第十一章-维生素的测定

食品分析2第十一章维生素的测定一、维生素的分类二、各种维生素的测定方法3维生素维生素是是人体生长、发育、生殖及维持生理机能所必须的营养素。它主要是调节物质代谢，许多种维生素是构成辅酶的主要成分，在调节物质代谢方面具有十分重要的作用。◎脂溶性维生素主要有维生素A、维生素D、维生素E及维生素K。◎水溶性维生素主要有B族维生素及维生素C。◎维生素物质机体内存在的一些具有类似维生素生物活性的物质，它们列为复合维生素B族这一类中，通常称它们为“类维生素物质”。包括：胆碱、生物类黄酮（维生素P）、辅酶Q（泛醌）、肌醇等。4维生素是维持人体正常生命活动所必需的一类天然有机化合物。其种类很多，目前已确认的有30余种，其中被认为对维持人体健康和促进发育至关重要的有20余种。必须经常从食物中摄取维生素；长期缺乏任何一种维生素都会导致相应的疾病。近几年已经查明仅有少数几种维生素可以在体内合成，大多数维生素都必须由食物供给。（一）概述一、维生素的分类5因此，维生素作为强化剂已在食品工业的某些产品中开始使用，测定食品中的维生素含量，不仅可评价食品的营养价值，同时还起到监督维生素强化食品的剂量，以防摄入过多的维生素而引起中毒，所以，测定食品中维生素在营养分析方面具有重要的意义。（一）概述一、维生素的分类6维生素化学结构各异，生理功能也各不相同，化学结构上没有共性。胺类（VB1）醛类（VB6）醇类（VA）等（一）概述一、维生素的分类维生素水溶性维生素脂溶性维生素维生素B、C等维生素A、D、E、K7在这二类中与我们最密切，而且了解最多的有：维生素A：是人体必需营养素，能促进人体发育，防止眼膜炎、夜盲症等疾病。维生素B1：也叫硫胺素，对人体的功能主要是防脚气病、神经炎，帮助消化，促进发育。维生素B2：对人体功能防口角炎、皮肤炎，防止怕光现象。维生素C：防坏血病，促进外伤愈合，使机体增强抵抗力。维生素D：调节体内矿物盐的平衡，特别是对人体内钙、磷的代谢，并能防止软骨病。（一）概述一、维生素的分类8VA：胡萝卜、西红柿、红薯等；B1（硫胺素）：胚芽、米糠、麸皮等；B2（核黄素）：动物肝脏、鸡蛋、牛奶；B12：只有肉类食品还有这种维生素；VC（抗坏血酸）:各种新鲜蔬菜，新鲜水果等；VE:麦胚油、玉米油、芝麻油、豆类等。（二）富含维生素的食品一、维生素的分类9VA、VD、VE、与类脂物一起存于食物中，摄食时可吸收，可在体内积贮。脂溶性维生素具有以下理化性质：溶解性：脂溶性维生素不溶于水，易溶于脂肪、乙醇、丙酮、氯仿、乙醚、苯等有机溶剂。耐酸碱性：维生素A、D对酸不稳定，对碱稳定，维生素E对碱不稳定，但在抗氧化剂存在下或惰性气体保护下，也能经受碱的煮沸。（二）脂溶性V的测定二、各种维生素的测定方法103．耐热性、耐氧化性：耐热性氧化性VA好，能经受煮沸易被氧化（光、热促进其氧化）VD好，能经受煮沸不易被氧化VE好，能经受煮沸在空气中能慢慢被（光、热、碱促进其氧化）（二）脂溶性V的测定二、各种维生素的测定方法11根据上述性质，测定脂溶性维生素时，通常：皂化样品水洗去除类脂物有机溶剂提取脂溶性维生素(不皂化物)浓缩溶于适当的溶剂测定。在皂化和浓缩时，为防止维生素的氧化分解，常加入抗氧化剂(如焦性没食子酸、维生素C等)。对于A、D、E共存的样品，或杂质含量高的样品，在皂化提取后，还需进行层析分离。（二）脂溶性V的测定二、各种维生素的测定方法12结构特点与分析方法之间的关系（二）脂溶性V的测定二、各种维生素的测定方法1.维生素A的测定CH3CH3CH3CH2ORCH3CH3R—H维生素A醇R—COCH3维生素A醋酸酯维生素ACH2ORCH3CH3CH3CH3CH3环己烯共轭多烯侧链多异构体UV易被氧化结构分析共轭多烯结构：具有紫外吸收，可采用紫外吸收光谱法进行鉴别，采用紫外分光光度法进行含量测定。天然维生素A是全反式维生素A。结构特点与分析方法之间的关系维生素A含量测定方法有三氯化锑比色法、紫外分光光度法、荧光分析法、液相色谱法。紫外分光光度法是法定方法。三氯化锑比色法多用于食品或饲料中的维生素A的测定。（二）脂溶性V的测定二、各种维生素的测定方法1.维生素A的测定维生素A（1）三氯化锑比色法（GB/T5009.82-2003）原理（二）脂溶性V的测定二、各种维生素的测定方法1.维生素A的测定氯仿溶液中维生素A+三氯化锑兰色可溶性配合物620nm波长比色（1）三氯化锑比色法（GB/T5009.82-2003）适用范围及特点本法适用于维生素A含量较高的各种样品（含量高于5～10μg/g）。该法的主要缺点是生成的蓝色配合物的稳定性差，比色测定必须在6S内完成，否则蓝色会迅速消退，将造成极大误差。（二）脂溶性V的测定二、各种维生素的测定方法1.维生素A的测定（1）三氯化锑比色法（GB/T5009.82-2003）试剂无水硫酸钠、乙酸酐无水乙醚（不含过氧化物）无水乙醇（不含醛类物质）三氯甲烷（不含分解物和水）250g/L三氯化锑—三氯甲烷溶液1:1氢氧化钠溶液、0.5mol/L氢氧化钾（二）脂溶性V的测定二、各种维生素的测定方法1.维生素A的测定（1）三氯化锑比色法（GB/T5009.82-2003）测定步骤：①样品预处理含有维生素A的样品大多需首先除去脂肪，把维生素A从脂肪中分离出来。常规的去脂方法是采用皂化法和研磨法。（二）脂溶性V的测定二、各种维生素的测定方法1.维生素A的测定样品预处理样品测定A、皂化法（皂化反应是碱催化下的酯水解反应，尤指油脂的水解）:脂肪与VA分离原理：脂肪和植物油的主要成分是甘油三酯，它们在碱性条件下水解的方程式为：（二）脂溶性V的测定二、各种维生素的测定方法1.维生素A的测定适用于维生素A含量不高的样品，但全部试验过程费时，且易导致维生素A的损失。皂化称取0.5～5g经组织捣碎机捣碎或充分混匀的样品于三角瓶中，加入l0ml1：1氢氧化钾及20～40ml乙醇，在电热板上回流30min。加入10m1水，稍稍振摇,若无浑浊现象，表示皂化完全。提取将皂化液移入分液漏斗，先用30ml水分两次冲洗皂化瓶，洗液并入分液漏斗。再用50ml乙醚分两次冲洗皂化瓶，所有洗液并入分液漏斗，振摇2min，提取不皂化部分。（二）脂溶性V的测定二、各种维生素的测定方法1.维生素A的测定静止分层后，水层放入第二分液漏斗。皂化瓶再用30ml乙醚分两次冲洗，洗液倾入第二分液漏斗，振摇后静止分层，将水层放入三角瓶，醚层并入第一分液漏斗。如此重复操作，直至醚层不再使三氯化锑一三氯甲烷溶液呈蓝色为止。洗涤在第一分液漏斗中加30ml水，轻轻振摇，静止片刻后，放出水层。再加入15～20ml0.5mol/L的氢氧化钾溶液，轻轻振摇后，弃去下层碱液（除去醚溶性酸皂），继续用水洗涤，至水洗液不再使酚酞变红为止。醚液静置10～20min后，小心放掉析出的水。（二）脂溶性V的测定二、各种维生素的测定方法1.维生素A的测定浓缩将醚层液经过无水硫酸钠滤入三角瓶中，再用约25ml乙醚冲洗分液漏斗和硫酸钠两次，洗液并入三角瓶内。用水浴蒸馏，回收乙醚。待瓶中剩约5ml乙醚时取下。减压抽干，立即准确加入一定量三氯甲烷（约5ml左右），使溶液中维生素A含量在适宜浓度范围内(3～5μg）。（二）脂溶性V的测定二、各种维生素的测定方法1.维生素A的测定B、研磨法适用于每克样品维生素A的含量大于5～10μg样品的测定，如猪肝的分析。步骤简单、省时，结果准确。研磨精确称取2～5g样品，放入盛有3～5倍样品质量的无水硫酸钠研钵中，研磨至样品中水分完全被吸收，并均质化。提取小心地将全部均质化的样品移入带盖的三角瓶内，准确加入50～100ml乙醚。紧压盖子，用力振摇2min；静置澄清（大约需1～2h），或离心澄清（保持低温）。（二）脂溶性V的测定二、各种维生素的测定方法1.维生素A的测定浓缩取澄清提取乙醚液2～5m1，放入比色管中，在70～80℃水浴上抽气蒸干；然后立即加入lml三氯甲烷溶解残渣。（二）脂溶性V的测定二、各种维生素的测定方法1.维生素A的测定②标准曲线的绘制（二）脂溶性V的测定二、各种维生素的测定方法1.维生素A的测定6个3cm比色管编号123456加各种浓度VA标液1ml102030405060ug/ml乙酸酐d111111于620nm波长处，以10ml三氯甲烷加1滴乙酸酐调节吸光度至零点；然后将标准比色系列按顺序移入光路前，迅速加入9ml三氯化锑一三氯甲烷溶液，于6s内测定吸光度（每支比色管都在临测前加入显色剂）。以维生素A含量为横坐标，以吸光度为纵坐标绘制曲线。计算（二）脂溶性V的测定二、各种维生素的测定方法1.维生素A的测定式中χ---维生素A含量；c----由标准曲线上查得样品溶液中维生素A的含量，μg/ml；c0----由标准曲线上查得样品空白液中维生素A的含量，μg/ml；m----样品质量，g；’V----样品提取后加入三氯甲烷定容之体积，ml；100----以每100g样品计。100××-=0Vmccx说明及讨论（二）脂溶性V的测定二、各种维生素的测定方法1.维生素A的测定①维生素A极易被光破坏，实验操作应在微弱光线下进行，或使用棕色玻璃仪器。②乙醚为溶剂的萃取体系，易发生乳化现象。在提取、洗涤操作中，不要用力过猛，若发生乳化，可加几滴乙醇破乳。③所用氯仿中不应含有水分,因三氯化锑遇水会出现沉淀，干扰比色测定。故在每毫升氯仿中应加入乙酸酐1滴，以保证脱水。另外，由于三氯化锑遇水生成白色沉淀，因此用过的仪器要用稀盐酸浸泡后再清洗。说明及讨论（二）脂溶性V的测定二、各种维生素的测定方法1.维生素A的测定④由于三氯化锑与维生素A所产生的蓝色物质很不稳定，通常生成6S后便开始比色，产生蓝色后立即读取吸光度。⑤如果样品中含β-胡萝卜素（如奶粉、禽蛋等食品）干扰测定，可将浓缩蒸干的样品用正己烷溶解，以氧化铝为吸附剂，丙酮、乙烷混合液为洗脱剂进行柱层析。（三）水溶性维生素的测定二、各种维生素的测定方法水溶性维生素B1、B2和C，广泛存在于动植物组织中，饮食来源充足。但是由于它们本身的水溶性质，除满足人体生理、生化作用外，任何多余量都会从小便中排出。为避免耗尽，需要经常地由饮食来提供。水溶性维生素都易溶于水，而不溶于苯、乙醚、氯仿等大多数有机溶剂。在酸性介质中很稳定，既使加热也不破坏；但在碱性介质中不稳定，易于分解，持别在碱性条件下加热，可大部或全部破坏。它们易受空气、光、热、酶、金属离子等的影响；维生素B2对光，特别是紫外线敏感，易被光线破坏；维生素C对氧、铜离子敏感，易被氧化。（三）水溶性维生素的测定二、各种维生素的测定方法根据上述性质，测定水溶性维生素时，一般都在酸性溶液中进行前处理。维生素Bl、B2盐酸水解酶解提取纯化维生素C通常采用草酸、草酸—醋酸、偏磷酸—醋酸溶液直接提取。在一定浓度的酸性介质中，可以消除某些还原性杂质对维生素C的破坏作用。草酸价廉，使用方便，对维生素C有很好保护作用。淀粉酶、木瓜蛋白酶活性人造浮石、硅镁吸附剂（三）水溶性维生素的测定二、各种维生素的测定方法维生素C是一种己糖醛基酸，有抗坏血病的作用，所以又称作抗坏血酸。维生素C广泛存在于植物组织中，新鲜的水果、蔬菜，特别是枣、辣椒、苦瓜、柿子叶、猕猴桃、柑桔等食品中含量尤丰富。维生素C具有较强的还原性，对光敏感，氧化后的产物称为脱氢抗坏血酸，仍然具有生理活性。进一步水解则生成2，3-二酮古乐糖酸，失去生理作用。1.维生素C的测定（三）水溶性维生素的测定二、各种维生素的测定方法维生素C具有烯二醇结构，具有较强的还原性，可发生氧化还原反应；对光敏感，氧化后的产物称为脱氢抗坏血酸，仍然具有生理活性。进一步水解则生成2，3-二酮古乐糖酸，失去生理作用。与糖类似的结构：具有糖类似的性质和反应，可用于鉴别。1.维生素C的测定OHOHOHOHOHO（三）水溶性维生素的测定二、各种维生素的测定方法总维生素C包括：还原型、脱氢型及二酮古乐糖酸。维生素C常用的测定方法有1.维生素C的测定测定方法二氯靛酚法（