基本介紹
- 中文名:磁學式分析儀
- 外文名:Magnetic analyzer
- 屬於:現代分析儀器
- 方法:磁學式分析方法
- 行業:食品
- 儀器:電化學、光學式、射線式等
現代分析儀器,電化學分析法,光譜分析法,色譜分析,質譜分析法,磁學分析方法,
現代分析儀器
現代分析儀器的種類十分龐雜,套用的原理不盡相同,而根據儀器的工作原理以及套用範圍,可劃分為:電化學分析儀器、光學式分析儀器、射線式分析儀器、色譜類分析儀器、離子光學式分析儀器、磁學式分析儀器、熱學式分析儀器、電子光學物性測定儀器及其它專用型和多用型儀器。
電化學分析法
電化學分析是食品生產控制、理論研究的新型重要工具。由於電極品種仍限於一些低價離子(主要是陽離子),因此在實際套用中還受到一定的限制;另一方面,電極電位值的重現值受實驗條件變化影響較大,其標準曲線不及光度法測定的曲線穩定。由於這些因素的影響,目前許多已製成的離子電極,其實際套用的潛力尚未充分發揮。但其中涉及的極譜分析技術已進入了成熟階段,特別是陽極溶出法和極譜催化波的出現與套用,提高了極譜法的檢測能力,使極譜法的檢測下限向下延伸了三個數量級左右。在對食品及水樣中的氰化物進行單掃描極譜法測定時,產生一個明顯的極譜波峰,結果令人滿意。另外電勢溶出法特別適合於分析痕量金屬和混合金屬,能方便地測定醬油、醋等中砷的含量,且無需消化和預處理。同時表面活性劑的加入,更能顯著提高分析的靈敏度、選擇性和重現性,甚至還具有改善極譜波形和消除干擾等作用。
光譜分析法
分光光度法是食品分析中套用最廣最多的方法之一,其中涉及可見、紫外、原子吸收等分光光度技術。
(1)紫外——可見分光光度法
物質吸收波長範圍在200~760nm區間的電磁輻射能而產生的分子吸收光譜稱為該物質的紫外——可見吸收光譜,利用紫外——可見吸收光譜進行物質的定性、定量分析的方法稱為紫外——可見分光光度法。其光譜是由於分子之中價電子的躍進而產生的,因此這種吸收光譜決定於分子中價電子的分布和結合情況。從20世紀50年代開始,出現許多新的分光光度法,例如雙波長分光光度法、導數分光光度法及三波長法等。這些近代定量分析方法的特點是不經化學或物理方法分離,就能解決一些複雜混合物中各組分的含量測定,在消除干擾、提高結果準確度方面起了很大的作用。其在食品分析領域套用相當廣泛,特別是在測定食品中的鉛、鐵、鉛、銅、鋅等離子的含量中的套用。
(2)原子吸收分光光度法
20世紀60~70年代原子吸收光譜儀日漸普及,隨著用於準確測定生物樣品中痕量礦物質的原子吸收方法的發展,為食品分析、食品營養、食品生物化學、食品毒理學等諸多領域的空前發展鋪平了道路。特別是採用電漿作為原子發射光譜的雷射光源,導致了20世紀70年代後期開始的感應耦合電漿發射光譜儀的商業化普及。因而在食品檢測領域中占有重要的地位,既可測定食品中常規金屬元素,如鋅、銅等離子,又可精密測定鍶、鍺、硒等多種稀有元素。目前主要的研究熱點是:各種新型原子化器、不同類型原子化機理、基體干擾及基體改進效應和各種聯用技術等。
(3)螢光分光光度法
螢光分析也是近年來發展迅速的痕量分析方法,該方法操作簡單、快速、靈敏度高、精密度和準確度好,並且線形範圍寬,檢出限低。以AFS-2201型雙道原子螢光光譜儀為例,在對食品中的鉛進行原子螢光法測定時,檢出限為0.3μg/L,線形範圍1.00~500μg/L,回收率87%~98%。而對食品中硒用螢光法進行相關性研究測定時,發現變異係數為0.63%~0.66%,平均回收率為95.1%”。
(4)近紅外光譜分析法
近紅外光譜分析技術是20世紀70年代以來發展起來的一項新穎的分析技術。這種方法省去了通常分析中的稱量、定容和提取分離等煩瑣步驟,一旦建立好合適的定標,就可以同時測定出同一樣品中多個不同組分的含量。在食品分析中,既能有效地分析食品中防腐劑成分,又能對糧食中的水分、蛋白質、脂肪、胺基酸、纖維素、灰分以及穀物加工品品質進行檢測。且這種方法已成為測量大豆蛋白質和脂肪含量及小麥蛋白質含量的美國官方標準方法。
色譜分析
(1)氣相色譜法
氣相色譜是20世紀50~60年代發展起來的一種高效、快速分析方法。一般根據該法所用色譜柱的形式,可將其分為毛細管氣相色譜和填充氣相色譜兩種類型。在食品分析檢測中,凡在氣相色譜儀操作許可的溫度下,能直接或間接氣化的有機物質,均可採用氣相色譜儀進行分析測定,如蛋白質、胺基酸、核酸、糖類、脂肪酸、殘留農藥等。近年來對氣相色譜改進性測定,如採用頂空氣相色譜法測定食品添加劑磷酸中氟含量,其方法處理簡便,靈敏度高,與國家標準分析方法測得結果一致,準確度、精密度能夠滿足常規分析要求,同時該方法也可以檢測保健食品中的抗氧化活性。
(2)液相及高效液相色譜法
通常所說的主層析、薄層層析或紙層析就是經典的液相色譜。而高效液相色譜是以經典的液相色譜為基礎,以高壓下的液體為流動相的色譜過程,其所用固定相顆粒度小(5~10μm)、傳質快、柱效高。高效液相色譜法是食品分析的重要手段,特別是在食品組分分析(如維生素分析等)及部分外來物分析中,有著其它方法不可替代的作用。同時近年來很多新型專用的高效液相色譜儀不斷問世,如胺基酸分析儀、糖分析儀等,分別在檢測食品中的污染物、營養成分、添加劑、毒素等方面得以充分套用。
(3)離子色譜法
離子色譜法是1975年Small等人首次提出並建立的,在出現了抑制型(或雙柱)離子色譜法後相繼又出現了單柱離子色譜法,在食品分析檢測中套用日益廣泛,所分析的樣品幾乎涉及食品工業分析的各個領域,如水、啤酒、奶製品、肉製品等。
質譜分析法
質譜儀是用一束電子流轟擊被研究的物質,把形成的正離子碎片的圖譜定量地記錄下來,這種記錄就是質譜圖。而質譜分析法就是利用質譜圖對被測物質進行組分的檢測與鑑定。在食品分析中能夠定性或定量地檢測出食品中揮發性成分、糖類組成、胺基酸(蛋白質)、香味成分及有毒有害物質等成分。液——質聯用的使用,更能有效地測定被測流出物中的痕量組分,能成功分析非揮發性的農藥殘留物、胺基酸、脂肪和糖類物質。而氣——質聯用也能較大程度地提高分析效率,例如:在對食用油中礦物油的測定時,氣——質聯用在用皂化法測定表現為陽性的情況下,能夠準確地分析出被測食用油中不含礦物油。
磁學分析方法
在鑑定有機化合物的結構中,磁學分析方法是一個很有價值的工具,這項技術能夠提供分子中不同類型氫原子的信息。利用磁學式分析儀,在食品行業中可以對油脂、水分以及利用體系中不同質子的馳豫時間不同來研究澱粉的糊化、回生或玻璃化轉化;另一方面,還可以利用其分析粉狀食品結塊的機理,研究食品的結塊與玻璃態轉變溫度、化學組成之間的關係,為延長食品的保質期提供理論基礎。