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奶粉主要营养成分的傅里叶变换红外光谱法分析

时间:2023-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:奶粉中的主要营养成分脂肪、蛋白质和糖等在红外光区有典型的特征吸收峰,其中脂肪的特征峰为νCH2cm-1、νCH2cm-1和νC═Ocm-1;蛋白质的特征峰为νC═O1 680~1 630 cm-1和νN—H,C-N1 570~1 510 cm-1;糖的特征峰为νO—H3 800~3 200 cm-1、930~900 cm-1和785~755 cm-1处的环振动峰。

一、目的及要求

1.进一步熟悉红外分光光度计的仪器结构。

2.掌握KBr压片的方法。

3.用红外光谱法分析奶粉中的主要营养成分。

二、实验原理

红外光谱根据不同的波数范围分为近红外区(13 330~4 000 cm-1)、中红外区(4 000~650 cm-1)和远红外区(650~10 cm-1)三个光区。其中,中红外区是应用最早和最广的一个区,大多数有机化合物和无机离子的基频振动吸收都落在中红外区。化合物分子中所含的化学键或官能团不同,或官能团所处的化学环境不同,其振动能级从基态跃迁到激发态所需能量不同会吸收不同波长的红外光,形成不同的红外光谱图,而相关吸收峰的高度与其含量成正比。因此,红外光谱法被广泛用于有机物的定性和定量研究。

奶粉中的主要营养成分脂肪、蛋白质和糖等在红外光区有典型的特征吸收峰,其中脂肪的特征峰为νCH2(2 925±1)cm-1、νCH2(2 854±1)cm-1和νC═O(1 746±1)cm-1;蛋白质的特征峰为νC═O1 680~1 630 cm-1和νN—H,C-N1 570~1 510 cm-1;糖的特征峰为νOH3 800~3 200 cm-1、930~900 cm-1和785~755 cm-1处的环振动峰。不同奶粉红外谱图的区别主要表现在脂肪、蛋白质和糖的特征吸收峰的峰高、峰面积以及糖νC═O1 200~900 cm-1处振动峰不同。脱脂和低脂奶粉红外谱图中νCH2(2 925±1)cm-1、νCH2(2 854±1)cm-1和νC═O(1 746±1)cm-1脂肪吸收峰强度很低或缺失,蛋白质吸收峰νC═O1 659 cm-1很显著;νO—H3 366 cm-1呈光滑的强宽峰;全脂奶粉红外谱图中,νCH2(2 925±1)cm-1吸收峰是谱图中的最高峰;νOH3 344 cm-1呈光滑的强宽峰。

三、仪器与试剂

1.仪器

Nicolet_is 10型傅里叶红外光谱仪

压片机

玛瑙研钵

红外干燥灯

2.试剂

脱脂、低脂、全脂奶粉

四、实验步骤

1.了解样品来源、种类和特征。

2.KBr压片。

3.红外分光光度的测定。

4.谱图解析。

五、数据处理

1.记录实验条件(测定波数范围、参比物、室内温度、室内相对湿度)。

2.在得到的脱脂、低脂和全脂奶粉的红外吸收光谱图上,标出各特征吸收峰的波数,并确定其归属。

3.将这3种奶粉进行比较,指出它们之间的差别,并说明原因。

六、思考题

1.制样方法对红外光谱有何影响?如何选择?

2.如何区别不同脂肪含量的奶粉?

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