1、 食品理化檢驗技術 學習情境四 食品中限量元素的檢驗 學習目標【知識目標】了解可見分光光度計、原子吸收分光光度計、原子熒光光度計等檢測儀器的原理、結構、使用方法；熟悉食品中常需要檢測的限量元素的種類及所采用的檢測方法?！灸芰δ繕恕磕苁炀毑僮鞣止夤舛扔?、原子吸收分光光度計、原子熒光光度計等儀器；能正確測定食品中鉛、砷等限量元素的含量；能正確記錄和處理實驗數據，并能按要求撰寫完整的檢驗報告。 化學元素依據它們在人體中含量的不同，有常量元素和微量元素之分。占人體總重量萬分之一以上的氫、氧、氮、氯、碳、硫、磷、鉀、鈉、鈣、鎂等稱為常量元素。占人體總重量萬分之一以下的鐵、銅、鋅、錳、鈷、鎳、鉬、錫、鉻、

2、釩、碘、硅、氟、硒等稱為微量元素。化學元素中除去C、H、O、N四種構成水分和有機物質的元素以外，其他的元素統稱礦物質元素。 存在于食品中的各種礦物質元素，從營養學的角度可分為必需元素、非必需元素和有毒元素三類。必需元素在一切機體的正常組織中都存在，而且含量比較固定，缺乏時會發生組織上或生理上的異常，當補充這種元素后即可恢復正常（或可防止出現異常），如鈣、鉀、鈉、磷等。非必需元素在機體正常組織中不一定存在，而且對機體正常組織及生理功能無關緊要，如硅等。有些元素，目前尚未證實對人體具有生理功能，而其極小的劑量即可導致機體呈現毒性反應，這類元素我們稱之為有毒元素，如鉛、砷、汞、鎘等。無論是人體必需的

3、微量元素還是有害元素，在食品衛生標準中都有一定的限量規定，從食品分析的角度統稱為限量元素。 人體微量元素的需求濃度常嚴格局限在一定的范圍內，有的元素這一濃度范圍比較寬，有的元素卻非常窄。微量元素在這個特定的濃度范圍內可以使組織的結構和功能的完整性得到維持。當其含量低于需要濃度時，組織功能會減弱或不健全，甚至會受到損害處于不健康狀態之中。但如果濃度高于這一特定的范圍，則可能導致不同程度的毒性反應，嚴重的可以引起死亡。因此，制定各種微量元素在各類食品中的限量標準和檢測微量元素的含量對保障人體健康是十分必要的，同時也為人類的飲食安全性提供可供評價的依據。背景知識 一、鉛測定的意義二、食品中鉛的限量三

4、、食品中鉛的測定方法食品限量（MLs）/（mg/kg）谷類、豆類、薯類以及畜禽肉類0.2可食用畜禽下水、魚類0.5小水果、漿果、葡萄0.2水果、蔬菜（球莖、葉菜、食用菌類除外）0.1球莖蔬菜、葉菜類0.3鮮乳、果汁0.05嬰兒配方乳粉（乳為原料，以沖調后乳汁計）0.02鮮蛋、果酒0.2茶葉5表4-1 食品中鉛限量指標任務4.1 食品中鉛的測定【知識準備】原理儀器試劑 分析步驟1.11.21.31.4 食品中鉛的測定1.石墨爐原子吸收光譜法 結果計算 1.5試樣中鉛含量的計算 式中：X試樣中鉛含量，mg/kg或mg/L； c試樣消化液測定濃度，ng/mL； c0試樣空白液測定濃度，ng/mL；

5、V試樣消化液總體積，mL； m試樣質量或體積，g或mL。計算結果保留三位有效數字?！救蝿諏嵤吭韮x器試劑 分析步驟2.12.22.32.4食品中鉛的測定2. 二硫腙比色法結果計算 2.5試樣中鉛含量的計算 式中：X試樣中鉛含量，mg/kg或mg/L； m1測定用試樣液中鉛的質量，g； m2試樣空白液中鉛的質量，g； m3試樣質量或體積，g或mL； V1試樣處理液的總體積，mL； V測定用試樣處理液的總體積，mL；計算結果保留兩位有效數字?！救蝿諏嵤渴称分秀U的測定【任務實施】說明：本法為GB5009.12-2010第四法。本法檢出限為0.25mg/kg；所用玻璃儀器均用硝酸（1020）浸泡2

6、4 h以上，用自來水反復沖洗，最后用去離子水沖洗干凈；檸檬酸銨是一種在廣泛pH 范圍內有較強絡合能力的掩蔽劑。它的主要作用是絡合鈣、鎂、鉛、鐵等離子，防止生成氫氧化物沉淀使鉛被吸附而受損失；氰化物是較強的配位體，可掩蔽銅、鋅等多種金屬的干擾，同時也能提高pH值使之穩定在9左右。有劇毒！鹽酸羥胺作為還原劑，保護二硫腙不被高價金屬離子、過氧化物等所氧化，防止溶液中Fe3+與氰化物生成赤血鹽； 一、砷及其化合物的性質二、砷測定的意義三、食品中砷的限量四、食品中砷的測定方法任務4.2 食品中砷的測定【知識準備】 1. 氫化物原子熒光光度法一、食品中總砷的測定式中：X試樣的砷含量，mg/kg或mg/L；

7、 c1試樣被測液的濃度，ng/mL； c0試劑空白液的濃度，ng/mL； m試樣的質量或體積，g或mL；計算結果保留兩位有效數字。說明：氫化物原子熒光光譜法可滿足各類食品砷衛生指標的檢測要求?！救蝿諏嵤?.11.21.31.41.5原理儀器分析步驟結果計算試劑 一、食品中總砷的測定2. 銀鹽法式中：X試樣中的砷含量，mg/kg或mg/L； A1測定用試樣消化液中砷的質量，g； A2試劑空白液中砷的質量，g； m試樣的質量或體積，g或mL； V1試樣消化液的總體積，mL； V2測定用試樣消化液的總體積，mL。計算結果保留兩位有效數字。原理儀器試劑 試樣處理2.12.22.32.4分析步驟 2.

8、5【任務實施】2.6結果計算 說明：氯化亞錫在本試驗中的作用是還原As5+成As3+，在鋅粒表面沉淀錫層以抑制產生氫氣作用過猛；氯化亞錫試劑不穩定，在空氣中能氧化生成不溶性氯氧化物，失去還原劑作用，配制時加鹽酸溶解為酸性氯化亞錫溶液，加入數粒金屬錫，經持續反應生成氯化亞錫，新生態氫具還原性，以保持試劑溶液的穩定的還原性；乙酸鉛棉花塞入導氣管中，是為吸收可能產生的硫化氫，使其生成硫化鉛而滯留在棉花上，以免吸收液吸收產生干擾，因為硫化物與銀離子生成灰黑色的硫化銀；不同形狀和規格的無砷鋅粒，因其表面積不同，與酸反應的速度就不同，這樣生成氫氣氣體流速不同，將直接影響吸收效率及測定結果，一般認為蜂窩狀鋅

9、粒3 g或大顆粒鋅粒5 g均可獲得良好結果；二乙基二硫代氨基甲酸銀或稱二乙氨基二硫代甲酸銀，不溶于水而溶于三氯甲烷，性質極不穩定，遇光或熱易生成銀的氧化物而呈灰色，因而配制濃度不易控制，濃度過低將影響測定的靈敏度和重現性，該吸收液必須澄清，吸收砷化氫后呈色在150 min內穩定；試樣消化液中的殘余硝酸需設法驅盡，硝酸的存在影響反應與顯色，會導致結果偏低，必要時需增加測定用硫酸的加入量；砷化氫發生及吸收應防止在陽光直射下進行，同時應控制溫度在25左右，防止反應過激或過緩，作用時間以1 h為宜，夏季可縮短為45 min；三氧化二砷（俗稱砒孀）有劇毒，使用時必須小心；硝酸-硫酸法或硝酸-高氯酸-硫酸

10、法在消化有機物時，注意不要先加硫酸，因為加硫酸會使試樣脫水炭化，使破壞處理困難。一、食品中總砷的測定【任務實施】 1. 氫化物原子熒光光度法式中：X試樣中無機砷含量，mg/kg或mg/L； c1試樣測定液中無機砷濃度，ng/mL； c2試劑空白濃度，ng/mL； m試樣的質量或體積，g或mL； F固體試樣：F=10 mL25 mL/4 mL； 液體試樣：F=10 mL。二、食品中無機砷的測定【任務實施】原理儀器試劑 分析步驟2.12.22.32.4結果計算 2.5 2. 銀鹽法式中：X試樣中無機砷含量，mg/kg或mg/L； m1測定用試樣溶液中砷的質量，g； m2試劑空白中砷的質量，g； m

11、3試樣的質量或體積，g或mL。 計算結果保留兩位有效數字。二、食品中無機砷的測定【任務實施】原理儀器試劑 分析步驟2.12.22.32.4結果計算 2.5CONTENTSCLICK TO ADD CONTENTS !CONTENTSCLICK TO ADD CONTENTS !CONTENTSCLICK TO ADD CONTENTS ! 食品中其他限量元素的測定一、 鎘的測定1.石墨爐原子化法1.原理2.儀器3.試劑4.分析步驟5.結果計算2. 比色法1.原理2.儀器3.試劑4.分析步驟5.結果計算知識拓展CONTENTSCLICK TO ADD CONTENTS !CONTENTSCLIC

12、K TO ADD CONTENTS ! 二、總汞的測定1.原子熒光光譜分析法1.1 原理 1.2 儀器 1.3 試劑1.4 分析步驟 1.5 結果計算2.二硫腙比色法2.1 原理2.2 儀器2.3 試劑2.4 分析步驟2.5 結果計算知識拓展食品中其他限量元素的測定三、銅的測定 1.原子吸收光譜法1.原理2.儀器3.試劑4.分析步驟5.結果計算6.其他2.二乙基二硫代氨基甲酸鈉法1.原理2.儀器3.試劑4.分析步驟5.結果計算知識拓展食品中其他限量元素的測定 一、填空題1. 化學元素依據它們在人體中含量的不同，有 元素和 元素之分。2. 存在于食品中的各種礦物質元素，從營養學的角度，可分為 元

13、素、 元素和 元素三類。3. 氫化物原子熒光光譜法測鉛采用的試樣消化方法為 。4. 氫化物原子熒光光譜法的原理為：試樣消化后，在酸性介質中鉛與 或 反應生成揮發性鉛的氫化物。5. 氫化物原子熒光光譜法時，殘留在消化液中的 影響測定，故應趕凈。6. 用雙硫腙比色法測定鉛含量時，常用以下主要試劑，他們的主要作用是：鹽酸羥胺起_作用，用以清除_的影響，氰化鉀主要起_ _作用。7. 二硫腙是一種 色結晶粉末，可溶于氯仿、四氯化碳，并呈 色，它與 種左右的金屬起反應形成絡合物。8. 銀鹽法測定食品中砷的含量時，用 和 將五價砷還原成三價砷，然后與鋅粒和酸所產生的 作用生成 ，經 吸收后，形成 色膠體物與

14、標準系列比較定量。習 題 二、選擇題1. 下列元素不屬于有毒元素的是（ ）。A. 鉛、砷 B. 硅 C. 汞 D. 鎘2. 下列鉛的化合物可溶于水的是（ ）。A. 醋酸鉛 B.鉛的氧化物 C.硫化鉛 D.鉻酸鉛3. 根據GB 27622005食品中污染物限量，下列食品中鉛的限量指標最高的是（ ）。 A. 可食用畜禽下水、魚類 B. 嬰兒配方乳粉 C. 水果、蔬菜 D. 茶葉4. 下列屬于常量元素的是（ ）。A. 錫B. 鋅 C. 鈣D. 碘5. 二硫腙比色法測鉛時，鉛離子與二硫腙生成絡合物的適宜pH為（ ）。 A. pH8.59.0B. pH7.59.5 C. pH8.510.0D. pH4.56.56. 二硫腙比色法測鉛時，不需純化的試劑為（ ）。 A. 鹽酸羥胺溶液 B. 二硫腙三氯甲烷溶液 C. 硝酸 D. 檸檬酸銨溶液習 題 三、問答