牛奶中钙的测定
在人们的日常生活中，牛奶已经很普及了。牛奶中除不含纤维素外，几乎含有人体所需各种营养物质，其蛋白质含量为3.5％~4％，脂肪含量为3％~4％，碳水化合物为4％~6％，并且奶中钙、磷、钾等微量元素含量也极丰富。其中，钙对人体是很重要的。
一、钙的相关知识
钙是人体内最重要的、含量最多的矿物元素，约占体重的2%。广泛分布于全身各组织器官中，其中约99%分布于骨骼和牙齿中，构成骨盐并维持它们的正常生理功能；约1%分布在体液（即肌体的软组织和细胞的外液）中，其含钙量虽少，却对体内的生理和生化反应起着重要的调节作用。
1.1 钙在人体内的基本作用：
钙是人体内的一种微量元素，它在体内的含量虽然微乎其微，但是它的作用是巨大的。 直接的作用是钙能维持调节机体内许多生理生化过程，调节递质释放，增加内分泌腺的分泌，维持细胞膜的完整性和通透性，促进细胞的再生，增加机体抵抗力。间接的作用就比较具体繁多，例如钙可以使骨骼粗壮，使肌肉发达，使人精神饱满，维持体内酸碱适中、水和电解质平衡等。钙还可以消除炎症、净化血液、强力解毒、健美皮肤并能抑制有害病菌的入侵等。钙使人体保持上述状况，实际上是人体抵抗力强的一种综合表现。举例来说，钙能预防治疗感冒的原因有三方面：⑴钙能降低毛细血管的通透性；⑵钙能抑制病菌的生存；⑶钙能增强人体对环境冷暖变化的适应能力。具体来说，钙有以下功能：
(1)维持血管的正常通透性
体液中钙含量降低，毛细血管通透性增强，血液中的成分可以渗出血管外，这就是某些过敏性疾病的发病机制。注射钙制剂，可以降低毛细血管通透性，过敏性疾病即可缓解。
(2) 抑制神经肌肉的兴奋性
钙离子有降低神经骨骼肌兴奋性的作用。血钙浓度低到每10 0毫升血7毫克以下时，神经骨骼肌兴奋性增强，可以出现手足搐搦症或惊厥。这时静脉推注钙制剂，提高血钙浓度，惊厥即可停止。
(3)参与肌肉的收缩
肌浆里的钙与骨骼肌收缩有直接关系，对维持心肌的正常收缩也起重要作用。如果钙浓度过高，可以减弱肌紧张，引起心跳减慢或心脏停跳。
(4)参与血液凝固过程
抽血化验时，常在血液标本中加入枸橼酸钠或草酸钾等抗凝剂，枸橼酸和草酸可与血液中的钙离子结合，使钙离子减少，血液标本不凝固。
1.2 正常需要——人体每天钙的摄入推荐量
钙的含量与人的健康息息相关，为了避免钙缺乏疾病的发生，营养学家确定了补钙的标准。现今，我国规定的供给量为：成年男女800毫克；儿童500～1000毫克；孕妇1000毫克；乳母1500毫克。而人体每日需钙量随年龄、性别、身体状况的不同而各异。因此，更年期妇女为防止绝经期后“骨丢失”，可以增加到1500毫克／日，50岁以上妇女还可以增至2500毫克／日。最近，美国营养专家确定，钙的日摄入量上限为2500毫克。根据我国的实际情况及人民的体质状况，国内营养学专家建议钙的日摄入量上限为2000毫克为宜。
1.3. 钙的缺乏症及过量的中毒症
过量：钙是无毒的元素，但过量摄入将导致高的血清钙，从而导致消化系统、血清系统及泌尿系统的疾病。
缺乏：钙缺乏主要影响骨骼的发育和结构。严重缺钙时，成长缓慢，食物消化量降低，基本代谢率变高，活性及敏感性降低，出现骨质多孔症或低钙佝偻症，不正常的姿态与步调，易于内出血，尿量大增和寿命较短。临床症状表现为婴幼儿的佝偻病和成年人的骨质软化症及骨质疏松症。
二、实验部分
补钙的效果关系的人的健康，而人体所需的钙，以奶和奶制品最好，不但含量丰富，而且吸收率高。因此本小组主要研究了某些奶制品中的钙含量。
2.1 实验原理
钙与身体健康息息相关，钙除成骨以支撑身体外，还参与人体的代谢活动，它是细胞的主要阳离子，还是人体最活跃的元素之一，缺钙可导致儿童佝偻病，青少年发育迟缓，孕妇高血压，老年人的骨质疏松症．因此，补钙越来越被人们所重视．对于牛奶中的钙的含量，可采用EDTA进行测定．调节pH=9 ~ 10，以铬蓝黑为指示剂，指示剂与钙离子生成淡红色络合物，当用EDTA注定终点时，游离出指示剂，溶液呈现蓝色。
2.2主要试剂和仪器：
1. EDTA（0.01mol/L）：称取4g EDTA二钠盐于250ml的烧杯中，加水溶解后稀释至500ml，储于聚乙烯瓶中备用。
2. 纯金属锌
3. 10 ml (1+1) HCl溶液
4. 二甲酚橙指示剂
5. 20%六次甲基四胺溶液
6. NaOH溶液：2mol/L
7. HCl溶液：2mol/L
8. NH3.H2O溶液：2mol/L
9. (NH4)2C2O4溶液：称取5g (NH4)2C2O4固体，加入约200ml的水，微热溶解。
10. 铬蓝黑R(5g·L-1)乙醇溶液
11. 牛奶样品（5份）
主要仪器：分析天平，研钵等
2.3实验步骤
1. EDTA溶液浓度的标定：
准确称取0.15 ~ 0.20g 的纯金属锌于100ml烧杯中加入10 ml (1+1) HCl溶液，盖上表面皿，待完全溶解后，用水吹洗表面皿和烧杯内壁，将溶液转入250ml容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
移取25.00ml Zn2+标准溶液于锥形瓶内，加入1 ~ 2滴二甲酚橙指示剂。滴加20%六次甲基四胺溶液至溶液呈现稳定的紫红色后，再多加5 ml，此时溶液的pH≈5 ~ 6。用EDTA溶液滴定至溶液由紫红色恰变为亮黄色，即为终点。平行标定三份。根据金属锌的称量及滴定用去EDTA溶液的体积，计算EDTA溶液的准确浓度。
2. 取5个干燥洁净的烧杯，编号后称重。
3. 将5份样品分别移取100ml于5个烧杯内，记录样品名称与对应编号，并称重、记录。
4. 将样品置于酒精灯上蒸发至粘稠状，停止加热，待冷却至室温后称重。转移包叠好一部分样品的滤纸到对应编号的坩埚中，再次称量烧杯的质量。
5. 样品经烘干、炭化、灰化后，放入800℃±20℃的高温炉中灼烧为固体粉末。
6. 将灼烧后的样品转移到烧杯中，用蒸馏水洗涤坩埚3 ~ 4次，将洗液一并转移入烧杯中，再加入2mol/L HCl溶液，使其完全溶解，调节溶液pH≈4。
7. 向烧杯中加入过量 (NH4)2C2O4溶液，约10ml，充分搅拌后过滤。
8. 用2mol/L HCl溶液洗涤漏斗中的沉淀及滤纸4 ~ 6次，并将洗液转移入250ml锥形瓶中，加适量水，滴加2mol/L NH3.H2O溶液，调节溶液pH≈9 ~ 10，再滴加4 ~ 5滴铬蓝黑指示剂，用0.02mol·L-1EDTA标准溶液滴定至溶液由红色变为蓝色即为终点。根据消耗EDTA的体积，计算出钙的质量分数。
2.4 实验数据和计算结果：
EDTA的标定
牛奶的钙含量的测定
（注：括号中的数字1和2是表示两组滴定样品）
三、问卷调查
1.你是否喝牛奶呢？
A.从不 （6） B.有时 （52） C.经常 （39）
2..你选择牛奶最注重哪些方面？(多选)
A.质量 （51） B.新鲜度 （57） C.品牌 （45） D.价格 （22） E选择功能与口感 （44）
3.你是怎样购买牛奶？(多选)
A.看广告 （52） B.随意选择 （49） C.别人介绍 （19）
4.牛奶质量取决哪些方面？(多选)
A.原料奶 （71） B.加工工艺 （52） C.企业信誉度 （61）
5.对于牛奶的包装问题，你的看法是？
A.喜欢简易塑料袋 （14） B.喜欢利乐包装 （54） C.无所谓 （27）
6.你喜欢在何时喝牛奶？
A.早晨 （44） B.随时 （26） C.晚间 （27）
7.你一般选购什么品牌的牛奶？(多选)
A.光明 （20） B.蒙牛 （66） C.伊利 （62） D.长富 （17） E.其他 （6）
8.你一般选购什么口感的牛奶？(多选)
A.纯牛奶 （63） B.高钙奶 （28） C.特浓牛奶 （12） D.酸奶 （48）
9.你选购牛奶时是否曾注意过其含钙量等营养价值？
A.曾经 （59） B.不曾 （35）
10.你愿意选择的补钙方式?
A.日常饮食 （82） B.钙片 （10） C.其他 （5）
（注：括号中的数字是选的人数）
“关于牛奶的问卷调查”，众多同学参与了本次的调查。
在参与本次调查的同学中，选择“经常喝牛奶”的参与者占40％，100％参与者认为牛奶有益健康。在回答“你一般在何时喝牛奶”时，有45％的参与者选择“早晨”，有28％选择“晚间”，其中“两者都有选择”的占27％。
出乎意料的是，在回答“你选择牛奶最注重哪些方面”时，选择的结果是：新鲜度第一、质量第二、品牌第三、功能与口感紧随其后，选择价格的仅为10％，而同时选择质量与新鲜度的为53％。在面对“你是怎样购买牛奶”问题时，有54％的人选择“看广告”，50％的人选择“随意选择”，20％的人选择了“别人介绍”。
我们收到的问卷调查统计显示，对于牛奶质量取决哪些方面，73％的人选择了“原料奶”，54％的人选择了“加工工艺”，而另有63％的人选择了“企业信誉度”，其中，同时选择“原料奶”与“企业信誉度”的占50％。另外，对于牛奶的包装问题，有56％的人喜欢利乐包装，仅有14%“喜欢简易塑料袋”。
通过本次调查，从参与者注重牛奶质量、牛奶新鲜度及企业信誉度中，不难看出人们选择牛奶比较理性。但是，仍有许多人在选择牛奶时看广告或是任意选择，且不曾注意过其含钙量等营养价值，这也说明了人们对牛奶知识的缺乏。但在回答“你愿意选择的补钙方式”中绝大多数人较为注重日常饮食方面，可以看出人们对营养均衡的重视。
四、小结
在这次实践中，我们懂得了如何确定实验、设计实验并完成。虽然我们在这次实验中遇到了很多困难和问题，并实验过程中经历过失败，我们小组成员对失败的原因进行了思考和总结，我们对实验方案进行了一次又一次的修改，并最终我们完成了实验，得到了实验数据，这是我们集体的努力成果是我们汗水的结晶.实验的成功促使我们在平时的学习过程中能更好的把理论与实践联系起来，提高学习兴趣，掌握更合理的学习方法。
第二篇：凯氏定氮法测定牛奶中的蛋白质含量1
凯氏定氮法测定牛奶中的蛋白质含量
摘要：为了检测不同品牌牛奶的蛋白含量及与其标注是否相符，本文用凯氏定氮法测定了光明，蒙牛，伊利牛奶中蛋白质的含量，结果发现三种牛奶蛋白含量基本相同
目前蛋白质测定最常用的方法是凯氏定氮法。凯氏定氮法是通过测出样品中的总含氮量再乘以相应的蛋白质系数而求出蛋白质的含量，此法的结果称为粗蛋白质含量。由于样品中含有少量非蛋白质含氮化合物，如核酸、生物碱、含氮类脂、卟啉以及含氮色素等非蛋白质的含氮化合物，所以凯氏定氮不能分辨蛋白质与其他含氮化合物。凯氏定氮法是测定总有机氮量较为准确、操作较为简单的方法之一，可用于所有动、植物食品的分析及各种加工食品的分析，可同时测定多个样品，故国内外应用较为普遍，是个经典分析方法。至今仍被作为标准检验方法。
凯氏定氮法可分为全量法、微量法及经改进后的改良凯氏定氮法。目前通常以硫酸铜作催化剂的常量、半微量、微量凯氏定氮法样品质量及试剂用量较少，且有一套微量凯氏定氮器，所以选用微量凯氏定氮法
介于目前市场售卖的许多产品存在虚假宣传等现象，我们决定检测目前国产牛奶三大品牌的蛋白含量，并作横向和纵向（与其标注）的比较，旨在为消费者选择牛奶品牌时提供参考。
接下来以试验来比较不同品牌牛奶的蛋白含量的大小。
材料与方法
1.1实验材料
1.1.1实验样品
光明牛奶，蒙牛牛奶，伊利牛奶
1．1．2试验药品和试剂
所有试剂均为分析纯，水为蒸馏水。
硫酸铜、硫酸钾、浓硫酸；
2％硼酸溶液：称取10g硼酸溶于500ml蒸馏水中
0．1mol／l盐酸标准滴定溶液；
混合指示液：0.1%溴甲酚绿酒精溶液5体积和0.2%甲基红酒精溶液1体积混合而成，贮于棕色瓶内
1.1.3仪器与设备
7支消化管，凯氏定氮仪，消化炉，酸式滴定管1支，量筒，移液管，烧杯，滴管
1．2试验方法
1．2．1微量凯氏定氮法
微量凯氏定氮法的原理：样品与浓硫酸和催化剂一同加热消化，使蛋白质分解。其中碳和氢被氧化为二氧化碳和水逸出，而样品中的有机氮转化为氨与硫酸结合成硫酸铵。然后取溶液加碱蒸馏，使氨蒸出，用硼酸吸收后再以标准盐酸溶液滴定。根据标准酸消耗量可计算出蛋白质的含量。包括消化、蒸馏、吸收、滴定4个步骤。
1.3实验步骤：
1.3.1消化
样品消化准备4只消化管，加入量见表
当消化溶液呈现蓝绿色或无色后，消化完毕，冷却待蒸馏。
1.3.2蒸馏
向接收瓶内加入15ml 2%硼酸溶液及混合指示剂3滴
先后打开冷凝水管，电源开关，然后按下蒸汽开关，当指针升到5A左右时，关掉蒸汽开关。当指针降到0时再按下蒸汽开关，反复几次，当指针稳定在4~5A为止，暂时关掉蒸汽开关。
将盛有硼酸的锥形瓶放在右边托盘上，向上抬起，按下接受液开关
将左侧红色球柄板起，讲消化管放在左边托盘上，细塑料管插入消化管内，管口一定要与上面的橡胶嵌合好，放下球柄
按下氢氧化钠开关，观察后面的标尺放入50到100ml氢氧化钠，到颜色变黑为止，关掉氢氧化钠开关
开始蒸馏，打开蒸汽开关，观察硼酸瓶中颜色变化，当颜色完全变蓝后，再继续蒸馏3分钟，然后关掉蒸汽开关使细管口离开液面，继续蒸馏1分钟，试管内残余氨气完全蒸出来，先将锥形瓶移走，再用抹布将消化管小心的拿下
将消化管中的溶液倒掉，用自来水冲洗一下，再放入50毫升左右的蒸馏水，蒸馏3分钟，同时放一空锥形瓶于接受盘中，以冲洗各管子，以防影响下一次实验结果
蒸馏完毕，先关掉蒸汽开关，最后关掉总开关，关掉冷凝水管，打开排水阀，将水排放干净
1.3.3滴定：用0.1M盐酸滴定，当溶液颜色由蓝色变为无色稍偏红时为滴定终点，分别记下样品和空白所消耗的盐酸毫升数，并分别用V样品和V空白表示
1.3.4计算： X =(（V样品-V空白）*0.1*14*6.25)/5
结果与讨论
1.1实验结果
蒙牛纯牛奶的实际蛋白质含量为7.175%，包装盒上面的数据为5%
伊利纯牛奶的实际蛋白质含量为6.475%，包装盒上面的数据为7%
光明纯牛奶的实际蛋白质含量为6.65%，包装盒上面的数据为6%
1.2结果讨论
相对于其他的蛋白质含量测定法，凯氏定氮法虽然比较复杂，但较准确，往往以订单发测定的蛋白质作为其他方法的标准蛋白质。从实验结果测得的实际数据和包装盒上厂家所给数据，可以清晰知道，蒙牛和光明纯牛奶的蛋白质含量是没有虚假上报的，而伊利纯牛奶的蛋白质含量没有包装盒上所给的高。可能是测定的时候有一些实验操作过程所造成的误差。所以可以通过别的测定蛋白质的含量的方法进行进一步鉴定。或者再次使用凯氏定氮法测一次伊利牛奶的蛋白质含量。以得到更加准确可靠的结果。
附录：其他小组实验结果
参考文献：
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川张蓉蓉．乳品企业原料乳的验收与质量控制．中国乳业。2006，
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【14】张洪渊等．生物化学教程(第二版)【M】．IⅡtJJl大学出版社．
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【15】北京师范大学生物系．基础生物化学实验【M】．高等教育出版社，
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生科四班 单雨晗 10101900203