食品中钙含量测定的方法比较_王红霞

DOI:10.15967/j.cnki.cn14-1316/g4.2009.05.005第27卷　第5期　　运城学院学报2009年10月

　JournalofYunchengUniversity

Vol.27　No.5Oct.2009

食品中钙含量测定的方法比较

王红霞,张稳婵

②

(①运城学院生化实验中心;②运城学院应用化学系,山西运城044000)

　　摘　要:测定食品中钙的前处理方法和测定方法有很多,主要有:干法灰化处理、湿法消化处理、非混酸消化处理、低温密封消解处理、微波消化处理等5种前处理方法,配位滴定法、高锰酸钾法、分光光度法、原子吸收分光光度法、离子选择电极法、电感耦合等离子光谱发射法等6种测定方法,中小型食品厂可采用配位滴定法、高锰酸钾法、分光光度法、离子选择电极法,大型食品厂可采用原子吸收分光光度法、电感耦合等离子光谱发射法对食品中的钙含量进行测定。

关键词:食品;钙;前处理;分析方法

中图分类号:TS207　文献标识码:A　　文章编号:1008-8008(2009)05-0026-03

　　钙是构成人体骨骼和牙齿的主要成分,且在维1.2湿法消化处理

持人体循环、呼吸、神经、内分泌、消化、血液、肌肉、称取适量钙制品于烧杯中,少量水润湿后,加入骨骼、泌尿、免疫等各系统正常生理功能中起重要调10mL水及15mL浓硝酸,盖上表面皿,在电炉或加节作用。维持人体所有细胞的正常生理状态,都要依赖钙的存在。因此,补钙食品应运而生,食品中钙含量多少也成为人们关注的焦点。

食品中钙含量的分析首先涉及样品前处理,目前常用的样品处理方法有:干法灰化处理

[2][3][5][6]

[7]

[1]

热板上加热消化至体积约为6～10mL,稍冷后,加入5mL高氯酸,去掉表面皿,继续加热至冒浓白烟(无蒸干),取下冷却,定容。该法优点是适用范围广,

金属挥发或吸附损失小,分解快速,但由于大量使用氧化剂,因而引入污染,使空白增高。

1.3非混酸消化处理

称取或吸取适量样品于锥形瓶中,加入少量盐酸振摇,使样品溶解,定容。该法适用于易溶于盐酸的样品,对难溶盐酸的样品不适合,使用范围较小。

1.4微波消化处理

称取或吸取适量样品于微波消化罐中,加入5.0mL硝酸,放置过夜后加入1.5mL过氧化氢,再浸泡半小时,连接好消化装置并放入微波消化炉中,按以下程序将样品消解至无色透明:60psi(相等于4atm)处消化10min;100psi处消化10min;150psi处消化15min。消解程序执行完毕后取出转盘,冷却,开罐,将罐内消解液用尖嘴吸管吸入50mL容量瓶中,用适量蒸馏水多次洗涤消化罐,并将洗涤液移入容量瓶中,加水至刻度,摇匀。同时做试剂空白实验。然后分别从样品和空白液中吸取1.0mL放入25mL容量瓶中,分别加入6.25mL2%的镧溶液,然

、湿法

消化处理、非混酸消化处理、低温密封消

[8][9][13][14][15]

解处理、微波消化处理等。其次是测定方法,测定方法主要有:配位滴定法酸钾法

[3][4]

[1][2][15]

、高锰

、分光光度法

[9][10][11][12]

、原子吸收分光

[16][17][18]

光度法、离子选择电极法、电感

[8][13]

耦合等离子光谱发射法等。下面就含钙样品处理及测定方法进行比较分析。

1.样品前处理方法

1.1干法灰化处理

称取或吸取适量钙制品于瓷坩埚中,在可调式电炉(或电热板)上先小火炭化至无烟,因钙的熔点850℃,沸点1200℃,因此选用550～600℃的灰化温度,灰化时间6～8小时。冷却后滴加少许水润湿灰分,用6mol/L盐酸溶液溶解灰分,至滴加1滴盐酸后无气泡产生,然后定容。该法优点是能灰化大量样品、方法简单、无试剂污染、空白低。

[5][6][7][14]

＊收稿日期:2009-02-16

作者简介:王红霞(1967-),女,山西夏县人,运城学院生化实验中心实验师。

后用蒸馏水定容。微波法使分解过程快,消解效率高,酸不挥发,需酸液量少,金属元素损失少,在金属分析前处理中应用范围广。

1.5低温密封消解处理

称取适量样品于带盖的聚四氟乙烯坩埚中,加5.0mLHNO0mLH3和2.2O2,再放入不锈钢消化弹内,于150℃保温3小时。取出后加热破坏掉H2O2,冷却,用水将消解液移入50mL容量瓶中,稀释至刻度。该法使用时,样品用量不能太多,否则因样品与氧化剂的剧烈反应,产生膨胀力超过容器的负载压力,导致容器爆裂或爆炸。

2.测定方法的比较分析2.1配位滴定法(EDTA法)

滴定法的原理:钙与氨羧络合剂能定量地形成金属络合物,其稳定性较钙与指示剂所形成的络合物为强。在pH值12～14范围内,以氨羧络合剂滴定,在到达定量点时,EDTA就自指示剂中夺取钙离子,使溶液呈现游离指示剂的颜色(终点)。根据EDTA络合剂用量,可计算钙的含量。

文献1中选用氰化钾做掩蔽剂,在pH值>10时,EDTA与钙离子结合,溶液呈蓝色,这时只有镁离子对钙离子测定有影响,因此加入氢氧化钠溶液,调节pH值约12,消除镁离子的影响。该方法测定食品中钙含量,相对标准偏差为0.95%～2.33%,回收率为95.8～98.4%,测定方法简洁、方便,无需大型仪器设备,但由于需加剧毒品氰化物做隐蔽剂,容易对环境造成污染,测定完成后要加入少量氢氧化钠和硫酸亚铁使其生成铁氰化物,减少对环境污染。

2.2高锰酸钾滴定法

此法是用氧化还原法建立了高锰酸钾容量滴定

度法测定钙,在pH值为10的氨-氯化铵缓冲溶液中,钙离子与三溴偶氮胂形成1:2蓝色络合物,最大吸收波长位于610nm处,表观摩尔吸光系数=7.16

4×10,在25mL溶液中钙量在0～25范围内遵守比尔定律。具体测定时,在比色管中加入样品液后,加入3mL缓冲液,3mL显色剂,用蒸馏水稀释至刻度,同时做样品空白,20min后比色。

谭琳琳等是在pH值为4.5的HAc-NaAc缓冲液中,钙与偶氮氯膦作用形成蓝色络合物,可以比色定量,测定波长670nm,该方法在测定时需加热,具体测定步骤为将处理好的样品液加入25mL比色管中,定容至刻度,然后加入2mL缓冲液,掩蔽剂6%的焦磷酸钠、2%的硫脲各0.1mL,摇匀,再准确加入2.5mL0.06%的显色剂,摇匀,于沸水浴中继续加入并保持沸腾2min(在水浴中不超过6min),取出后迅速冷却,用去离子水定容,摇匀,放置40～50min后,用1cm比色皿,试剂空白作参比测定。该法相对于李景梅等的方法,需加热冷却以使钙与显色剂的络合物可稳定8小时。

分光光度法因仪器普及率高,操作简单,测定效果较满意,在食品测定中应用广泛。

2.4原子吸收分光光度法

国标测定钙的方法为原子吸收分光光度法,测定波长为422.7nm,仪器狭缝为0.5nm,灯位置、及电流等均按仪器使用说明调制至最佳状态,然后点火测定。首先测定标准系列,后测定样品和空白,标准系列、样品及空白均用1%镧溶液或0.01moL/L8-羟基喹啉稀释。此方法最低检出限为0.1μg/L,测定结果准确。

胡宇东、陈焕新等用火焰原子吸收分光光度法测定高钙片中钙,测定钙的波长为422.7nm,仪器狭

法测钙含量的方法,是在含有EDTA的pH值为3.5缝为0.7nm,空气乙炔流量比为5∶1,氘灯作背景。

～4.5的氨性溶液中,先用草酸盐选择性的沉淀钙取标准钙液0,0.5,1.0,2.0mL(相等于0,50.0,离子,沉淀物经过滤、洗涤,用硫酸将所得的沉淀物溶解,在75～85℃条件下用高锰酸钾标液滴定,终点为微红色。

文献2中采用在酸性溶液中加入草酸铵的方法,因在酸性条件下不会有草酸钙沉淀形成,在加入

+

100.0,200.0μg钙)于50mL容量瓶中,分别加入12.5mL2%的镧溶液,再加水至刻度。将钙标准系列和钙试样及试样空白分别导入火焰原子化器进行测定,根据标准系列计算出样品含量。该方法吸光度与钙含量在0～8.0mg/L范围内呈线性关系,相

沉淀剂后,再滴加氨水逐渐中和溶液中的H离子,关系数为r=0.9993。方法检出限为0.02mg/L,回

2-使C浓度缓慢增加,得到草酸钙粗晶形沉淀。收率为98.0%～102.2%。2O2该法不需要大型仪器,操作简单,测定结果的相对标准偏差为0.30%,回收率96.30%～102.12%,因此该法在中小型实验室值得推广。

2.3分光光度法

李景梅等用三溴偶氮胂作为显色剂,用分光光

原子吸收分光光度法测定低含量钙制品效果较滴定法和高锰酸钾法好。

2.5离子选择电极法

取适量处理好的样品于烧杯中,用钙离子选择电极为指示电极,以甘汞饱和电极为参比电极,用

火焰原子吸收光谱法测定补钙剂中EGTA标液为滴定剂,在pH值为10的四硼酸钠-[5]于笑宇,陈晓红等.

氢氧化钠缓冲液中进行,滴定突跃明显,可达到测定目的。

此法标准偏差在0.018～0.025之间,回收率在95.0%～102.3%范围内,该方法是陆益民用来测味精中钙含量,本法操作简单,仪器为普通的酸度计或离子计,一般实验室都具备,因此可以在食品测定中推广应用。

2.6电感耦合等离子光谱发射法

在文献4中,王丹红等用电感耦合等离子光谱发射法测定烤鰻中钙等几种金属离子。在入射功率为1.1KW,物化压力为0.17Kpa,溶液提升量1.0L/min,积分时间25s,轴向观测,狭缝15×100μm,冷却气流量18L/min,辅助气流量0.1L/min,钙的分析线为315.887nm时进行测定。

该法钙最低检出限为0.0307μg/mL,回收率93%～106%,在同时测定几种金属离子时准确快速。

3.结论

3.1对中小型食品加工厂,实验室不具备大型仪器设备时,可采用配位滴定法、高锰酸钾法、分光光度法和离子选择电极法测定食品中钙离子。

3.2对大型食品加工厂,实验室仪器设备先进,除采用上述方法外,还可采用原子吸收分光光度法和电感耦合等离子光谱发射法测定食品中钙离子。参考文献:

[1]王喜明,刘玉欣,常凤启,等.滴定法测定保健食品中的

钙[J].中国卫生检疫杂志,2006,16(6):754～755.[2]曹海兰.保健食品中钙测定方法的改进[J].中国卫生检

验杂志,2004,14(1):901

[3]加建斌.高锰酸钾滴定法测定补钙制品中的钙含量[J].

安徽农业科学,2007,35(23):7076～7077.

[4]王瑞斌.乳类中钙测定方法的探讨[J].商场现代化,

2005,21(7):239～240.

钙[J].理化检验-化学分册,2004,40(6):356～357.[6]徐学笛.空气-乙炔火焰原子吸收光谱法测定头发中钙

元素含量的方法及研究[J].化工时刊,2008,22(4):73～75.

[7]冯会玲.非混合酸消化-原子吸收光度法测定高钙片中

钙的含量[J].医药与保健,黑龙江科技信息,2008,8(3):179.

[8]王丹红,吴文唏,陈祥明,等.低温密封消解ICP-OES

法测定烤鳗中的钙-铁-锌-铜-锰-镁[J].分析实验室,2008,27:343～344.

[9]谭琳琳,张楠,张贝,等.食品中钙的微波消化-偶氮氯

膦分光光度测定法[J].职业与健康,2004,20(3):33.[10]李景梅,王媛,王巍,等.三溴偶氮胂分光光度法测定钙

[J].冶金分析,2004,24(5):53～55.

[11]李琼芳,钟智竑,张穗娟,等.二溴对甲基偶氮甲磺分光

光度法测定调味品中的钙[J].中国酿造,2007,174(7):58～60.

[12]胡浩斌,郑旭东.茶叶中钙的快速测定[J].理化检验-化学分册,2003,39(9):544～545.

[13]额尔登桑,斯钦达来,斯琴巴特尔.微波消解ICP-AES

法同时测定蒙药新-Ⅱ中多种微量元素及Ca/Mg,Cu/Zn比值的分析[J].分析试验室,2006,25(10):96～98.

[14]胡宇东,陈新焕.微波消化-火焰原子吸收法测定营养

饮品高乐高中钙的含量[J].微量元素与健康研究,2003,20(6):64～65.

[15]洪紫坚.应用微波消化技术测定食品中钙的含量[J].

海峡药学,2004,16(3):87～88.

[16]陆益民.离子选择性电极法测定味精生产中的钙含量

[J].中国调味品,2004,10(10):37～39.

[17]顾亚凤.用ETH-1001中性载体PVC膜钙电极测定肉

中钙的含量[J].中国禽业导刊,2003,20(2):38.[18]李慧荔,刘焕云,苑艳辉,等.离子选择性电极法测定食

品中钙的含量[J].食品与药品,2005,7(4):57～59.

【责任编辑　杨　强】