蔬菜、食品中铁含量的测定

蔬菜、食品中铁含量的测定 论文摘要 随着社会的发展，人们的生活水平有了很大的提高，营养成了一个普遍的话题。人体每天需要摄入多种营养物质，其中蔬菜时非常重要的一种。 采用邻二氮菲分光光度法直接对辣椒、芹菜、白菜等几种蔬菜不同部位中铁的含量进行测定。 关键词 蔬菜，食品，铁含量，分光光度法，邻二氮杂菲，标准曲线法 前 沿 铁元素在人体中具有造血功能,参与血蛋白、细胞色素及各种酶的合成，促进生长;铁还在血液中起运输氧和营养物质的作用;人的颜面泛出红润之美，离不开铁元素。人体缺铁会发生小细胞性贫血、免疫功能下降和新陈代谢紊乱;如果铁质不足可导致缺铁性贫血，使人的脸色萎黄，皮肤也会失去了美的光泽。缺铁还会造成体重增长迟缓、骨骼发育异常，对儿童及青少年影响较大。科学研究发现:正常人体每天从食物中摄取1,1(5mg的铁即可维持体内铁的平衡。如果食物中铁的含量不足，就容易发生缺铁[1]。此研究对于指导人们合理食用蔬菜进行补铁，防治缺铁性贫血的发生，以及合理开发蔬菜产品提供了可靠的科学理论依据。 实验仪器 1.主要仪器与设备:722型分光光度计，马福炉，电热炉，容量瓶，移液管，普通天平，电子天平，比色管，电子天平，烧杯，移液管，比色皿，漏斗及漏斗架等。 2.试剂: (1)200ug/ml铁标准溶液:准确称取0.864g 分析纯NH4Fe(SO4)2•12H2O，置于烧杯中用30ml 2mol/L盐酸溶解后移入500ml容量瓶中，定容，摇匀。 (2)20ug/ml 铁标准溶液:由200ug/ml的铁标准溶液溶液准确稀释10倍而成 (3) 0.2%邻二氮杂菲溶液:准确称取邻二氮杂菲0.5g，置于烧杯中加热溶解后，移入500ml容量瓶中，定容，摇匀。 (4)10%盐酸羟胺溶液:称取盐酸羟胺固体10g，用量筒量取80ml水加热溶解，转移至100ml容量瓶中，定容，摇匀。 (5)1mol/L NaAc 溶液:称取NaAc固体68g，置于烧杯中溶解后，移入500ml容量瓶中，定容，摇匀。 (6) 0.4 mol/L NaOH溶液:称取1.6g NaOH固体溶于烧杯中，冷却后转移入100ml容量瓶中，定容，摇匀。 (7) 2mol/l HCl溶液:用移液管准确移取浓盐酸10ml于50ml容量瓶中，定容，摇匀。 (8) 1:1 HCl溶液:用移液管准确移取浓盐酸25ml于50ml容量瓶中，定容，摇匀。 3.实验用品:新鲜蔬菜(菠菜、芹菜、韭菜、青椒、油菜)，鸡蛋黄 实验步骤 一.样品处理: 1.取新鲜青椒，捣碎称取100g，置于蒸发皿中，在通风处中小火加热，直至不再冒烟为止，然后将其放入马弗炉内灰化(约一天一夜)，去处冷却后，加入1:1的盐酸，并用小火加热使其全部溶解，然后过滤，移入100ml的容量瓶中。定容，摇匀，备用。 2.取鸡蛋黄称重16.3g置于蒸发皿中，捣碎，在通风处中小火加热，直至不再冒烟为止，然后将其放入马弗炉内灰化(约一天一夜)，去处冷却后，加入1:1的盐酸，并用小火加热使其全部溶解，然后过滤，移入100ml的容量瓶中。定容，摇匀，备用。 二.条件试验: 1.最佳波长的测定: 准确移取5ml20ug/ml铁标准溶液于50ml容量瓶中，加入2ml10%的盐酸羟胺溶液，摇匀， 冷却，2min后加入5ml1mol/L的NaAC 溶液和3ml 0.2%邻二氮杂菲溶液，定容，摇匀。在722型分光光度计上用1cm比色皿，以水为参比溶液，用不同波长430—580 nm,每隔10nm测吸光度，并绘制吸光度——波长曲线找出最佳波长区间。 吸光度/nm A A A 12波长 430 0.235 0.248 0.241 450 0.283 0.289 0.286 470 0.328 0.337 0.332 490 0.361 0.366 0.363 500 0.372 0.377 0.375 510 0.384 0.391 0.388 520 0.371 0.378 0.374 530 0.313 0.312 0.312 550 0.116 0.134 0.125 570 0.042 0.056 0.049 由图知最佳波长为510nm。 2.最佳时间的选择: 准确移取5ml20ug/ml铁标准溶液于50ml容量瓶中，加入2ml10%的盐酸羟胺溶液，摇匀， 冷却，2min后加入5ml1mol/L的NaAC 溶液和3ml 0.2%邻二氮杂菲溶液，定容，摇匀。在510nm处，用分光光度计测得吸光度，并记下读数，经1min,5min,10min,20min,30min,60min,90min,120min各测一次吸光度，并绘制吸光度——时间曲线，找出最佳显色时间。 时间1 5 10 20 30 60 90 120 /min 吸光度 0.381 0.386 0.385 0.388 0.389 0.387 0.386 0.389 由图知，反应5min后就趋于稳定。 3. 显色剂最佳用量的测定 取7只50ml容量瓶编号，分别加入5ml 20ug/ml 铁标准溶液，再加入1ml 10%盐酸羟胺溶液摇匀，冷却，2min后加入5ml1mol/L NaAC 溶液,再分别加入0.2%邻二氮杂菲溶液0.3 、0.6、1.0、1.5、2.0、3.0、4.0ml，定容，摇匀。一定时间后用1cm比色皿，以水为参比溶液，用分光光度计在510nm处，测定吸光度，并绘制吸光度—— 显色剂用量曲线，找出显色剂最佳用量。 0.3 0.6 1.0 1.5 2 3 4 邻二氮杂 菲/ml A 0.246 0.379 0.383 0.384 0.380 0.384 0.381 1 A 0.242 0.376 0.382 0.387 0.376 0.371 0.369 2 A 0.243 0.378 0.382 0.386 0.378 0.378 0.375 由图知，显色剂的最佳用量为1.5ml 4.最佳还原剂的选定 取7只50ml容量瓶编号，分别加入5ml 20ug/ml 铁标准溶液，再分别加入10%盐酸羟胺溶液0.2，0.8，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0ml。2min 后加入3 ml 0.2%邻二氮杂菲溶液，定容，摇匀，。一定时间后用1cm比色皿，以水为参比溶液，用分光光度计在510nm处，测定吸光度，并绘制吸光度——还原剂用量曲线，找出还原剂最佳用量。 0 0.2 0.8 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 盐酸羟 胺/ml A 0.037 0.367 0.379 0.388 0.388 0.373 0.367 0.363 1 A 0.036 0.368 0.381 0.389 0.387 0.375 0.371 0.366 2 A 0.036 0.368 0.380 0.385 0.388 0.374 0.369 0.365 由图知，还原剂最佳用量为1.5ml。 5.PH值对吸光度的影响 用移液管准确移取5.0ml 20ug/ml 铁标准溶液于50 ml 容量瓶中，再加入5ml 2mol/L HCl 和10.0 ml 5%盐酸羟胺溶液，摇匀，2min 后加入3 ml 0.2%邻二氮杂菲溶液，定容，摇匀，备用。取7只容量瓶50ml编号，用移液管分别取上述溶液5 ml 于其中，向各个容量瓶中加入0.4mol/LNaOH 溶液0.0、2.0、3.0、4.0、6.0 8.0及10.0ml，定容，摇匀，用PH试纸测其PH值，用1cm比色皿，以水为参比溶液，测吸光度，并绘制吸光度——NaOH用量曲线，找出最佳pH值。 0 2 3 4 6 8 10 NaOH的 用量/ml 2 3 4 5 6 6 7.5 PH(广泛) 2.5 3.5 4.5 5.5 6 6.5 8 PH(精确) A 0.351 0.348 0.358 0.375 0.384 0.388 0.315 1 A 0.347 0.352 0.369 0.377 0.380 0.387 0.318 2 A 0.349 0.350 0.363 0.376 0.384 0.380 0.317 由图知最佳PH值为5 6( 缓冲剂最佳用量的测定: 取7支50ml容量瓶编号，分别加入5 ml 10ug/ml 铁标准溶液，再加入1.0ml5%盐酸羟胺溶液，摇匀，2min 后分别加入1mol/L NaAc溶液2.0，3.0，4.0，5.0，6.0，7.0ml及9.0ml，再分别加入3.0ml0.2%邻二氮杂菲溶液，定容，摇匀，用1cm比色皿，以水为参比溶液，测其吸光度，并绘制吸光度——缓冲剂用量曲线，找出缓冲剂最佳用量。 0 1 3 4 5 6 7 NaAc的 用量/ml A 0.384 0.393 0.395 0.403 0.395 0.399 0.396 1 A 0,386 0.395 0.399 0.405 0.395 0.396 0.394 2 A 0.385 0.394 0.397 0.404 0.395 0.398 0.395 缓冲液最佳用量为4ml 三、铁含量的测定: 1.标准系列(1#—6#)及未知物溶液(7#)的配置:在7个25ml容量瓶中，按下表，上下依次加入各试剂: 1 2 3 4 5 6 7 8 20ug/ml的铁0 2 4 6 8 10 X(待Y(待标准溶液/ml 测) 测) 10%的盐酸1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 羟胺/ml 摇匀，5min4 4 4 4 4 4 4 4 后，加1mol/L 的NaAc溶液 /ml 0.2%的邻二1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 氮杂菲溶液 /ml 2. 吸光度的测定:用1cm比色皿，以试剂空白为参比溶液，在510nm处，测1#—6#溶液的吸光度，以50ml溶液中铁含量为横坐标，相应吸光度为纵坐标，利用1#—6#系列标准溶液可绘制标准曲线。 1 2 3 4 5 6 7 8 A 0.002 0.216 0.306 0.446 0.595 0.730 0.368 0.404 1 A 0.004 0.196 0.310 0.438 0.592 0.726 0.362 0.398 2 A 0.003 0.206 0.308 0.442 0.594 0.728 0.365 0.401 从上面坐标找到:蛋黄吸光度为0.365时的铁的质量为92ug,待测15.2g鸡蛋黄的铁含量为920ug,即605.26ug/10g。 白菜吸光度为0.401时的铁的含量为108ug，待测100.5白菜的铁含量为1080ug,即107.46ug/10g。 四、回收实验: 1. 取两50ml容量瓶，编号1、2，分别加入鸡蛋黄样品液10ml，再在2号比色管中加入1ml20ug/ml铁标准溶液，然后分别加入1.0m10%盐酸羟胺溶液，2min后再分别依次加入4ml1mol/LNaAc溶液与2.0ml0.2%邻二氮杂菲溶液，并调pH=5.0，定容、摇匀。测其吸光度A1、A2 2. 取两25ml容量瓶，编号1、2，分别加入青椒样品液3ml，再在2号比色管中加入1ml10ug/ml铁标准溶液，然后分别加入1.0m5%盐酸羟胺溶液，2min后再分别依次加入4ml1mol/LNaAc溶液与2.0ml0.1%邻二氮杂菲溶液，并调pH=5.0，定容、摇匀。测其吸光度A1、A2 A1 A2 鸡蛋黄 0.338 0.386 白 菜 0.397 0.467 回收率求算: 鸡蛋黄:由标准曲线查的，吸光度为0.338时铁含量为87ug，吸光度为0.386时铁含量为106ug, (106-87)/20=95% 白 菜:由标准曲线查的，吸光度为0.397时铁含量为112.5，吸光度为0.467是的铁含量为131.7ug, (131.7-112.5)/20=96% 以上实验数据该实验可行。 参考文献 成都科技大学分析化学教研组。分析化学实验。北京:高等教育出版社，1999。 武汉大学。分析化学实验。北京:高等教育出版社，1996。 叶世柏，食品理化检验指南。北京:北京大学出版社，1991. 邱光正，张天秀，刘耘主编《大学基础化学实验》山东大学出版社。 赵传孝等著，食品检验技术手册。北京:中国食品出版社，1990.