2食品分析與檢驗(yàn)的基本知識(shí)

1、食品分析的基本知識(shí)第一節(jié) 食品樣品的采集、制備及保存食品分析的對(duì)象包括各種原材料、農(nóng)副產(chǎn)品、半成品、各種添加劑、輔料及產(chǎn)品。種類 繁多，成分復(fù)雜，來源不一，分析的目的，項(xiàng)目和要求也不盡相同，但無論哪種對(duì)象，都要 按一個(gè)共同程序進(jìn)行一般為：樣品的采集、制備和保存、樣品的預(yù)處理、成分分析、數(shù)據(jù)記錄和整理、分析報(bào)告的撰 寫。一、樣品的采集采樣 從大量的分析對(duì)象中抽取有一定代表性的一部分樣品作為分析材料，這項(xiàng)工 作叫采樣。1. 采樣的意義盡管一系列檢驗(yàn)工作非常精密、 準(zhǔn)確， 但如果采取的樣品不足以代表全部物料的組成成 分，則其檢驗(yàn)結(jié)果也將毫無價(jià)值，所以采用正確的采樣技術(shù)采集樣品尤為重要。 2.樣品采集

2、的要求、步驟、數(shù)量和方法(1)正確采樣的原則 采集的樣品要均勻、有代表性，能反映全部被檢食品的組成、質(zhì)量和衛(wèi)生狀況。 采樣方法要與分析目的一致。 采樣過程要設(shè)法保持原有的理化指標(biāo)，防止成分逸散(如水分、氣味、揮發(fā)性酸等) 防止帶入雜質(zhì)或污染。 采樣方法要盡量簡單，處理裝置尺寸適當(dāng)。(2) 采樣的步驟 采樣的一般程序： 檢樣由整批食物的各個(gè)部分采取的少量樣品，稱為檢樣。檢樣的量按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 原始樣品 把許多份檢樣綜合在一起稱為原始樣品。平均樣品 原始樣品經(jīng)過處理再抽取其中一部分作檢驗(yàn)用者稱為平均樣品。 應(yīng)一式三份，分別供檢驗(yàn)、復(fù)驗(yàn)及備查使用。每份樣品數(shù)量一般不少于 0.5 公斤。(3) 采

3、樣的一般方法最常用的采集方法是隨機(jī)抽樣。均衡地、不加選擇地從全部產(chǎn)品的各個(gè)部分取樣。注意：隨機(jī)M隨意。隨機(jī)要保證所有物料各個(gè)部分被抽到的可能性均等。少量食品的采樣 原始樣品的采樣：隨機(jī)采樣 平均樣品的采集液體試樣：按需要量采樣 顆粒、粉狀樣品：四分法和分樣器混勻縮分大量不均勻食品的采樣 幾何法； 流動(dòng)定時(shí)采樣； 分檔采樣； 分區(qū)分層采樣； 按批次件數(shù)比例采樣。二、樣品的制備樣品的制備 指對(duì)樣品的粉碎、混勻、縮分等過程。 樣品的制備方法因產(chǎn)品類型不同而異。液體、漿體或懸浮液體：搖勻，充分?jǐn)嚢琛；ゲ幌嗳莸囊后w（如油與水的混合物） ：先分離，再分別取樣。 固體樣品：切細(xì)、粉碎、搗碎、研磨等。罐頭：除

4、核、去骨、去調(diào)味品、搗碎。三、樣品保存采集的樣品應(yīng)在短時(shí)間內(nèi)分析，否則應(yīng)妥善保管。放在密閉、潔凈容器內(nèi)，置于陰暗處保存。易腐敗變質(zhì)的放在0-5C冰箱內(nèi)，保存時(shí)間也不能太長。易分解的要避光保存。特殊情況下，可加入不影響分析結(jié)果的防腐劑或冷凍干燥保存。第二節(jié) 樣品的預(yù)處理目的 : 測定前排除干擾組分； 對(duì)樣品進(jìn)行濃縮。原則：消除干擾因素； 完整保留被測組分； 使被測組分濃縮；以便獲得可靠的分析結(jié)果。（一）有機(jī)物破壞法 測定食品中無機(jī)成分的含量，需要在測定前破壞有機(jī)結(jié)合體，如蛋白質(zhì)等。操作方法 分為干法和濕法兩大類。1. 干法灰化 原理：將樣品至于電爐上加熱，使其中的有機(jī)物脫水、炭化、分解、氧化，在

5、置高溫爐 中灼燒灰化，直至殘灰為白色或灰色為止，所得殘?jiān)礊闊o機(jī)成分。干法灰化法的優(yōu)點(diǎn)： 此法基本不加或加入很少的試劑，故空白值低。 灰分體積小，可處理較多的樣品，可富集被測組分。 有機(jī)物分解徹底，操作簡單。干法灰化法的缺點(diǎn)： 所需時(shí)間長。 因溫度高易造成易揮發(fā)元素的損失。 坩堝有吸留作用，使測定結(jié)果和回收率降低。2. 濕法消化 原理：樣品中加入強(qiáng)氧化劑，并加熱消煮，使樣品中的有機(jī)物質(zhì)完全分解、氧化，呈氣 態(tài)逸出，待測組分轉(zhuǎn)化為無機(jī)物狀態(tài)存在于消化液中。常用的強(qiáng)氧化劑有濃硝酸、濃硫酸、高氯酸、高錳酸鉀、過氧化氫等。 濕法灰化法的優(yōu)點(diǎn)： 灰化徹底。 由于加熱溫度低，可減少金屬揮發(fā)逸散的損失。 濕

6、法灰化法的缺點(diǎn)： 產(chǎn)生有害氣體。 初期易產(chǎn)生大量泡沫外溢。 試劑用量大，空白值偏高。（二）蒸餾法 原理：利用液體混合物中各種組分揮發(fā)度的不同而將其分離。食品分析中常用前4 種。常壓蒸餾 適用對(duì)象：常壓下受熱不分解或沸點(diǎn)不太高的物質(zhì)。蒸餾釜：平底、圓底 冷凝管：直管、球型、蛇型 注意：a爆沸現(xiàn)象。（沸石、玻璃珠、毛細(xì)管、素瓷片）b溫度計(jì)插放位置。c. 磨口裝置涂油脂。減壓蒸餾適用對(duì)象：常壓下受熱易分解或沸點(diǎn)太高的物質(zhì)。 原理：物質(zhì)的沸點(diǎn)隨其液面上的壓強(qiáng)增高而增高。 水蒸汽蒸餾適用于沸點(diǎn)較高，易炭化， 易分解物質(zhì)。 水蒸汽蒸餾是用水蒸汽加熱混合液體，使具有 一定揮發(fā)度的被測組分與水蒸汽分壓成比例地

7、自溶液中一起蒸餾出來。 掃集共蒸餾一種專用設(shè)備， 管式蒸餾器后接冷凝裝置與微型層析柱。 多用于測食品中殘存農(nóng)藥的含 量。5-6 秒測一個(gè)樣，有特點(diǎn)：需樣量少，用注射器加料，節(jié)省溶劑，速度快，自動(dòng)化式20 條凈化管道。（三）溶劑抽提法原理：利用混合物中各種組分在某種溶劑中溶解度的不同而是混合物分離的方法。浸提法 （從固體中萃取有效成分） 用適當(dāng)?shù)娜軇⒐腆w樣品中某種待測成分浸提出來，又稱“液 固萃取法 ”。溶劑萃取法A. 原理 :用一種溶劑把樣品溶液中的一種組分萃取出來，這種組分在原溶液中的溶解度小于在新溶劑中的溶解度，即分配系數(shù)不同。B. 適用范圍： 用于原溶液中各組分沸點(diǎn)非常相近或形成了共沸

8、物， 無法用一般蒸餾法分 離的物質(zhì)。C. 關(guān)于萃取劑的選擇：萃取劑與原溶劑不互溶且比重不同。 萃取劑與被測組分的溶解度要大于組分在原溶劑中的溶解度。對(duì)其它組分溶解度很小。 萃取相經(jīng)蒸餾可使萃取劑與被測組分分開，有時(shí)萃取相整體就是產(chǎn)品。 超臨界萃取（SFE）A. 原理：利用超臨界流體 SCF 作為溶劑，用來有選擇性地溶解液體或固體混合物中的 溶質(zhì)。對(duì)溶質(zhì)的溶解度大大增加。B. 超臨界流體：流體的溫度、壓力處于臨界狀態(tài)以上。常用C02作為超臨界流體（臨界溫度為31.05C，臨界壓力7.37 Mpa）,不可燃、無毒、廉價(jià)易得、化學(xué)穩(wěn)定性好。（四）色層分離法1906年，俄國植物學(xué)家茨威特分離植物葉綠體

9、中色素而得名，玻璃管中裝CaCO3,石油醚溶解植物葉綠體倒入管內(nèi)， 再用石油醚做淋洗劑， 結(jié)果柱子中被分成幾個(gè)不同顏色的譜 帶。按固定相材料及使用形式分類柱色譜 :固定相裝在色譜柱中紙色譜 :層析濾紙為支持劑 , 濾紙上結(jié)合水為固定相 。薄層色譜（ TLC ） :將固定相粉末制成薄層。氣相色譜（ GC） :流動(dòng)相為氣體。液相色譜（ HPLC ） :流動(dòng)相為液體。（一）吸附色譜 原理：利用吸附劑對(duì)不同 組分的物理吸附性能的差異進(jìn)行分離。吸附力相差越大分離效 果越好。 固定相 固體吸附劑流動(dòng)相 氣體或液體（二）分配色譜 原理：利用不同組分在兩相中的不同分配系數(shù)來進(jìn)行分離。（溶解度的不同） 固定相

10、固體支持劑（擔(dān)體） +固定液 流動(dòng)相 氣體或液體（與固定相不相溶）（三）離子交換色譜法 原理：利用各組分與離子交換樹脂的親和力的不同來分離。五、化學(xué)分離法（一）磺化法和皂化法用來除去樣品中脂肪或處理油脂中其它成分， 使本來憎水性油脂變成親水性化合物， 從 樣品中分離出去。1. 硫酸磺化法（磺化法）用濃硫酸處理樣品，引進(jìn)典型的極性官能團(tuán)S03使脂肪、色素、蠟質(zhì)等干擾物質(zhì)變成極性較大， 能溶于水和酸的化合物， 與那些溶于有機(jī)溶劑的待測成分分開。 主要用于有機(jī)氯 農(nóng)藥殘留物的測定。2. 皂化法原理：酯+堿t酸或脂肪酸鹽 +醇 用于白酒中總酯的測定，用過量的NaOH將酯皂化掉，過量的堿再用酸滴定，最后

11、由用堿量來計(jì)算總酯。 用于植物油的皂化價(jià)的測定。（皂化價(jià)高示含游離脂肪酸量大。 常用堿為 NaOH 或 KOH 。 NaOH直接用水配制，而 KOH易溶于乙醇溶液。（二）沉淀分離法原理 ：利用沉淀反應(yīng)進(jìn)行分離。在試樣中加入適當(dāng)?shù)某恋韯?，使被測組分沉淀下來或?qū)?干擾組分沉淀下來，再經(jīng)過濾或離心把沉淀和母液分開。常用的沉淀劑：堿性硫酸銅、堿性醋酸鉛等。（三）掩蔽法原理 ：向樣品中加入一種掩蔽劑使干擾成分仍在溶液中，而失去了干擾作用，多用于絡(luò) 合滴定中。六、濃縮原理 ：為了提高待測組分的濃度，常對(duì)樣品提取液進(jìn)行濃縮。1. 常壓濃縮 待測組分不易揮發(fā)，可用蒸發(fā)皿直接加熱濃縮，也可用蒸餾裝置等。2. 減

12、壓濃縮適用對(duì)易揮發(fā)、熱不穩(wěn)定性組分的濃縮。常用 KD 濃縮器、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器等，水浴加熱并抽氣減壓，濃縮速度快，被測組分損失 少。食品分析的誤差與數(shù)據(jù)處理、基本知識(shí)（復(fù)習(xí)） 真實(shí)值：一個(gè)客觀存在的具有一定數(shù)值的被測成分的物理量稱為真實(shí)值。 準(zhǔn)確度：測定值與真實(shí)值的接近程度。精確度：多次平行測定結(jié)果相互接近的程度。誤差：測定值與真實(shí)值之差。系統(tǒng)誤差： 由固定原因造成的誤差， 在測定過程中按一定的規(guī)律重復(fù)出現(xiàn)， 一般具有單向性， 即測定值總是偏高或總是偏低。 它一般可以分為： 儀器誤差、 方法誤差、試劑誤差和操作誤 偶然誤差： 由于一些偶然的外因所引起的誤差。 產(chǎn)生偶然誤差的原因一般是不固定的、 未知

13、 的、且大小不一，具有不確定性?？赡苡捎诃h(huán)境的偶然波動(dòng)或儀器的性能、 分析人員的操作 不一致所產(chǎn)生的。靈敏度：分析方法所能檢測到的最低限量。實(shí)驗(yàn)員用等臂天平稱量 10g 的樣品來實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)有 5 個(gè)平行樣，但是由于實(shí)驗(yàn)員粗心 大意，稱量前沒有校正，結(jié)果稱量結(jié)果偏低，由這個(gè)引起的誤差應(yīng)該屬于什么誤差？ 下列情況分別引起什么誤差？如果是系統(tǒng)誤差，應(yīng)如何消除？容量瓶和移液管不配套； 在重量分析中被測組分沉淀不完全； 試劑含被測組分； 讀取滴定管讀數(shù)時(shí)，小數(shù)點(diǎn)后第二位估讀不準(zhǔn)； 以含量約為 99的草酸鈉作為基準(zhǔn)物標(biāo)定高錳酸鉀溶液的濃度。 二、控制和消除誤差的方法1. 正確選取樣品量2. 增加平行測定次數(shù)，減少偶然誤差3. 做對(duì)照實(shí)驗(yàn)4. 做空白實(shí)驗(yàn)5. 校