和色谱仪, 经反相色谱分离后, 根据保留时间和峰面积进行定性和定量。
3.2 仪器。高效液相色谱仪 (带紫外检测器) 。
3.3 试剂。
a.甲醇:经0.5Pm滤膜过滤。b.稀氨水溶液 (1:1) :氨水加水等体积混合。c.乙酸铵溶液;称取1.54g乙酸铵, 加水至100nd, 溶解, 滤膜过滤。d.碳酸氢钠溶液 (20g A) :称取2g碳酸氢钠 (优级纯) , 加水至100nd, 振摇溶解。e.苯甲酸标准储备溶液:正确称取0.1g苯甲酸, 加碳酸氢钠溶液5nd, 加热溶解, 移入100 ml容量瓶中, 加水定容。此溶液每毫升含苯甲酸l mg, 作为储备液。f.山梨酸标准储备溶液:准确称取0.100g山梨酸, 加碳酸包钠溶液5nd, 加热溶解, 移入100m1容量瓶中, 加水定容。此溶液每毫升含山梨酸为1mg, 作为储备液。g.苯甲酸、山梨酸标准混合使用溶液:吸取苯甲酸、山梨酸标淮储备溶液各10.nd, 放入100nd容量瓶中, 加水至刻度。此溶液含苯甲酸、山梨酸各0.1mg/d。经0.45pm滤膜过滤。
参考文献
[1]葛会奇.食品中防腐剂测定方法的研究[J].本溪冶金高等专科学校学报, 2003 (2) .
[2]李巧玲, 原现瑞, 刘景艳.紫外-可见分光光度法在食品分析中的应用进展[J].食品工程, 2006 (1) .
食品防腐剂的测定 篇2
1 测定方法
1.1 仪器和试剂
GC102AT气相色谱仪 (购自:上海仪电分析仪器有限公司, 配备热导检测器TCD, 填充柱柱上进样) ;氮吹仪 (购自:北京众汇成恒科技有限公司) ;旋转蒸发仪 (购自:北京莱伯泰科仪器股份有限公司) ;精密移液器 (购自:北京桑翌实验仪器研究所) , 以及其他一些实验室常备器材。
对羟基苯甲酸丙酯以及对羟基苯甲酸乙酯和对照品, 均购自上海纯优生物科技有限公司, 含量≥99.%;去离子购自水苏州新能膜材料科技有限公司;乙醚、正乙烷、无水乙醇均购自上海时代生物科技有限公司, 其中无水乙醇为色谱纯, 乙醚和正乙烷均为优级纯, 其余试剂均为分析纯。
1.2 方法
首先, 配置测定所需标准储备液。准确称取0.0503g对羟基苯甲酸丙酯以及0.0507g对羟基苯甲酸乙酯, 用无水乙醇溶液溶解并定容至刻度, 混匀待用。准确称取5.00g样品于试管中, 利用盐酸予以酸化, 用饱和氯化钠溶液溶解并定容至刻度, 均质打碎样品, 振荡30.0min, 转移至50m L具塞塑料离心管离心待用。准确移取待测液5.0m L至硅藻土固相萃取柱上, 静置使之吸附5min, 用10m L正己烷淋洗, 弃去流出液, 再用6×5m L二氯甲烷洗脱, 将洗脱液用无水硫酸钠过滤后于30℃下旋至近干, 加乙酸乙酯定容至5.0m L, 混匀, 待测。
2 测定结果
2.1 标准曲线
利用精密移液器分别移取对羟基苯甲酸丙酯和对羟基苯甲酸乙酯和标准溶液1mg/m L, 利用无水乙醇予以稀释, 进样1μL, 得出标准曲线方程和相关系数, 具体结果如表1、2所示:
注:x为浓度, y为峰面积。
2.2 实际样品测定值和结论比较分析
取实际样品5.00g, 榨菜丝为对羟基苯甲酸酯阴性样品, 豆瓣酱对羟基苯甲酸丙酯阳性样品, 然后测定对羟基苯甲酸酯具体含量。最终结果如表2所示:
3 讨论
有关食品安全的检测技术及应用中, 气相色谱技术是十分重要的技检测术之一。气相色谱法是色谱法的一种。色谱法中有两个相, 一个相是流动相, 另一个相是固定相。如果用液体作流动相, 就叫液相色谱, 用气体作流动相, 就叫气相色谱。气相色谱法由于所用的固定相不同, 可以分为两种, 用固体吸附剂作固定相的叫气固色谱, 用涂有固定液的担体作固定相的叫气液色谱。
气相色谱技术具有一些明显的应用优点:
1) 分离效率高。复杂混合物, 有机同系物、异构体, 手性异构体。
2) 灵敏度高。可以检测出μg.g-1 (10-6) 级甚至ng.g-1 (10-9) 级的物质量。
3) 分析速度快。一般在几分钟或几十分钟内可以完成一个试样的分析。
4) 应用范围广。适用于沸点低于400℃的各种有机或无机试样的分析。
本研究最终结果显示, 在50~800 (μg/ml) 浓度范围内, 对羟基苯甲酸丙酯的线性相关系数为0.9997, 加标回收率为94.30%~102.11%, 相对标准偏差为2.83%。对羟基苯甲酸乙酯的线性相关系数则为0.9992, 加标回收率为89.95%~98.35%, 相对标准偏差3.29%。即提示, 利用气相色谱法测对食品中的对羟基苯甲酸酯类防腐剂含量进行检测, 可以获得良好的效果。
参考文献
食品防腐剂的测定 篇3
对《酸碱滴定法测定苯甲酸含量》实验教学内容的探讨, 是根据中等职业学校工业分析与检验专业参考教材CBE教程《工业分析技术》 (化学工业出版社2000年7月第一版, 杨新星主编) 一书的教学内容进行的。分析检验实践操作内容虽有教材范例和国标规定, 但教学设计应根据课程教学目标、学生基础和兴趣、实验条件来确定。笔者以工业分析与检验专业学生进行实验教学内容为案例, 探讨适合中职学生的实验教学过程设计。
一、实验目的确定
根据中职工业分析与检验专业有机定量分析的教学大纲和学生培养目标, 结合学生现有的特点和知识基础, 设定如下实验教学目标:
1. 知识目标
(1) 掌握酸碱滴定法测定苯甲酸含量的原理。
(2) 熟悉和应用化学试剂苯甲酸的技术要求。
2. 技能目标
(1) 熟练掌握分析天平、滴定管、锥形瓶等容量仪器的使用。 (2) 通过训练, 熟练准确地用酸碱滴定法测定苯甲酸含量。 (3) 在5小时内完成测定任务, 实验结果的相对平均偏差小于0.3%。 (4) 根据已有的知识体系和已掌握的基本操作, 初步学会设计实验方案, 并比较不同方案测定结果的准确性。 (5) 培养应用分析化学的知识分析、判断和处理操作过程中的异常现象的能力。
3. 德育目标
(1) 安全意识; (2) 化工分析检验行业基本职业道德和规范; (3) 团队沟通、合作精神。
实验目的的有效确立有利于学生有的放矢, 得到全面锻炼和提高。
二、实验原理的引入
实验原理和方案由教师采用问题探究式教学法、读书指导法和讨论法, 引导学生根据苯甲酸的物理、化学性质, 参考教材内容自行讨论总结得出。利用网络资源, 查找苯甲酸的基本物理化学性质, 提高学生自主学习的能力。激发学生自主学习, 学以致用, 初步学会设计实验方案的方法, 充分理解实验原理和步骤。如下两种方案均由学生讨论得出, 且均可行, 因而组织学生分组实验, 比较不同方案的准确度。
根据苯甲酸性质, 测定方法采用酸碱滴定法, 学生经讨论提出两种方案:
1. 方案一 (直接滴定法)
试样溶于中性乙醇, 用氢氧化钠标准滴定溶液进行滴定, 根据溶液消耗计算出苯甲酸的含量。 (参考教材所引用方案)
2. 方案二 (返滴定法)
用过量碱标准溶液溶解试样, 再用酸标准滴定溶液回滴过量的碱。 (学生讨论得出的可行方案)
三、实验仪器和试剂的准备
实验前, 应尽量完整与准确地说明仪器和试剂, 预先准备充分, 有必要时需准备水浴锅 (用于加热, 室温较低时会出现溶解缓慢现象) 等, 才能从容应对学生实验设计和实验过程中出现的意外情况。安排如下:
1. 仪器
量筒 (10ml、100ml) 、烧杯 (500ml) 、称量瓶 (25mm×40mm) 、酸碱通用滴定管 (50ml) 、试剂瓶 (500ml) 、电子天平 (万分之一) 、托盘天平、水浴锅。
2. 试剂
氢氧化钠、盐酸 (1:1) 、乙醇 (95%) 、无水碳酸钠 (基准物) 、邻苯二甲酸氢钾 (基准物) 、酚酞 (10g/l) 、溴甲酚绿-甲基红。
3. 样品
化学纯试剂苯甲酸。
四、学生实验教学的设计
教师采用探究式教学法、讨论法和读书指导法, 即以问题引导探究, 以学生为主, 教师为辅, 指导学生在原有的知识技能基础上结合以前学习过的相关内容, 参考教材, 设计实验方案。激发学生自主学习, 学以致用, 初步学会设计实验方案的方法, 充分理解实验原理和步骤。具体安排分为如下三个部分:
1. 学生的实验设计指导
(1) 重视学生实验安全教育, 加强学生实验操作中的安全意识。强调溶液配制用到的试剂为具有强烈腐蚀性的烧碱和强酸盐酸, 强调电炉的安全使用 (标定盐酸) 。另外, 测定样品试验中, 试样和溶剂为有机物, 不能用明火加热, 若需加热加快溶解, 可用恒温水浴锅。
(2) 将学生分为三人一组, 讨论实验原理, 总结和完善实验方案。根据学生理论知识较弱且各有所长的特点, 以及实验条件与资源配置, 三人一组更能达到互相学习、团队合作的效果。返滴定法的原理是学生目前接触比较少的方法, 很多同学在一开始很难理解返滴定的计算方法, 思想上存在之前一直做的直接滴定的惯性思维, 所以在一开始就重点引导学生把原理和计算方法理解清楚, 特别是结合滴定实验的表格设计, 这样有助于学生巩固对实验原理和步骤的理解。
(3) 写出初步实验方案, 包括溶液、指示剂配制方法、估算试剂用量等重要步骤。根据已有的知识体系和已掌握的基本操作, 初步学会设计实验方案, 提高学以致用的能力。在教师的指导下完成实验设计可以增加学生的成就感, 提高学习兴趣。实验开始前, 要求学生根据实验实际需要估算出标液的配制体积、所需原料的质量或体积和所需基准物的质量范围, 提高学生最薄弱的计算能力和强化节约试剂的意识, 充分调动学生的主动性, 参与实验设计计算, 自主总结, 加深理解, 提高学习能力。结合实验, 温故知新, 强化练习, 达到事半功倍的计算练习效果。
(4) 提交实验方案, 教师提问审核, 提出建议。采用问题引导的方法, 紧密结合不同学生的个性差异, 引导学生发现错误, 改正错误, 完善方案。加深学生对原理的理解和操作的感悟。
(5) 修改细化实验方案。由学生为主, 师生共同完成, 进一步完整和明确实验步骤。
(6) 确定方案, 教师答疑。解决疑问保证实验顺利进行, 同时督促学生养成找出问题的习惯和提高解决问题的能力。
(7) 绘制实验原始记录表格, 教师纠错。实验表格的绘制往往是学生对实验原理和步骤的提炼, 对学生来说是难点, 特别是返滴定法, 有必要时可作示范。
(8) 向老师提出实验需要的试剂和仪器清单。实验开始前, 要求学生根据实验实际需要提出所需原料及其质量或体积、所需基准物及其质量范围, 提高学生实验的宏观意识并不断强化。充分调动学生的主动性, 参与实验设计, 自主总结, 加深理解, 提高学习能力。
(9) 设计实验室“三废”处理方案。本实验中实验室产生的“三废”量比较小, 成分简单, 学生根据已有的“三废”处理知识应该能够完成方案设计, 巩固提高学生的环境保护意识和职业道德规范。
(10) 教师结合实验步骤强调注意事项。此部分另外还需穿插于学生实验之中, 加深学生情境体会, 提高教学效果, 提高实验技能。
2. 学生实验内容与实验步骤的教学
根据学生操作能力较强的特点, 可将学生分为两人一小组, 按实验方案进行实验操作, 分工合作, 应用分析化学的知识和技能分析、判断和处理操作过程中出现的异常现象。根据实验内容:
(1) 配制和标定标准溶液。 (1) 方法一:配制和标定0.1mol/L的NaOH标准溶液500mL; (2) 方法二:配制和标定0.1mol/L的HCl标准溶液500ml和配制0.1mol/L的NaOH溶液500ml (步骤同方法一中标液配制) , 两组共用。
本实验首先需要加强学生的实验安全教育。其次, 根据氢氧化钠和盐酸的物理化学性质, 联系配制操作中细节上的不同, 通过提问究其原因, 例如:烧碱的称量为什么不用称量纸而用表面皿, 其试剂瓶为什么用橡胶塞不用玻璃塞等, 加深学生对这两种化学试剂性质的理解。
在实验操作过程中, 教师需仔细观察每个学生的操作规范和记录规范、处理异常现象的能力、团队沟通合作能力等, 及时引导和纠错, 勤作记录, 作为学生成绩的一部分记入最后的考核。
实验过程中学生容易出现的问题有:锥形瓶忘记贴上标签并编号造成混淆;盐酸标定时, 暗红色的终点判断不准确;实验室常规操作, 如:电子天平的使用、药品的取放、原始数据的及时准确记录和结果计算等不规范, 都会引入误差, 导致实验结果不准确等, 这些基本操作均需重点训练。
(2) 测定样品含量包括。 (1) 方法一:称取0.25g样品 (精确至0.0002g) 2份于250ml锥形瓶中, 溶于95%中性乙醇15ml (在乙醇中加入数滴酚酞指示剂, 用0.1mol/L的NaOH溶液滴定到刚呈微红色) , 加无二氧化碳的水20ml及2滴10g/L酚酞指示液, 用0.1mol/L的NaOH标准滴定溶液滴定至溶液呈粉红色。同时作空白试验。 (2) 方法二:准确称取0.2g样品 (精确至0.0002g) 2份于250ml锥形瓶中, 加入约40ml (精确至0.01ml) 0.1mol/L的NaOH溶液 (用滴定管) , 轻摇使样品溶解, 加酚酞指示剂1滴, 用0.1mol/L的HCl标液滴定至溶液由红色刚变为无色即为终点, 记录消耗盐酸标液的体积, 作空白实验。
由于测定实验步骤学生不熟悉, 在实践操作现场可在黑板上用流程示意图表示实验操作过程, 以便学生一目了然, 起到事半功倍的教学效果。另外, 强调实验安全, 因为试样和溶剂为有机物, 不能用明火加热, 若需加热加快溶解, 可用恒温水浴锅。
方法一对于酸碱滴定微溶于水的试样, 本方法采用中性乙醇溶解, 学生们不是很熟悉, 在将乙醇用NaOH标液处理成中性时非常容易过量, 此时, 若不更换或增加乙醇重新滴定, 那么在样品滴定时必然消耗较少NaOH标液, 导致测定结果偏低, 因此要求滴到标准的浅粉红色, 半分钟不退, 减少误差。同时, 强调不读取中和乙醇所消耗的Na OH标液体积。
方法二中, 返滴定实验的终点判断是从红色到无色, 人眼不敏感, 非常容易过量, 导致结果不准确。另外, 滴定实验和空白实验中加入的过量碱溶液的体积必须一致 (使用滴定管准确加入) , 操作控制上有一定难度, 易引起误差, 提醒学生有意识地找到训练重点。
3. 实验结果比较和评价
根据HG/T 3458-2000, 苯甲酸试剂纯度的判断依据如下:
教师记录每组学生实验结果, 汇总后除去可疑值, 实验结果如下:
师生共同讨论试验结果:由表可见, 用方法一测得的实验结果符合样品的实际纯度 (化学纯) , 更准确, 精密度也更高, 且与国标使用的方法相符;方法二测得的结果偏高, 学生要达到较高的精密度难度大。因为方法二步骤较多, 对操作者的要求也较高, 误差引入的可能性也较大, 例如:终点判断是从红色到无色, 人眼不敏感, 非常容易过量, 若空白实验过量, 结果偏高;滴定实验和空白实验中加入的过量碱溶液的体积必须一致, 控制上有一定难度, 空白实验的加入体积往往会过量, 使结果偏高。通过比较实验结果, 学生对实验过程有了反思, 巩固了操作重点, 对原理有了进一步的理解, 对团队合作的意义也有了深一层的体会。
五、实验条件与资源配置
仪器和试剂可以实验小组 (两人一组) 为基准单位准备;两个班 (80人) 做实验需NaOH固体至少120g;盐酸 (1:1) 至少要配400ml;乙醇 (95%) 至少需500ml;无水碳酸钠 (基准物) 和邻苯二甲酸氢钾 (基准物) 各需60g左右, 按基准物国标处理后分装于称量瓶中;酚酞 (10g/L) 50ml、溴甲酚绿-甲基红指示剂100ml;化学纯试剂苯甲酸至少20g, 适当放大后分装于若干称量瓶中。
六、实验室“三废”处理
实验室中产生的“三废”量比较小, 但种类繁多, 组成复杂。因此, 一般没有统一的处理方法。本实验中所排放有毒气体HCl的量不太大, 可以在通风橱中进行配制实验, 排出室外, 被空气稀释。废液应先收集, 后处理。本实验生成物量少, 浓度低, 毒性小, 无回收价值, 直接倒入废液桶中。本实验中, 每组的标准溶液可回收汇总, 供后几组学生使用, 最后废液因酸碱浓度非常接近, 可指导学生用相互混合的方法, 中和处理达到标准后排放。在此过程中, 学生对实验室产生的“三废”处理的基本知识和操作得到了巩固, 也提高了环境保护意识和职业道德规范。
综上所述, 本文以防腐剂苯甲酸含量测定实验两种方法的比较为载体, 教师通过有效的教学设计和多种教学方法的灵活运用, 可以达到以学生为主体, 激发学生自主学习, 学以致用, 提高学生初步学会设计实验方案的能力, 充分理解实验原理和步骤的目的。此外, 对比较实验结果的讨论, 锻炼了学生最薄弱的逻辑推理能力, 同时应用分析化学的知识分析、判断和处理操作过程中的异常现象的综合能力也有所提高, 安全环保意识、化工分析检验行业基本职业道德规范和团队沟通合作精神得到了巩固。
摘要：以工业分析与检验专业学生进行的实验教学内容为案例, 探讨适合职业教育学生的实验教学过程设计。本文力求以学生为主体, 以防腐剂苯甲酸含量测定实验为载体, 展示了学生实验设计过程、实验技能训练、实验方法比较、实验室“三废”处理、实验条件与资源配置等环节的教学设计和注意事项, 致力于提高实验教学效率。
关键词：工业分析,教学设计,实验技能,苯甲酸
参考文献
[1]杨新星主编.工业分析技术[M].北京:化学工业出版社, 2000.
[2]盛晓东主编.工业分析技术[M].北京:化学工业出版社, 2002.
食品防腐剂的测定 篇4
1、纳他霉素的特性
1.1 纳他霉素的理化性质
纳他霉素无气味, 呈白色或乳白色粉末, 分子式C33H47O13, 相对分子量665.75 u。纳他霉素是一种两性物质, 分子中有碱性基团和酸性基团, 等电点为6.5, 溶点为280℃, 是一种具有活性的环状四烯化合物, 微溶于水和甲醇, 溶于稀盐酸及冰醋酸, 难溶于大部分有机溶剂。纳他霉素在p H值高于9或低于3时, 其溶解度会有所提高, 在大多数食品的p H范围内非常稳定。另外, 纳他霉素不仅具有一定的抗热处理能力, 而且在干燥状态下相对稳定, 干燥状态下能耐受100℃的高温。但由于具有环状化学结构, 因此对紫外线较敏感, 故不宜光照。纳他霉素的活性还受氧化剂及重金属等的影响。
1.2 纳他霉素的抑菌性及其作用机理
纳他霉素对几乎所有的霉菌和酵母菌都具有抗性, 抑菌作用比山梨酸强100-200倍[2], 但对细菌和病毒却无效[3], 这是因为纳他霉素能与真菌细胞膜上的甾醇化合物反应, 由此引发细胞膜结构改变而破裂, 导致细胞内容物的渗漏, 使细胞死亡, 而细菌和病毒的细胞壁及细胞膜不存在甾醇类化合物, 因此纳他霉素就不对其产生抗菌活性。这一特性使纳他霉素在以细菌发酵为基础的食品行业有着广泛的应用前景。
刘书亮等[4]对不同浓度纳他霉素与山梨酸及其复配后在MRS培养基中防止杂菌生长的情况进行了研究, 结果表明, 单独使用10 mg/L纳他霉素可防止MRS培养基中真菌的生长;单独使用2000 mg/L山梨酸可抑制真菌及常见细菌的生长;纳他霉素与山梨酸复配后可适当降低二者的使用浓度并具有协同增效的作用;但均没有抑制乳酸菌的生长, 由此初步得到了一种新的改良MRS培养基。姚永芳等[5]通过对纳他霉素抑菌性的研究, 得出结论, 纳他酶素在p H为6、25℃时抑菌效果较好, 紫外线、重金属能使纳他酶素失去抑菌活性。
1.3 纳他霉素的安全性
由于纳他霉素难溶于水和油脂, 因此很难被消化吸收, 大部分摄入的纳他霉素会随粪便排出。经卫生学调查和皮肤斑点试验, 表明纳他霉素无过敏性反应, 经降解处理后的纳他霉素在急性毒理、短期毒性试验中均无对动物的损害。慢性毒理和致突变繁殖试验也未发现不良影响。对111个病人进行不同条件的试验, 未发现任何过敏反应, 73名平均参加纳他霉素生产5年的工人们也未发现过敏史。
2、纳他霉素的应用
纳他霉素作为天然食品防腐剂, 既可以抑制各种霉菌、酵母菌的生长, 也可抑制真菌毒素的产生, 已被批准应用于食品工业中。其在食品中的使用量一般为几十到几百mg/kg[6]。根据我国《食品添加剂使用卫生标准》 (GB2760-1997) 规定, 纳他霉素在食物中最大残留量为10 mg/kg。FDA/WHO规定人体每天纳他霉素最大摄入量 (ADI) 为0.3mg/kg体重。
2.1 纳他霉素在乳及乳制品中的应用
纳他霉素可以直接添加到酸奶等发酵制品中。酸奶中含有多种对人体有益的活性乳酸菌, 如L-嗜酸菌和双歧杆菌, 这些活菌可存活于消化道, 并通过消化道在大肠内营造一个最佳的菌群环境。所以酸奶在灭菌时就要注意不能加热灭菌, 而向其中添加纳他霉素可以有效抑制其中的霉菌和酵母菌, 且不作用于L-嗜酸菌和双歧杆菌等有益菌, 也不会影响酸奶的口味, 这是其他防腐剂所不具备的。
2.2 纳他霉素在果蔬及其制品中的应用
霉菌和酵母菌是导致果蔬汁变质的主要菌种, 添加纳他霉素可有效地防止因真菌引起的变质。测试纳他霉素对番茄汁、葡萄汁、苹果汁以及富含酵母菌的酒类等的防腐效果, 结果证明, 纳他霉素不仅抑菌效果好, 而且抑菌浓度低。实际应用时, 1.25-2.5mg/kg的纳他霉素是使用的最低有效浓度。
目前, 纳他霉素应用于鲜果保鲜方面的报道甚少, 国内仅有的几篇文献报道都属于采后病理学研究的范畴[7-9], 研究的都是在活体 (in vivo) 和培养基 (in vitro) 条件下纳他霉素对引起鲜果腐烂的几种病原菌的抑制效果。实际生产过程中, 如果将纳他霉素用作一种水果保鲜剂 (防腐剂) , 会产生很好的、效果。我们实验室的试验结果表明:纳他霉素对草莓[10]等极不耐贮运的水果能起到很好的防腐保鲜作用, 而且所需浓度很低, 可通过浸泡、喷洒等方法对其进行处理, 处理后的样品货架期长, 且口感风味无任何变化。
2.3 纳他霉素在肉类制品中的应用
在肉类保鲜方面, 可采用纳他霉素浸泡或喷涂的方法来达到防止霉菌生长的目的。每平方厘米喷涂4μg的纳他霉素时, 即可达到安全而有效的抑菌效果, 推荐将纳他霉素配成150-300 mg/kg的悬浮液对肉制品的表面浸泡和喷涂, 但由于产品性质、地区气候等的差异, 可通过实验确定最适宜的使用浓度。
2.4 纳他霉素在焙烤食品中的应用
月饼在常温下, 饼皮和馅都容易霉变。凌关庭等[11]在模拟的中国南、中、北部地区盛夏的自然条件下, 研究了纳他霉素对广式月饼防霉效果, 证明了纳他霉素 (400-600mg/kg) 对广式的豆沙、莲蓉和咸鸭蛋黄莲蓉月饼的防霉效果要明显好于丙酸钙、山梨酸钾、对羟苯甲酸乙酯、对羟苯甲酸丙酯等对照。娄捷嘉等[12]在蛋黄月饼的蛋黄馅中添加乳酸链球菌素和纳他霉素的复配混合液以及在月饼表皮中添加适量浓度的纳他霉素, 具有明显的抑菌保鲜效果。其它烘烤食品如蛋糕、面包等都可以用纳他霉素的悬浮液喷涂其表面, 在不对产品产生任何影响的同时, 可有效地防止霉变和延长货架期。
2.5 纳他霉素在其他食品中的应用
在酱油、食醋等调味品中, 使用一定量的纳他霉素可防止霉菌和酵母菌引起的变质。成堃等人[13]将纳他霉素作为啤酒酵母的抑制剂, 不仅研究了纳他霉素对啤酒酵母的最低抑制浓度, 而且发现纳他霉素应用于啤酒有害细菌检测中可以有效地去除酵母对检测结果产生的影响, 具有很好的实用价值。在年糕和馒头中使用纳他霉素可防止霉变, 并可有效延长货架期。纳他霉素还可用于果酱、黄油、沙拉酱防霉方面。茶饮料中也可应用纳他霉素。
3、纳他霉素在食品工业中的应用前景
纳他霉素作为一种新型高效的微生物防腐剂以其安全、天然、健康的特点而倍受人们关注, 它符合未来食品防腐剂的发展要求, 因此各国纷纷投入人力物力对其进行研究。纳他霉素具有许多优点:p H适用范围广泛;用量低;成效显著;延长食品的保质期;防止酵母和霉菌引起的变质;减少因为变质而引起的食品回收;降低生产成本;满足消费者对天然食品的要求;不改变食品的风味;抗菌作用时间长等等, 这些优点注定其在未来的食品工业中的应用会越来越广泛。
食品防腐剂的测定 篇5
目前,关于辛硫磷的分析方法有气相色谱法、高效液相色谱法、薄层—紫外法等。辛硫磷的见光,受热均容易分解,使用气相色谱测定低浓度样品时,回收率很低,仪器甚至没有响应值。本文采用液相色谱—质谱法测定辛硫磷,能有效避免进样过程中因温度过高而受热分解带来的响应值低、回收不好等问题。
1 试验材料
1.1 主要仪器与试剂
API4000液质联用仪:美国AB公司;
旋转蒸发仪:瑞士BUCHI公司;
微型植物粉碎机:天津泰斯特仪器公司;
恒温震荡器:苏州威尔仪器有限公司;
0.45 m滤膜器;
250 mL具塞锥形瓶;
200 mL平底烧瓶;
辛硫磷标准品,使用时配制成浓度为100 ng/mL的溶液,以甲醇定容,现配现用;
甲醇;色谱纯,上海国药集团;
二氯甲烷:色谱纯,上海国药集团;
木单板;树种杨木、桦木和克隆木,单板规格500 mm×500 mm×1.8 mm,含水率≤12%;
胶粘剂:水溶性酚醛树脂,外观呈深棕色透明粘稠液体,固体含量45%,粘度20 s。
1.2 试验样品制备
根据试验要求添加一定量的辛硫磷,按照集装箱底板用胶合板的技术要求[3,4],压制板材以备使用。
2 试验方法
2.1 样品处理条件
将制备的胶合板样品用植物粉碎机粉碎到40~60目,封存使用。
称取粉碎好的样品1 g,精确到0.001 g,置于250 mL具塞的锥形瓶中,加入80 mL二氯甲烷,盖上塞子,常温震荡1h,过滤到平底烧瓶中,再用20 mL的二氯甲烷洗涤滤纸上的木粉残渣。使用旋转蒸发仪将滤液浓缩至干,用5 mL的甲醇冲洗平底,在涡旋振荡器上充分混合均匀,用滤膜器过滤后,取1mL混合液上液相色谱—质谱确证和测定。
2.2 LC-MS条件
质谱参数:离子源:ESI源
扫描方式:正离子扫描
检测方式:多反应检测
气帘气:30
雾化气(GS1):45
辅助气(GS2):50
电喷雾电压(IS):5500
离子源温度(TEM):600℃
去簇电压(DP):67
液相参数:
色谱柱:Agilent Eclipse XDB-C18,4.6×150 mm,5 m;
流速:800 L/min,进样量:25 L,柱温:20℃;
出峰时间:7.60 min。
3 结果与分析
3.1 线性关系与最低检出限、定量限的测定
在确定的实验条件下,取一系列浓度梯度的混合标准溶液,用LC-MS进行测定,记录色谱峰高、峰面积,以检测物质的质量浓度为X(ng/mL)对应的峰面积为Y做标准曲线,得到辛硫磷的标准曲线方程。
3.2 回收率与精密度
以集装箱底板用胶合板为基体,经粉碎后称取1 g样品共3份,分别加入浓度为100 ng/mL的辛硫磷20 L、100 L、200 L,制成辛硫磷含量分别为2 ng/g、10 ng/g和20 ng/g的阳性样品,每次实验之前重新制作阳性样品。以299.0/128.9为定量离子,按照检测方法所确定的实验条件,对每个添加量的样品进行6次实验,实验测得辛硫磷的回收率为82.00%~98.50%、84.70%~102.00%和73.00%~81.35%,相对标准偏差为4.06%~7.82%之间(见表5)。空白样品、3个不同添加水平的样品的色谱图如图1所示。在图中辛硫磷均在7.60 min附近出峰,仪器对辛硫磷的响应灵敏,分辨率高。
(A:空白样品;B:添加水平2 ng/g;C:添加水平10 ng/g;D:添加水平20 ng/g)
5 结论
本研究采用液相色谱—质谱法首次建立集装箱底板用胶合板中的辛硫磷含量的测定方法,该方法是先将集装箱底板打碎,使用二氯甲烷萃取辛硫磷,经浓缩后,上LC-MS检测。本方法操作简捷,有效避免了实验过程中样品的损失,而且采用LC-MS测定辛硫磷能有效避免进样过程中辛硫磷的分解。该方法检出限低、回收率和精密度均符合要求。完全可以作为集装箱底板用胶合板中辛硫磷含量的检测方法。
参考文献
[1]Cargo Containers,Quarantine aspects and procedures1st March2000,AQIS.
[2]李玉栋.集装箱底板的防腐技术[J].人造板通讯,2002(1):7-9.
[3]季仰虹,刘永丹,国晓均.集装箱底板用胶合板的生产工艺[J].木材工业,2000(6):30-33.
食品防腐剂的测定 篇6
集装箱作为一种流行的货运载体广泛地穿梭在世界各个国家之间,为了防止集装箱在世界各国流动过程中,裸露的集装箱底板(木材)传播病虫害,故必须对其进行严格的防虫防腐免疫处理。而一些防腐剂对人畜健康和生态环境会带来不利的影响,甚至会污染所承载的货物,国际上也对集装箱底板本身的防腐剂提出了越来越严格的要求[1]。
目前,五氯苯酚和四氯苯酚的检测方法多是气相色谱、高效液相色谱、气相色谱-质谱、液相色谱-质谱、以及分光光度计等方法[2,3,4,5]。主要是针对纺织品、食品、水质的检测。未见到以集装箱底板为研究对象进行测定的方法研究。本研究确立了测定集装箱底板中五氯苯酚、四氯苯酚的气相色谱-质谱分析方法,该方法简捷、快速、准确、检测限、回收率和精密度均符合要求。可以应用于集装箱底板中五氯苯酚和四氯苯酚防腐剂含量的实际检测工作。
1 试验材料
1.1 主要仪器与试剂
Agilent 6890气相色谱仪(配有5975质量检测器);
微型植物粉碎机:天津泰斯特仪器公司;
KQ2200DB型超声波发生器:昆山超声波仪器厂;
TG16-WS型台式离心机:上海湘仪离心机仪器厂;
恒温震荡器:苏州威尔仪器有限公司;
五氯苯酚标准品和四氯苯酚标准品,使用时配成浓度为50 g/mL的混合标准工作溶液;
正己烷:色谱纯,上海国药集团;
乙酸酐(98%):SIGMA公司;
500 mL分液漏斗;
250 mL锥形瓶;
1 mol/L的碳酸钾溶液,称取13.8 g无水碳酸钾定容到1L容量瓶中;
20 g/L的硫酸钠溶液,称取20 g无水硫酸钠溶液定容到1 L容量瓶中;
木单板:树种杨木、桦木和克隆木,单板规格500 mm×500 mm×1.8 mm,含水率≤12%;胶粘剂:水溶性酚醛树脂,外观呈深棕色透明粘稠液体,固体含量45%,粘度20秒。
1.2 试验样品制备
按照集装箱底板用胶合板的技术要求[6,7],压制不含有五氯苯酚和四氯苯酚的集装箱底板胶合板以备使用。
2 试验方法
2.1 样品处理条件
将制备的样品用植物粉碎机粉碎到40到60目,封存使用。
称取粉碎好的样品2 g,精确到0.01 g,放入250 mL具塞的锥形瓶中,加入100 mL浓度为1 mol/L的碳酸钾溶液,在恒温振荡器上震荡30 min,然后放入超声波发生器中超声1h,将抽提液过滤,残渣再用20 mL的碳酸钾溶液超声提取10min,合并滤液,最后再用10 mL的碳酸钾洗涤滤纸上的木粉残渣。
将滤液置于250 mL的分液漏斗中,加入2 mL乙酸酐,振摇2 min,再准确加入5 mL正己烷,在振摇2 min,静止10min后弃去下层。上层正己烷相再加入50 mL的硫酸钠溶液洗涤,弃去下层。将正己烷相移入50 mL的离线管中,加入5mL硫酸钠溶液,以5 000 r/min离心3 min,取上层清液供气相色谱-质谱确证和测定。
2.2 GC-MS条件
色谱柱:HP-5 MS 30 mm×0.25 mm×0.25 m;
色谱柱温度:50℃(2 min)10℃/min220℃(1 min)10℃/min260℃(5 min);
进样口温度:270℃;
色谱-质谱接口温度:280℃;
载气:氦气,纯度为99.999%,流速为1.4 mL/min;
电离方式:EI;
电离能量:70 eV;
进样方式:不分流进样,1.2 min后开阀;
进样量:1 L。
数据采集方式:选择离子(SIM)方式,五氯苯酚和四氯苯酚的特征离子碎片和定量离子如表1所示。如果样液与混合工作溶液的总离子流图谱在相同保留时间仍有色谱峰出现,根据扫描色谱图进行确证,选择离子色谱图进行定量。
3 结果与分析
3.1 线性关系与最低检出限、定量限的测定
在确定的实验条件下,取一系列浓度梯度的混合标准溶液,用GC-MS进行测定,记录色谱峰面积,以各检测物质的质量浓度X(g/mL)对应的峰面积Y做标准曲线,得到各物质的标准曲线方程,结果见表2。
3.2 回收率与精密度
选取不含有五氯苯酚的和四氯苯酚的集装箱底板用胶合板为基质,制成含量分别为1.25 g/g、2.5 g/g、12.5 g/g和50g/g的阳性样品。按照检测方法所确定的实验条件,对每个添加量的样品进行6次实验,实验结果见表3,测得五氯苯酚的回收率在80.80%～116.80%范围之内,相对标准偏差为2.85%～9.31%;四氯苯酚的回收率在88.48%～116.00%范围内,相对标准偏差为2.45%～5.02%。图1～3分别是添加水平为50 g/g时,含氯苯酚的总离子流图色谱图和质谱图。
4 结论
本研究采用气相色谱-质谱法首次建立集装箱底板用胶合板中五氯苯酚和四氯苯酚的检测方法,该方法回收率和精密度均符合要求。该方法采用超声萃取处理,方法简单,仪器对五氯苯酚和四氯苯酚响应灵敏,完全能满足集装箱底板中含氯苯酚防腐剂含量的检测需要。
参考文献
[1]Ca rgo Containers,Quarantine aspects and procedures 1st March 2000,AQIS.
[2]洪爱华,尹平河,黄晓兰.高效液相色谱-质谱联用法测定纺织品中的含氯苯酚[J].分析试验室,2009(11):88-90.
[3]薛辉利,张晓辉,杜建明,等.虾类中五氯苯酚残留的气相色谱分析[J].福建分析测试,2009(3):64-65.
[4]张开庆,黄伟雄,张晓利,等.GC-MS与GC测定纺织品PCP含量的比较[J].印染,2009(16):43-45.
[5]李根宝.分光光度计法测定水中的五氯苯酚[J].国外医学,1984(1):36.
[6]季仰虹,刘永丹,国晓均.集装箱底板用胶合板的生产工艺[J].木材工业,2000(6):30-33.
食品防腐剂的测定 篇7
食品生产加工中的防腐剂
防腐剂是在延长食品保存期限中起到重要作用的一种化学物质, 广义上的防腐剂包括微生物制剂、抗氧化制剂和螯合剂等。我国的食品添加剂使用卫生标准中明确规定, 防腐剂是抗微生物制剂, 其中包括酸型防腐剂 (苯甲酸、脱氢乙酸和丙酸等) , 非酸型防腐剂 (对羟基苯甲酸乙酯及其钠盐等) , 生物防腐剂 (乳酸链球菌素、那他霉素) , 果蔬保鲜剂和消毒剂等, 国外允许在食品生产中使用的防腐剂还包括富马酸、硼酸和抑霉唑等。目前, 我国食品生产加工中涌现出的问题较多, 基于此, 本文分析了现阶段世界范围内食品生产加工中使用的防腐剂。
液相色谱法在食品防腐剂检测中使用的预期性处理溶剂
采用液相色谱法检测食品防腐剂, 大多数分析物在乙醇、乙腈等溶液中的溶解性较强, 苯甲酸和山梨酸在水中微溶, 带有长链烃的羟基苯甲酸脂类防腐剂能溶解于极性较弱的溶剂中, 利用该性质可去除检测过程中存在的水溶性和油溶性杂质, 比较饱和氯化钠和乙腈后, 利用正己烷-乙腈溶液进行分配提取。14种化合物在两相间分配的过程中, 分别配制5 mg/L的标准混合溶液, 分别使用5 m L饱和氯化钠溶液和5 m L乙腈, 5 m L正己烷旋涡震荡10 min, 即可测定出14种化合物的含量, 结果见表1。实验结果证明, 在用乙腈-饱和氯化钠溶液进行液液分配时, 所有化合物均被分配在乙腈相上, 在用乙腈-正己烷进行液-液分配时, 除桂醛、对羟基苯甲酸庚酯外, 剩下的化合物有1/3在正己烷相外, 其他各种类型的化合物被分配在乙腈相上。因此, 现阶段我国食品防腐剂检测中应采用的分配液是饱和氯化钠-乙腈-正己烷三相, 除桂醛、对羟基苯甲酸庚酯和联苯外的其他类型的化合物都能够被萃取到乙腈相上, 水溶性较强的杂质则被保留在氯化钠相上, 正己烷相在经凝胶渗透色谱的净化后, 能去除化合物中油溶性较强的杂质, 然后再和正己烷相与乙腈相中的分析物相互融合。
液相色谱法在食品防腐剂检测中使用的凝胶渗透色谱净化
在液液萃取的过程中, 正己烷溶液能萃取出约1/3桂醛、联苯和对羟基苯甲酸庚酯, 为提升检测过程中上述三种化合物的回收率, 应采用凝胶渗透色谱对正己烷萃取液进行净化, 去除大分子干扰物质。首先配制5 mg/L标准混合溶液, 将标准混合溶液灌注到GPC中, 分阶段收集洗脱液, 并测定出洗脱液中三种化合物的含量。实验结果表明, 三种化合物应在15~23min收集。将空白的检测样品和标准混合溶液融合后注入GPC中进行净化, 比较经GPC处理的样品的结果和未过GPC处理的样品的结果, 可知, 经GPC净化降低检测过程中基质干扰问题出现的概率。
结语