乳粉中维生素D外标法与内标法测定方法的研究.docx
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乳粉中维生素D外标法与内标法测定方法的研究
黑龙江东方学院
本科生毕业论文（设计）
乳粉中维生素D外标法与内标法测定方法的研究
姓名
苑劲松
学号
074131640
专业
食品科学与工程
班级
2007-D
指导教师
张勇
学部
食品与环境工程
答辩日期
2011年5月21日
黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计）任务书
姓名
苑劲松
学号
074131640
专业班级
食品科学与工程2007-D
毕业论文（设计）题目：
乳粉中维生素D外标法与内标法测定方法的研究
毕业论文（设计）的立题依据
随着人们对健康的重视，消费者对乳品的需求量越来越大，而目前市场上各类乳品琳琅满目，种类繁多，本文利用高效液相色谱法，对贝因美三个年龄段乳粉中维生素D的含量进行测定，比较外标法与内标法所测定的维生素D含量的准确性。
选出最佳的测定方法，希望将此法应用并指导生产实践。
主要内容及要求
采用高效液相色谱法，用外标法与内标法对贝因美的A婴儿乳粉、G儿童乳粉、C中老年乳粉中维生素D的含量分别进行平行检测，确定最佳的测定方法。
要求实验过程中要精确向粉样中添加维生素D标样，控制好萃取的温度及皂化的时间。
进度安排
2010年11月10日
选题
2010年11月10日~2011年5月20日
接受指导老师的指导
2010年11月10日~11月15日
拟定论文大纲
2010年11月16日~11月21日
搜集、查阅、整理相关资料
2010年11月22日~2011年3月20日
初稿形成
3月21日~3月25日
初稿审定
3月26日~3月30日
第一次修改
3月31日~4月6日
第一次审定
4月7日~4月15日
第二次修改
4月16日~4月23日
定稿
4月24日~5月18日
论文评阅小组评审论文（设计）
5月23日
毕业论文（设计）答辩
学生签字：
指导教师签字：
2011年05月21日
乳粉中维生素D外标法与内标法测定方法的研究
摘 要
维生素D是复杂机体所需的一种营养素，他以不同的方式影响机体的一切组织细胞，他对维持机体生理机能、预防疾病等方面具有非常重要的作用。
人体内各种维生素的缺乏或过多，都会导致人体生理机能的失调和紊乱，甚至导致各种疾病。
乳粉是婴幼儿和中老年人经常食用的一种食品。
本文采用高效液相色谱法，使用外标法和内标法对贝因美的A婴儿奶粉、G儿童奶粉和C中老年奶粉中维生素D含量分别进行了检测及比较分析。
检测结果分析表明：
在本实验中，选择贝因美的三种不同年龄段的奶粉采用了不同的检测方法，对其进行维生素D含量的测定。
结果，在同一实验条件下，采用内标法对乳粉中维生素D含量进行检测其结果更加准确，因此采用内标法测定奶粉中维生素D含量为最佳测定方法，此法非常适合乳粉厂和检验检测机构作为测定维生素D含量的方法。
关键词：
乳粉；维生素D；外标法；内标法
VitaminDinmilkpowderandtheinternalstandardexternalstandardmethodofdetermination
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字典
Abstract
VitaminDisacomplexbodyofnutrientsneeded,ofhisbodyindifferentwaysallthecells,hephysiologicalfunctionsinmaintainingthebody,diseaseprevention,andsohasaveryimportantrole.Thelackofvitaminsinthehumanbodyortoomuchcanleadtophysiologicaldisordersanddisorderedfunction,orevenleadtovariousdiseases.Infantmilkpowderandtheelderlyareoftenconsumedasafood.Inthispaper,highperformanceliquidchromatography,usingtheexternalstandardmethodandtheinternalstandardmethodBeingmateinfantformula,A,GandCinolderchildrenmilkvitaminDcontentofmilkwereexaminedandcompared.
Testresultsshowedthat:
Inthisexperiment,threeselectedBeingmatemilkofdifferentagesindifferentdetectionmethods,itsvitaminDcontent.Theresults,whatevertheformula,weredetectedbyinternalstandardmethodismeasuredunderthehighestlevels,butalsoclosesttotheactualamountadded.That,inthesameexperimentalconditions,theuseoftheinternalstandardmethodismoreprecisedeterminationofvitaminD,isthebestmethod.
Keywords:
Milk；vitaminD；externalstandardmethod；internalstandard
朗读
显示对应的拉丁字符的拼音
字典
目 录
摘 要i
Abstractii
第1章绪 论1
1.1乳及乳制品1
1.1.1乳的定义1
1.1.2乳的营养价值及分类1
1.1.3乳及乳制品的发展2
1.2乳粉定义及分类3
1.2.1全脂乳粉3
1.2.2脱脂乳粉3
1.2.3调味乳粉3
1.2.4婴儿配方乳粉Ⅰ3
1.2.5婴儿配方乳粉Ⅱ、Ⅲ3
1.2.6婴儿配方粉3
1.2.7婴幼儿补充谷粉4
1.2.8较大婴儿和幼儿配方粉4
1.2.9婴幼儿断奶期辅助食品4
1.2.10婴幼儿断奶期补充食品4
1.3维生素的D概述5
1.3.1维生素D的性质和功能5
1.4维生素D测定方法概述7
1.4.1外标法概述7
1.4.2内标法概述8
1.4.3外标法与内标法比较9
1.5高效液相色谱法原理及应用9
1.5.1高效液相色谱法的检验原理9
1.5.2高效液相色谱法在食品检验中的应用10
1.6研究目的和意义11
第2章材料和方法12
2.1实验材料12
2.1.1奶粉试样12
2.1.2试剂12
2.2仪器与设备12
2.3试验方法13
2.3.1取样13
2.3.2使用不同方法测定维生素D15
2.3.3维生素D的测定15
2.3.4维生素D含量测定的计算方法16
2.3.5最佳测定方法的确定16
2.3.6数据处理17
第3章结果分析26
3.1各种乳粉采用不同方法下维生素D的检测结果26
3.1.1A婴儿乳粉采用同方法维生素D的检测结果26
3.1.2G儿童乳粉采用不同方法下维生素D的检测结果26
3.1.3C中老年乳粉采用不同方法维生素D的检测结果27
3.1.4不同测定方法对测定维生素D含量的结果分析27
结 论29
参考文献30
致 谢31
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乳粉中维生素D外标法与内标法测定方法的研究
第1章绪 论
1.1乳及乳制品
1.1.1乳的定义
乳：
哺乳动物分娩后乳腺分泌的一种白色或微黄色的不透明液体。
它含有幼畜生长发育所需的全部营养成分，是哺乳动物出生后最适于消化吸收的全价食物[1]。
乳制品：
以乳为主要原料经加热、干燥、冷冻、发酵等工艺，加工制成的固体或液体[2]。
1.1.2乳的营养价值及分类
1.1.2.1乳的成分及营养价值
乳类的水分含量为86%~90%，因此它的营养素含量与其他食物比较相对较低。
蛋白质：
乳中的蛋白质含量比较恒定，约在3.0%左右，含氮物的5%为非蛋白氮。
传统上将牛乳蛋白质划分为酪蛋白和乳清蛋白两类。
酪蛋白约占牛乳蛋白质的80%，乳清蛋白约占总蛋白质的20%[3]。
牛乳蛋白质为优质蛋白质，生物价为85，容易被人体消化吸收。
脂类：
牛乳含脂肪2.8%~4.0%。
乳中磷脂含量约为20~50mg/100ml，胆固醇含量约为13mg/100ml。
乳脂肪主要以脂肪球的形式存在，其直径在1~10µm之间。
脂肪球表面有一层脂蛋白膜，可防止脂肪球发生凝聚，也阻碍了脂酶对乳脂肪的水解。
这层蛋白膜来自分泌细胞的细胞质和细胞质膜，主要成分为磷脂和糖蛋白。
碳水化合物：
乳类碳水化合物含量为3.4%~7.4%，碳水化合物的主要形式为乳糖。
乳糖可促进钙等矿物质的吸收。
矿物质：
乳中的矿物质主要包括钠、钾、钙、镁、氯、磷、硫、铜、铁等大部分与有机酸结合形成盐类，少部分与蛋白质结合或吸附在脂肪球膜上。
特别是钙含量丰富，质量好。
并且乳中的钙具有较高的生物利用率，为膳食中最好的天然钙来源。
维生素：
乳中含有几乎所有种类的维生素，包括维生素A、维生素D、维生素E、维生素K、各种B族维生素和微量的维生素C。
只是这些维生素的含量差异较大。
总的来说，牛奶是B族维生素的良好来源，特别是维生素B2。
牛奶中还包括其他成分如酶类、有机酸及其他生理活性物质。
1.1.2.2乳制品的分类
（1）液态乳类：
主要包括有杀菌乳GB5408.1；灭菌乳GB5408.2；酸牛乳GB2746、配方乳等。
（2）乳粉类：
主要包括有全脂乳粉、脱脂乳粉、全脂加糖乳粉和调味乳粉GB5410；婴幼儿乳粉GB10765、GB10766、GB10767；其他配方乳粉。
（3）炼乳类：
主要包括有全脂无糖炼乳（淡炼乳）；全脂加糖炼乳GB5417；调味炼乳；配方炼乳等。
（4）乳脂肪类：
主要包括有稀奶油GB5414；奶油GB5415；无水奶油等。
（5）干酪类：
主要包括有原干酪；再制干酪等。
（6）乳冰淇淋类：
主要包括有乳冰淇淋；乳冰等。
（7）其他乳制品类：
主要包括有干酪素GB5424；乳糖GB5422；乳清粉浓缩乳清蛋白等[4]。
1.1.3乳及乳制品的发展
中国乳业起步晚，起点低，但发展迅速。
据统计2009年全国奶牛头数1663.2万头，奶类总产量3662.4万吨，乳制品加工业产值达1498.4亿元。
2010年1月至6月，中国乳制品产量1052.2万吨，乳制品加工产值645.7亿元，同比增长23.61％，中国乳制品产量和总产值，已逐渐吸引了世界的眼光，但同时，中国人均奶消费量与发达国家相比，甚至与世界平均水平相比，差距都还十分悬殊。
令人鼓舞的是，近几年政府出台了一系列有利于乳业持续快速发展的政策，中国乳业正面临增长方式的转变，以市场化、法制化、规范化的不破坏资源生态的生产方式，从源头抓起，从整个乳业产业连抓起，以现代的营销观念，迎接新一轮高品质发展周期的到来。
随着中国乳业的迅速发展，产品结构发生很大的变化，已成为技术装备先进、产品品种较为齐全、初具规模的现代化食品制造业，随着中国人民生活水平的逐渐提高，乳制品消费市场会不断扩大并趋于成熟，中国将成为世界上乳制品消费最大潜在市场。
1.2乳粉定义及分类
1.2.1全脂乳粉
全脂乳粉：
仅以牛乳或羊乳为原料，经浓缩、干燥制成的粉状产品。
1.2.2脱脂乳粉
脱脂乳粉：
仅以牛乳或羊乳为原料，经分离脂肪、浓缩、干燥制成的粉状产品。
1.2.3调味乳粉
调味乳粉：
仅以牛乳或羊乳（或全脂乳粉、脱脂乳粉）为主料，添加调味料等辅料，经浓缩、干燥（或干混）制成的、乳固体含量不低于70%的粉状产品[5]。
1.2.4婴儿配方乳粉Ⅰ
婴儿配方乳粉Ⅰ：
以新鲜牛乳（或羊乳）、白砂糖、大豆、饴糖为主要原料，加入适量的维生素和矿物质，经加工制成的供婴幼儿食用的粉未状产品。
产品标签按《特殊营养食品标签》（GB13432）的规定外，还应标明：
“婴儿最理想的食品是母乳，在母乳不足或无母乳时可食用本产品；6个月以上婴儿食用本产品时，应配合添加辅助食品。
1.2.5婴儿配方乳粉Ⅱ、Ⅲ
婴儿配方乳粉Ⅱ、Ⅲ：
以新鲜牛乳或羊乳（或乳粉）、脱盐乳清粉（配方Ⅱ）、麦芽糊精（配方Ⅲ）、精炼植物油、奶油、白砂糖为主要原料，加入适量的维生素和矿物质，经加工制成的供6个月以内婴儿食用的粉未状产品。
产品标签按《特殊营养食品标签》（GB13432）的规定外，还应标明：
婴儿最理想的食品是母乳，在母乳不足或无母乳时可食用本产品；6个月以上婴儿食用本产品时，应配合添加辅助食品。
1.2.6婴儿配方粉
婴儿配方粉：
以牛乳（或羊乳）及其加工制品、或（和）谷物、豆类及其加工制品为主要原料，加入适量的维生素、矿物质和其他辅料，经加工制成的供婴幼儿食用的产品。
婴儿配方粉是适于0-12个月龄婴儿食用的粉状食品，其营养成分能满足0-6个月龄正常婴儿发育的营养需要。
产品标签按《特殊营养食品标签》（GB13432）的规定外，还应标明：
婴儿最理想的食品是母乳，在母乳不足或无母乳时可食用本产品。
6个月以上婴儿食用本产品时，应配合添加辅助食品。
还应注明产品的类别婴儿配方粉及适用年龄（月龄）0-12个月。
1.2.7婴幼儿补充谷粉
婴幼儿补充谷粉：
以牛乳（或羊乳）及其加工制品、或（和）谷物、豆类及其加工制品为主要原料，加入适量的维生素、矿物质和其他辅料，经加工制成的供婴幼儿食用的产品。
婴幼儿补充谷粉是适于4个月龄以上婴幼儿食用的补充食品。
产品标签按《特殊营养食品标签》（GB13432）的规定外，还应标明：
婴儿最理想的食品是母乳，在母乳不足或无母乳时可食用本产品。
还应注明产品的类别婴幼儿补充谷粉及适用年龄（月龄）4个月以上。
1.2.8较大婴儿和幼儿配方粉
较大婴儿和幼儿配方粉：
以牛乳（或羊乳）及其加工制品、或（和）谷物、豆
类及其加工制品为主要原料，加入适量的维生素、矿物质和其他辅料，经加工制成的供婴幼儿食用的产品。
较大婴儿和幼儿配方粉是适于6个月至36个月龄婴幼儿食用的补充食品。
产品标签按《特殊营养食品标签》（GB13432）的规定外，还应标明：
婴儿最理想的食品是母乳，在母乳不足或无母乳时可食用本产品。
须配合添加辅助食品。
还应注明产品的类别较大婴儿和幼儿配方粉及适用年龄（月龄）6个月至36个月。
1.2.9婴幼儿断奶期辅助食品
婴幼儿断奶期辅助食品：
以谷物（大米、小麦、玉米、燕麦等）或大豆及乳粉为主要原料，加入白砂糖、微量元素和维生素等，经加工制成的婴幼儿断奶期辅助食品。
婴幼儿断奶期辅助食品是当母乳或婴儿配方食品不能满足婴儿营养需要时，为婴幼儿断奶时期生产的配方食品。
产品标签按《特殊营养食品标签》（GB13432）的规定外，还应注明产品的类别婴幼儿断奶期配方食品。
1.2.10婴幼儿断奶期补充食品
婴幼儿断奶期补充食品：
以谷物（大米、大麦、裸大麦、小麦粉、玉米、燕麦等）或大豆、奶乳粉为主要原料，以白砂糖、蔬菜、水果、蛋类、肉类等选择性配料，加入钙、磷、铁等矿物质及维生素等食品营养强化剂，经加工制成的供断奶期婴幼儿食用的补充食品。
婴幼儿断奶期补充食品是为婴幼儿在断奶时期某些营养素不足而生产的食品。
产品标签按《特殊营养食品标签》（GB13432）的规定外，还应注明产品的类别婴幼儿断奶期补充食品。
1.3维生素的D概述
1.3.1维生素D的性质和功能
1.3.1.1维生素D的性质
维生素D为固醇类衍生物，具抗佝偻病作用，又称抗佝偻病维生素。
维生素D家族成员中最重要的是D2和D3。
维生素D均为不同的维生素D原经紫外照射后的衍生物。
植物不含维生素D，但维生素D原在动、植物体内都存在。
维生素D是一种脂溶性维生素，有五种化合物，对健康关系较密切的是D2和D3。
它存在于部分天然食物中；受紫外线的照射后，人体内的胆固醇能转化为维生素D[5]。
1.3.1.2维生素D的生理功能
维生素D是体内可以合成而且可以长期贮存的物质。
吸收后的维生素D没有活性，贮存在血浆、肝、脂肪和肌肉内，经血液转送至肝脏转化生成钙二醇，然后在肾脏进一步羟化成为钙三醇。
维生素D（D2或D3）本身并无生物活性，只有转化为维生素D的代谢产物钙二醇和钙三醇后才能发挥激素作用。
尤其是钙三醇较钙二醇具有更高的激素样活性，其对钙、磷代谢的作用高于钙二醇约200倍，对骨盐的形成作用高100倍。
钙二醇循环至肾近曲小管部位时，只有在血浆低钙、低磷或高甲状旁腺素的情况下才会被1α-羟化酶作用转化为高活性的钙三醇。
肾实质有病时，肾脏内缺乏1α-羟化酶，因此在高血压病晚期出现肾衰时，或者慢性肾功能损害时，活性维生素D3生成减少，临床上出现明显的钙代谢紊乱。
维生素D（D2或D3）的最主要生理功能有：
（1）维持血清钙磷浓度的稳定血钙浓度低时，诱导甲状旁腺素分泌，将其释放至肾及骨细胞。
在肾中PTH除刺激1位羧化酶与抑制24位羧基化酶外，还促使磷从尿中排出，钙在肾小管中再吸收。
在骨中PTH与1，25（OH）2D3协同作用，将钙从骨中动员出来。
在小肠中1，25（OH）2D3促进钙的吸收。
从这三条途径使血钙恢复到正常水平，又反馈控制PTH的分泌及1，25（OH）2D3的合成。
在血钙高时刺激甲状腺C细胞，产生降钙素，阻止钙从骨中动员出来，并促使钙及磷从尿中排出。
小肠吸收磷为主动吸收，需要能量，钠、葡萄糖、1，25（OH）2D3及血清磷低时（8mg%以下），刺激1，25（OH）2D3的合成，促进小肠对钙、磷的吸收。
由于PTH不参加反应，所以钙从尿中排出而磷不排出，从而使血钙略有上升，而磷上升较多，使血磷恢复正常值[6]。
（2）促进怀孕及哺乳期输送钙到子体1位羧基化酶除受血清中钙磷浓度及膳食中钙磷供给量的影响外，还受激素的影响，停经后的妇女1，25（OH）2D3浓度减低，易有骨质软化等症状。
在怀孕期间1，25（OH）2D3血浆浓度上升，哺乳期继续上升，断乳后母体逐渐恢复到正常水平。
24，25（OH）2D3之水平与之相反，怀孕期下降，断乳后恢复到正常。
胎盘也有1位羧基化酶，在怀孕期间无肾动物也能合成1，25（OH）2D3。
乳腺也是1，25（OH）2D3的靶组织，对乳中钙的水平直接关系，怀孕及哺乳期间母亲可从自身的骨中将钙输出以维持胎儿婴儿正常生长，维生素D供应充足者，在断乳后，又可重新获得钙，维生素D缺乏者，这种恢复能力较差。
（3）促进新生骨质的钙化这种作用主要是通过促进肠钙吸收来实现的。
肠壁细胞中存在有钙三醇的胞浆受体。
这些受体的作用是将激素输送到细胞核中去，然后与染色质结合，影响基因转录，合成一种称之为钙结合蛋白。
钙结合蛋白可以促进肠细胞的钙转运，使肠钙吸收入血。
这是一种不依赖于肠腔中钙浓度的主动转运过程。
维生素D使肠上皮细胞内线粒体浓集钙，造成胞浆钙浓度下降，间接地促进肠粘膜对钙的吸收。
维生素D亦可改变粘膜的通透性，加速钙的吸收。
活性维生素D可以促进人体小肠上皮吸收钙和磷，加速钙、磷入血；也能促进骨骼中的破骨细胞的活性，促进骨吸收，使旧骨质中的骨盐溶解而增加骨钙释放；还能直接刺激骨骼中的成骨细胞，促进钙盐沉着。
（4）促进肾小管对钙磷的重吸收维生素D对肾脏钙、磷重吸收的影响不是直接作用，而是通过甲状旁腺素被抑制的间接作用使肾小管磷重吸收增加。
钙三醇与甲状旁腺素协同作用促进肾小管对钙的重吸收。
当血清钙降低时，活性维生素D受低钙刺激而形成加速；当血清钙增高时，活性维生素D受高钙刺激而形成减慢。
肝、肾功能障碍时都可以影响到维生素D的活化，这也是肝性、肾性佝偻病发生的原因。
（5）影响骨无机盐的代谢对骨无机盐代谢的影响是双向的，既可以促进新骨钙化，又可促进钙从骨中游离出来，使骨盐不断更新，以维持钙的平衡。
维生素D与甲状旁腺素协同作用，有促进破骨细胞的溶骨作用，并促进肠钙吸收，使血钙增加。
维生素D先作用于成骨细胞，使之造成骨吸收浓度梯度，从而促进破骨细胞形成和溶骨作用。
维生素D对骨形成和骨矿化的促进作用已为大多数学者所认可。
钙三醇可直接刺激成骨细胞，促使血和骨中柠檬酸与钙形成复合物，转运至新骨，有利于钙盐沉着。
维生素D还作用于成骨细胞，影响遗传信息的转录过程，促进蛋白质合成和细胞分化，加速成骨作用。
（6）预防多种疾病
1）心脏病：
维生素D可降低对胰岛素的耐受性，而胰岛素耐受性是导致心脏病的主要因素之一。
2）肺病：
肺部组织在人的一生中会经历修复和“改造”，由于维生素影响多种细胞的生长，它可能对肺的修复过程起到一定的作用。
3）癌症（包括乳腺癌、结肠癌、卵巢癌和前列腺癌等）：
据认为，维生素D对调节细胞繁殖起到关键作用—癌症患者体内则缺乏这种调控机制。
因此，通过防止细胞过度繁殖，维生素D就能预防某些癌症。
4）糖尿病：
在Ⅰ型糖尿病中，免疫系统会杀灭人体自身的细胞。
科学家认为，维生素D可起到免疫抑制剂的作用。
他们认为，它也许能防止免疫系统的过度反应。
5）高血压：
维生素D为颈部甲状腺上的副甲状腺所利用。
这些腺体分泌出一种调节体内钙水平的激素，钙则帮助调节血压，但科学家尚未完全理解这一过程。
6）精神分裂症：
患精神分裂症的几率大概与出生前几个月的日照情况有关。
缺乏日照可能会导致维生素D缺乏。
科学家认为，这会改变胎儿大脑的发育。
7）多发性硬化：
缺乏维生素D会限制人体产生的1，25二羟基维生素D3，这是维生素D3的一种激素形式，可以调节免疫系统。
它的缺乏可能提高患上多发性硬化的风险。
8）佝偻病和骨质疏松：
维生素D可坚固骨骼，预防儿童佝偻病和老年骨质疏松症[7]。
1.4维生素D测定方法概述
1.4.1外标法概述
外标法基本概述仪器分析常用的方法之一，是比较法的一种。
与内标法相比，外标法不是把标准物质加入到被测样品中，而是在与被测样品相同的色谱条件下单独测定，把得到的色谱峰面积与被测组分的色谱峰面积进行比较求得被测组分的含量。
外标物与被测组分同为一种物质但要求它有一定的纯度，分析时外标物的浓度应与被测物浓度相接近，以利于定量分析的准确性[8]。
外标法在操作和计算上可用校正曲线法。
校正曲线法是用已知不同含量的标样系列等量进样分析，然后做出响应信号与含量之间的关系曲线，也就是校正曲线。
定量分析样品时，在测校正曲线相同条件下进同等样量的等测样品，从色谱图上测出峰高或峰面积，在从校正曲线查出样品的含量。
1.4.2内标法概述
1.4.2.1内标法基本概述
内标法是色谱分析中一种比较准确的定量方法，尤其在没有标准物对照时，此方法更显其优越性。
内标法是将一定重量的纯物质作为内标物加到一定量的被分析样品混合物中，然后对含有内标物的样品进行色谱分析，分别测定内标物和待测组分的峰面积（或峰高）及相对校正因子，按下列公式和方法即可求出被测组分在样品中的百分含量：
按各
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