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1、食品仪器分析,一、什么是仪器分析,仪器分析是分析化学的重要组成部分。 分析化学Analytical Chemistry 研究物质的组成、含量、结构及其它多种信息的科学，人们用来认识、解剖自然的重要手段之一。包括化学分析和仪器分析两部分。,绪 论,“化学中的信息科学”,分析化学的历史 经历三次巨大变革 (1) 20世纪40年代前：分析化学=化学分析 标志工具：天平的使用 越来越多的问题化学分析不能解决 快速、实时检测方法？ 痕量分析方法？ 结构确定？,(2) 20世纪40年代到80年代： 分析仪器的大发展时期，确立了仪器分析的地位； 原因： 社会发展的迫切需要（发展动力，连续化大生产的迫 切需要
2、）； 物理学+电子技术+精密仪器制造技术的发展. 分析化学 = 化学分析+仪器分析 仪器分析：通过最佳的物理方法获取尽可能多的化 学信息,(3) 20世纪八十年代 21世纪初：由“化学信息科 学”上升到“系统信息科学”。 标志工具：微型计算机控制的现代智能型分析仪 器的大量使用. 原位，实时，在线,传统分析方法,Moving,Analysis,原位、在线、实时、多维、微区 海洋浮标与微型实验室,天、空、面、底立体检测,原位在线无人值守,Test case. Small and portable PCR machines help detect biowarfare agents even wh
3、en there are no labs around.,战争与战场现场快速测试,体液、单细胞分析,利用分析手段,分子之间 的相互作用原理,分析方法的新原理新理论,单分子检测及荧光图谱,分 析 化 学,化 学 分 析,仪 器 分 析,酸碱滴定,配位滴定,氧化还原滴定,沉淀滴定,电化学分析,光化学分析,色谱分析,波谱分析,重量分析,滴定分析,电位、电导、电解、库仑极谱、伏安,光度、吸收、发射、荧光,气相、液相、离子、超临界、薄层、毛细管电泳,核磁、质谱,1901 Rontgen et al 首次发现X射线存在 1907 Michelson et al 首次制造精密光谱仪器 1922 Aston
4、et al 发明质谱测定同位素 1923 Pregl et al 发明有机物微量分析 1930 Raman et al 发现拉曼效应 1944 Rabi et al 用共振方法记录原子核磁性 1948 Tiselius et al 用电泳法发现血浆蛋白性质 1952 Bloch et al 发展核磁共振精细测量法 1952 Martin et al 发明分配色谱 1959 Heyrovsky et al 发明极谱法 1981 Siegbahn et al 发明高分辨电子光谱法 1981 Bloembergen et al 发展激光光谱学 1991 Ernst et al 高分辨核磁共振方法发展
5、,与分析仪器发明相关的诺贝尔奖获得者,2002年诺贝尔化学奖 授予三位分析仪器领域的学者,美国 John B. Fenn 日本 田中耕一 质谱法 研究蛋白质 瑞士 Kurt Wuthrich 生物分子的三维结构,2003 年诺贝尔医学奖 授予核磁共振成像领域的科学家,二 仪器分析在食品科学中的应用 食品仪器分析：仪器分析技术在食品科学与生产中的应用。 (一) 食品生产加工控制 1.食品原料的质量控制 2.食品生产加工过程的控制 3.食品成品的质量控制 (二) 食品监督管理 1.食品商品的质量管理 2.食品污染的检测,(三) 食品检测内容 1.食品营养成分 2.微生物代谢物 3.农药残留 4.重
6、金属元素 ,本课程主要讲述内容： 一. 色谱分析法 (气相色谱GC,液相色谱LC) 8学时 二. 质谱分析法 (MS) 4学时 三. 核磁共振波谱法 (NMR) 4学时 四.光谱分析法 (紫外吸收UV,红外吸收IR,原子吸收AAS) 4学时,三. 学习内容简介,色谱法利用不同物质在不同相态的选择性分配，以流动相对固定相中的混合物进行洗脱，混合物中不同的物质会以不同的速度沿固定相移动，最终达到分离的效果。,色谱分析法,柱色谱法 薄层色谱法 气相色谱法 高效液相色谱法 ,条件选择,样品处理,检测结果,物质的分子被击成带电碎片，用电场和磁场将运动的带电碎片按它们的质荷比分离后进行检测。测出离子准确质
7、量即可确定离子的化合物组成。根据碎片结构，推测该分子的结构。 最有效的定性分析方法之一。,质谱分析法,丙酮的质谱图,核磁共振波谱法,是将核磁共振现象应用于测定分子结构的一种谱学技术。 人们不仅可以借助它来研究反应机理，还可以用来研究蛋白质和核酸等生物大分子的结构与功能。,物质分子中的H核，在适当的磁场中会发生共振，吸收特定光波，从而产生波谱。 a. 根据其所处环境不同而出现在图谱的不同位置; b. 根据其相邻C上的H的个数，被分裂成多重峰，由此判断分子结构。,碘乙烷的核磁共振波谱图,原子吸收光谱法,测量对象：对呈原子状态的金属元素和部分非金属元素。 测量方法：由待测元素灯发出的特征谱线通过供试
8、品经原 子化产生的原子蒸气，被蒸气中待测元素的基 态原子所吸收，通过测定辐射光强度减弱的程 度，求出供试品中待测元素的含量。,Ultraviolet and Visible Spectrophotometry,常见分析仪器,日本Jascoo公司荧光分光光度计,High Performance Liquid Chromatography,气相色谱仪 Gas Chromatography,GC-MS,Perkin-Elemer的原子吸收 （Atomic Absorption Spectrometry）,日本岛津公司的原子吸收 （Atomic Absorption Spectrometry）,HPLCMS/MS,功能食品研究团队 主要分析设备,三.本课程学习目的、要求,掌握常用仪器分析方法的原理和仪器的简单结 构； 了解各种仪器分析的方法在食品分析中的应用。,期末成绩= 实验成绩(10%)+平时成绩(40%) +期末笔试(50%),课时: 32学时讲授+16学时实验,平时成绩 = 出勤 + 作业 + 提问 + 专题汇报,提 问,你心中的食品仪器分析是门什么样的 课程？ 你希望怎么上这门课？,