食品色谱实验报告.docx
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食品色谱实验报告
色谱实验
Chromatography
**大学
***
食硕096
S0901*****
实验一有关色谱参数的测试及计算
DeterminationandcalculationofGCparameters
一.目的(Objective)
1.通过本实验基本色谱参数的测定与计算,定量地了解溶质组分在色谱柱过程中热力学和动力学作用的量度。
2.理解各色谱参数的意义及其相互关系。
3.通过本实验进一步掌握柱效、柱选择性、分离能力、保留值等性质,使之能选择出最佳色谱操作条件,得到可靠的定性、定量结果。
二.基本原理(Principle)
在规定的色谱条件下,测定惰性组分的死时间(tM)及被测组分的保留时间(tR)、半高峰宽(Wh/2)及峰宽(W)等参数,便可计算出基本色谱参数值。
三、仪器与试剂(EquipmentandReagents)
1.仪器:
岛津GC-14A气相色谱仪,FID氢火焰离子化检测器
2.试剂:
正戊烷(Pentane)、正已烷(Hexane)、正庚烷(Heptane)、
乙酸乙酯(Ethylacetate)
四.实验步骤(Procedure)
1.联结好仪器系统,检查并调试仪器至正常工作状态。
3.测定:
待仪器开启运行至基线平稳后,取三种混合组分(正戊烷、正已烷正庚烷)的样品溶液0.3ul注入仪器系统,得到较理想图谱后,再重复进样几次,取其平均保留时间为本实验各组分的保留时间。
再取乙酸乙酯的样品溶液,步骤同上。
五、数据处理(DataandCalculations)
1.记录三组分混合样品和乙酸乙酯的样品的各保留值(平均值)。
令tn-1=tR(正戊烷);tn=tR(正已烷);tn+1=tR(正庚烷);ti=tR(乙酸乙酯)
2.按GB-4946-85色谱术语标准测量并记录各组分的半高峰宽Wh/2和峰宽W值。
3.各基本参数计算:
(1)调整保留时间:
以t,R=tR-tM关系计算出t,n-1、t,n、t,n+1及t,i;
(2)相对保留值(ri,s):
按ri,s=t,R(I)/t,R(s)的关系,计算出r正已烷,正戊烷值,r正庚烷,正已烷值(以正戊烷作标准物时);
(3)容量因子:
根据K,=t,R/tM的关系,计算出K,(正戊烷)、K,(正已烷)、K,(正庚烷)、K,(乙酸乙酯)值;
(4)理论塔板数:
以其中K,=2-5的某组分为代表,根据n=5.54(tR/Wh/2)2或n=16(tR/W)2的关系计算出柱效率(每米柱效长所具有的理论塔板数);
(5)有效塔板数:
按neff=5.54(t,R/Wh/2)2以及neff=16(t,R/W)2的关系计算出有效塔板数(仍可用K,=2-5的组分)。
当K,值足够大时,n≈neff;
(6)分离度:
可根据下列关系,计算出三种组分中较难分离的二组分间的分离度;
R=2(tR2-tR1)/(W1+W2)
(7)分离数:
可根据下列关系,计算出任意相邻正构烷烃峰之间的TZ值(即二峰间可容纳的峰数)。
TZ=〔(tR(Z+1)-t(Z))/(Wh/2(z)+Wh/2(Z+1))〕-1
六、实验数据与结果分析(DataAnalysisandConclusion)
60℃
乙酸乙酯60℃
根据色谱图,进行有关色谱参数的测量及计算。
n-1
n
n+1
i
tR/min
1.783
2.393
4.012
2.560
Wh/2/min
0.057
0.054
0.186
0.114
W/min
0.286
0.229
0.471
0.386
tR’/min
0.369
0.979
2.598
1.146
K’
0.261
0.692
1.837
0.810
相对保留值:
ri,s=t,R(I)/t,R(s)=1.146/0.369=3.106
r正已烷,正戊烷值=0.979/0.369=2.653
r正庚烷,正已烷值=2.598/0.369=7.041
死时间:
tM={〔t(n+i)×t(n-i)〕-tn2}/{〔t(n+i)+t(n-i)〕-2tn}=〔(4.012×1.783)-2.3932〕/〔(4.012+1.783)〕-2×2.393〕=1.414
理论塔板数:
(以庚烷计算)
n=5.54(tR/Wh/2)2=5.54(4.012/0.186)2=2578
有效塔板数:
(以庚烷计算)
neff=5.54(t,R/Wh/2)2=5.54(2.598/0.186)2=1081
分离度(三种组分中较难分离的二组分间,即正戊烷和正己烷的分离度):
R=2(tR2-tR1)/(W1+W2)=2(2.393-1.783)/(0.229+0.286)=2.369
分离数:
正戊烷和正已烷:
TZ=〔(tR(Z+1)-t(Z))/(Wh/2(z)+Wh/2(Z+1))-1=〔(4.012-2.393)/(0.054+0.057)〕-1=4
即二峰间可容纳的峰数为4。
正已烷和正庚烷:
TZ=〔(tR(Z+1)-t(Z))/(Wh/2(z)+Wh/2(Z+1))-1=〔(4.988-2.930)/(0.186+0.054)〕-1=7
即二峰间可容纳的峰数为7。
保留指数:
I乙酸乙酯=100(logt’RX-logt’RZ)/(logt’R(X+1)-logt’RZ)+100Z=100(log1.146-log0.979)/(log2.598-log0.979)+700=716.1
实验二色谱柱温度对分离度的影响
ContributingfactorforResolution(Columntemperature)
一、目的(Objective)
1.采用相同的色谱柱、相同的样品和不同的柱温,其他色谱条件不变,观察多组分混合物分离度的改变,计算出具体数值。
2.选用同一色谱柱及相同的样品,在恒温及程序升温的条件下,观察分离度的改变,计算出有关数据。
通过以上二种柱温变化情况,了解柱温改变直接或间接影响柱效和选择;懂得选择最佳柱温的方法控制柱温变化的重要性。
二、基本原理(Principle)
因为要以改变柱温来观察组分的分离状况,所以,要根据柱温变化对组分在柱过程中扩散、传质的动力学因素之影响,来分析判断其原理。
如:
可使Dg、DL、u、K,、dp/dL、du/dp等参数发生改变,导致组分的保留值及峰形改变;Tc(柱温)值对H值的贡献其原理极其复杂,因为分子扩散、气相传质、液相传质都同时受柱温之影响,诸多影响因素中,柱温对H值的影响如何,对具体柱型、样品及色谱条件,应作具体分析;选择适宜柱温使色谱柱过程动力学因素最佳化,达到良好的分离效果。
三、仪器与试剂(EquipmentandReagents)
1.仪器:
GC-14A气相色谱仪
2.试剂:
正戊烷(Pentane)、正庚烷(Heptane)、正已烷(Hexane)
四、实验步骤(Procedure)
1.联结好仪器系统,检查无误,无故障。
2.安装好柱子,开启仪器,老化色谱柱至基线平稳。
3.色谱条件:
仪器:
日本岛津GC-14A
检测器:
FID
色谱柱:
DB-130mID:
0.53mm液膜厚度:
1.0um
汽化室温度:
200℃
检测器温度:
200℃
载气(N2)压力:
0.5kg/cm2燃气(H2)压力:
0.75kg/cm2
助燃气(空气)压力:
0.5kg/cm2
进样量:
0.4ul
衰减:
103
4、老化好柱后,柱温降至60℃以下。
然后选择不同的柱温下分别进样,得到4张三组分离色谱图,测其四图各组分对应的tR和W值,列表。
五、数据处理(DataandCalculations)
将在不同柱温下测定的数据,按分离公式计算出各对相邻组分的分离度数值。
R=2(tR2-tR1)/(W1+W2)
六、实验数据与结果分析(DataAnalysisandConclusion)
43℃
正戊烷
正已烷
正庚烷
t
1.968
3.195
6.193
w
0.200
0.286
0.829
R
5.049
5.378
60℃
正戊烷
正已烷
正庚烷
t
1.783
2.393
4.012
w
0.286
0.229
0.471
R
2.369
4.626
77℃
正戊烷
正已烷
正庚烷
t
1.745
2.098
3.043
w
0.271
0.286
0.314
R
1.268
3.15
94℃
正戊烷
正已烷
正庚烷
t
1.673
1.887
2.367
w
0.243
0.271
0.257
R
0.833
1.818
实验三食品中脂肪酸甲酯衍生物的制备和分析
PreparationanddeterminationofFattyAcidMethylEsters(FAME)
一、目的(Objective)
1.了解脂肪酸甲酯化方法的原理
2.掌握脂肪酸甲酯化的方法与操作
二、仪器与试剂(EquipmentandReagents)
1.仪器(equipment):
岛津GC-2010气相色谱仪
2.样品(sample):
油
3..试剂(reagents):
三氟化硼(BF3)、氢氧化钠(NaOH)、甲醇(methanol)
正已烷(hexane)、氯化钠(NaCl)、硫酸钠(sodiumsulfate)、
软脂酸标样(palmiticacid)、硬脂酸(stearicacid)、油酸(oleicacid)
亚油酸(linoleicacid)亚麻酸(Gammalinolenicacid)
三、实验方法(Procedure)
1.样品处理((SamplePreparation):
取约4-5滴油脂于20ml试管中,加入0.5mol/L的NaOH甲醇溶液2ml,60℃水浴中加热至油珠完全溶解(约30min),冷却后加入25%BF3甲醇溶液2ml,60℃水浴酯化20min,冷却后加入2ml正已烷,振摇,加入2ml饱和NaCl溶液振摇,离心取上层有机相于一只干燥试管中并加入少量无水硫酸钠以除去微量的水,供分析使用。
2.分析条件(Conditions):
色谱柱(colum):
PEG20M,30mm×0.32mmi.d.
载气(Carriergas):
氮气(N2):
流量2ml/min,尾气30ml/min;
燃烧气:
H247ml/min;助燃气:
空气400ml/min;
程序升温(Columtemperature):
起始温度120℃保留2min,10℃/min,至190℃,0.1min,2℃/min至220℃。
分析时间30min;检测250℃;汽化:
240℃;进样量:
0.4ul;分流比:
20:
1。
四、定量计算(DataandCalculations)
用峰面积归一化法计算脂肪酸甲酯百分率
某酸的百分含量=(某酸的面积/所有组分的总面积)×100%
五、实验数据与结果分析(DataAnalysisandConclusion)
1、试验中测得的色谱图及数据:
米糠油脂肪酸组成
Peak#
Ret.Time
Area
Height
Area%
物质
1
9.571
34153.0
10095.7
0.2909
豆蔻酸
2
11.974
2046437.5
440747.8
17.4334
棕榈酸
3
12.343
23573.7
3890.7
0.2008
棕榈油酸
4
15.288
199461.9
27042.1
1.6992
硬脂酸
5
15.737
4991833.4
666229.7
42.5248
油酸
6
16.686
4127179.1
520560.3
35.1589
亚油酸
7
18.062
98225.5
9935.5
0.8368
亚麻酸
8
19.687
81347.0
8686.4
0.6930
9
20.168
74380.3
6418.9
0.6336
花生酸
10
24.999
26259.7
2527.4
0.2237
花生一烯酸
11
32.318
35780.4
2248.5
0.3048
实验四高效液相色谱法测定果汁中的糖含量
DeterminationofSaccharideinjuicebyHPLC
一、实验目的(Objective)
熟悉高效液相色谱仪的工作原理和操作方法,掌握HPLC法分析测定果汁中各种糖组分的含量。
二、实验原理(Principle)
浓缩果汁中糖组分的定性定量分析是鉴别果汁质量优劣的方法之一。
本实验采用具有一定交联度的钙型阳离子交换柱,按配位交换和体积排阻双重机理,使果汁中各种单糖及二糖、三糖等低聚糖组分同时得到分离,利用示差折光检测器测定各种糖组分含量。
三、主要仪器与试剂(EquipmentandReagents)
1.仪器(equipment):
Waters600高效液相色谱仪,配置waters600四元输液泵2410示差折光检测器,7725i进样阀,M32色谱工作站。
2.试剂(reagents):
葡萄糖标样(glucose)、果糖标样(fructose)、蔗糖标样(sucrose)、乙醇(ethanol)、超纯水(water)等。
3.标准溶液的配制(standardizationofsaccharide):
分别准确称取各种糖标准样品100mg左右于10ml容量瓶中,用超纯水溶解定容摇匀后,即得10mg/ml左右的标准溶液,再将上述标准溶液均经0.45mm微孔膜过滤,滤液供进样用。
四、实验方法(Procedure)
1.样品处理(SamplePreparation)
准确吸取果汁样品3ml左右(同时做三个平行样)于10ml容量瓶中,用乙醇定容至刻度,离心后取上清液在热水浴条件下用氮气将乙醇吹去,再用水定容,然后用0.45um有机相微孔膜过滤。
如滤液颜色较深,则先用Sep-PAKC18固相萃取小柱处理去除色素等杂质,处理后的样液上机测定。
2.色谱条件(HPLCconditions):
色谱柱(Column):
Sugarpak1,6.5mmid×300mm
流动相:
纯水
检测器灵敏度(Sensitivity):
4
柱温(Columtemperature):
85℃
流速(Flowrate):
0.4ml/min
进样体积(Sampleloopsize):
10ul
3.上机测定
3.1直接比较法:
将配制好的葡萄糖标样、果糖标样、蔗糖标样标准样液分别上机进样分析,记录峰面积,与样品中该物质的峰面积进行直接的比较。
3.2样品测定:
将样品溶液进样,取其各峰面值与对应标样物质的峰面积值进行比较,得样品中相应物质的浓度值。
五、实验数据与结果分析(DataAnalysisandConclusion)
1、色谱图及数据
(1)标样图
Name
RetentionTime(min)
Area
%Area
1
zt
10.759
417683
36.34
2
ptt
13.215
405074
35.24
3
gt
16.080
326699
28.42
(2)样品图
Name
RetentionTime(min)
Area
%Area
Amount(mg/ml)
1
zt
10.738
1911670
40.27
10.95391
2
ptt
13.211
1456568
30.68
5.142004
3
gt
16.103
1379432
29.05
6.826105
实验五苯甲酸的测定
1.实验目的
1.1、熟悉防腐剂的HPLC分离分析方法及其特点;
1.2、了解食品的一般性样品处理方法。
2.仪器、试剂
2.1仪器:
Agilent1100高效液相色谱仪,配置四元输液泵,DAD检测器,自动进样器,色谱工作站。
2.2试剂:
甲醇,色谱纯;标准品苯甲酸钠。
水为超纯级。
3.标准溶液系列配制
准确称取标准品20mg左右于100ml容量瓶中,用超纯水溶解定容摇匀后,即得0.2mg/mL左右的标准溶液,再稀释成20倍,均经0.45mm微孔膜过滤,滤液供进样用。
4.样品处理
同上。
5.色谱条件 见表1
色谱柱
Diamosil,4.6mmid×250mm
流动相
甲醇/水/HAC30/70/0.580/20/0.5
检测器
DAD230nm
柱温
30℃
流速
1.0ml/min
进样体积
10μL
6.上机测定
将样品溶液及标样溶液分别进样。
7.实验结果及分析
(1)标准物质谱图及数据
Peak#
RetentionTime(min)
Width(min)
Area
Height
1
10.337
0.1479
1053.60132
41.33
(2)样品谱图及数据
Peak#
RetentionTime(min)
Width(min)
Area
Height
1
5.997
0.1609
11.66555
0.92672
2
6.775
0.1281
22.22347
2.27240
3
8.459
0.1262
19.54521
2.03177
4
10.300
0.1388
31.20864
3.2862
7.单点校正定量计算公式
由保留时间定性知4号峰为苯甲酸,由单点校正公式,计算:
Xi(mg/ml)=Ai•Cs•1O/(As•V)=31.20864•0.01•1O/(1053.60132•3)=9.87×10-4
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