食品分析與檢驗食品分析的基本知識

食品分析與檢驗技術(shù)天津現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學院生化系主講教師：食品分析的基本知識

主要內(nèi)容食品樣品的采集、制備及保存1樣品的預(yù)處理2食品分析的誤差與數(shù)據(jù)處理3第一節(jié)食品樣品的采集、制備及保存

食品分析的對象包括各種原材料、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，項目和要求也不盡相同，但無論哪種對象，都要按一個共同程序進行一般為：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，整理分析報告的撰寫。一、樣品的采集

采樣－－從大量的分析對象中抽取有一定代表性的一部分樣品作為分析材料，這項工作叫采樣。關(guān)鍵所在1.采樣的意義盡管一系列檢驗工作非常精密、準確，但如果采取的樣品不足以代表全部物料的組成成分，則其檢驗結(jié)果也將毫無價值，所以采用正確的采樣技術(shù)采集樣品尤為重要。2.樣品采集的要求、步驟、數(shù)量和方法(1)正確采樣的原則采樣的原則代表性原則典型性原則適時性原則程序原則細則①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。②采樣方法要與分析目的一致。③采樣過程要設(shè)法保持原有的理化指標，防止成分逸散（如水分、氣味、揮發(fā)性酸等）。④防止帶入雜質(zhì)或污染。⑤采樣方法要盡量簡單，處理裝置尺寸適當。補充：采樣時的記錄樣品名稱采樣地點時間數(shù)量采樣方法以及采樣人簽封(2)采樣的步驟采樣的一般程序檢樣原始樣品平均樣品復(fù)檢樣品0.5Kg檢驗樣品0.5Kg仲裁樣品0.5Kg檢樣——由整批食物的各個部分采取的少量樣品，稱為檢樣。檢樣的量按產(chǎn)品標準的規(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用者稱為平均樣品。應(yīng)一式三份，分別供檢驗、復(fù)驗及備查使用。每份樣品數(shù)量一般不少于0.5公斤。(3)采樣的一般方法最常用的采集方法是隨機抽樣。均衡地、不加選擇地從全部產(chǎn)品的各個部分取樣。

注意：隨機≠隨意。隨機——要保證所有物料各個部分被抽到的可能性均等。具體作法：①擲骰子—簡便易行，適于生產(chǎn)現(xiàn)場用。②用隨機表。③用計算器、計算機。④用抽獎機。細則少量食品的采樣

①原始樣品的采樣：隨機采樣

虹吸法采樣電動攪拌器攪拌后采樣

②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細則大量不均勻食品的采樣①幾何法；②流動定時采樣；③分檔采樣；④分區(qū)分層采樣；⑤按批次件數(shù)比例采樣。液體樣品取樣法固體樣品取樣法二、樣品的制備

樣品的制備——指對樣品的粉碎、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，充分攪拌?；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、粉碎、搗碎、研磨等。罐頭除核、去骨、去調(diào)味品、搗碎。四分法三、樣品保存

采集的樣品應(yīng)在短時間內(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0-5℃冰箱內(nèi)，保存時間也不能太長。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:

①測定前排除干擾組分；②對樣品進行濃縮。原則：①消除干擾因素；②完整保留被測組分；③使被測組分濃縮；以便獲得可靠的分析結(jié)果。預(yù)處理方法有機物破壞法蒸餾法溶劑提取法璜化法和皂化法色層分離法（一）有機物破壞法

測定食品中無機成分的含量，需要在測定前破壞有機結(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，使其中的有機物脫水、炭化、分解、氧化，在置高溫爐中灼燒灰化，直至殘灰為白色或灰色為止，所得殘渣即為無機成分。干法灰化方法優(yōu)點優(yōu)點③有機物分解徹底，操作簡單。②灰分體積小，可處理較多的樣品，可富集被測組分。①此法基本不加或加入很少的試劑，故空白值低。干法灰化方法缺點缺點③坩堝有吸留作用，使測定結(jié)果和回收率降低。②因溫度高易造成易揮發(fā)元素的損失。①所需時間長。2.濕法消化原理：樣品中加入強氧化劑，并加熱消煮，使樣品中的有機物質(zhì)完全分解、氧化，呈氣態(tài)逸出，待測組分轉(zhuǎn)化為無機物狀態(tài)存在于消化液中。常用的強氧化劑有濃硝酸、濃硫酸、高氯酸、高錳酸鉀、過氧化氫等。濕法灰化方法優(yōu)點優(yōu)點②由于加熱溫度低，可減少金屬揮發(fā)逸散的損失。①有機物分解速度快，所需時間短。濕法灰化方法缺點缺點③試劑用量大，空白值偏高。②初期易產(chǎn)生大量泡沫外溢。

①產(chǎn)生有害氣體。（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。

蒸餾方法常壓蒸餾減壓蒸餾水蒸氣蒸餾掃集共蒸餾共沸蒸餾萃取蒸餾精餾食品分析中常用前4種。①常壓蒸餾適用對象：常壓下受熱不分解或沸點不太高的物質(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、毛細管、素瓷片）

b.溫度計插放位置。

c.磨口裝置涂油脂。視頻：普通蒸餾②減壓蒸餾適用對象：常壓下受熱易分解或沸點太高的物質(zhì)。原理：物質(zhì)的沸點隨其液面上的壓強增高而增高。視頻：減壓蒸餾③水蒸汽蒸餾適用于沸點較高，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自溶液中一起蒸餾出來。水蒸汽蒸餾裝置見下圖。視頻：水蒸汽蒸餾

④掃集共蒸餾

Theclean-upmethodtermedsweepco-distillation

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。特點：需樣量少，用注射器加料，節(jié)省溶劑，速度快，自動化式5-6秒測一個樣，有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。

溶劑抽提法浸提法溶劑萃取固相萃取超臨界萃取微波萃取超聲波萃?、俳岱ǎ◤墓腆w中萃取有效成分）用適當?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”。常用提取方法振蕩浸漬法搗碎法索氏提取法B.提取劑的選擇由相似相溶原理選擇選溶劑沸點在45～80℃之間的。若沸點低，易揮發(fā)；若沸點高，不易提純、濃縮，溶劑與提取物不好分離。選穩(wěn)定性好的溶劑。②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非常相近或形成了共沸物，無法用一般蒸餾法分離的物質(zhì)。

新溶劑——萃取劑（新溶劑+被溶解組分）——萃取相比重（原溶液+被溶解組分）——萃余相不同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，有時萃取相整體就是產(chǎn)品。③超臨界萃?。⊿FE）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CO2作為超臨界流體（臨界溫度為31.05℃，臨界壓力7.37Mpa）,不可燃、無毒、廉價易得、化學穩(wěn)定性好。四、色層分離法

1906年，俄國植物學家茨威特分離植物葉綠體中色素而得名，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）:流動相為氣體。液相色譜（HPLC）:流動相為液體。舉例：紙層析分析法視頻：薄層色譜操作演示不同的分離原理分類吸附層析分配層析離子交換層析凝膠層析（一）吸附色譜①原理：利用吸附劑對不同組分的物理吸附性能的差異進行分離。吸附力相差越大分離效果越好。②固定相——固體吸附劑流動相——氣體或液體（二）分配色譜①原理：利用不同組分在兩相中的不同分配系數(shù)來進行分離。（溶解度的不同）②固定相——固體支持劑（擔體）+固定液流動相——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。陽離子交換：

R—H+M+X-R—M+HX陰離子交換：

R—OH+M+X-R—X+MOH五、化學分離法（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，引進典型的極性官能團SO3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，與那些溶于有機溶劑的待測成分分開。主要用于有機氯農(nóng)藥殘留物的測定。2.皂化法原理:

酯+堿酸或脂肪酸鹽+醇①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，最后由用堿量來計算總酯。②用于植物油的皂化價的測定。（皂化價高示含游離脂肪酸量大。③常用堿為NaOH或KOH，④NaOH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)進行分離。在試樣中加入適當?shù)某恋韯贡粶y組分沉淀下來或?qū)⒏蓴_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，常對樣品提取液進行濃縮。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.減壓濃縮適用對易揮發(fā)、熱不穩(wěn)定性組分的濃縮。常用K—D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。第三節(jié)

食品分析的誤差與數(shù)據(jù)處理一、基本知識（復(fù)習）真實值：一個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值。準確度：測定值與真實值的接近程度。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、試劑誤差和操作誤差等。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、未知的、且大小不一，具有不確定性?？赡苡捎诃h(huán)境的偶然波動或儀器的性能、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。

實驗員用等臂天平稱量10g的樣品來實驗，實驗有5個平行樣，但是由于實驗員粗心大意，稱量前沒有校正，結(jié)果稱量結(jié)果偏低，由這個引起的誤差應(yīng)該屬于什么誤差？例1

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？①容量瓶和移液管不配套；②在重量分析中被測組分沉淀不完全；③試劑含被測組分；④讀取滴定管讀數(shù)時，小數(shù)點后第二位估讀不準；⑤以含量約為99％的草酸鈉作為基準物標定高錳酸鉀溶液的濃度。例2二、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.做對照實驗4.做空白實驗5.校正儀器和標定溶液6