1、食品分析與檢驗,第一章 食品分析的基本知識,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 樣品的預處理 成分分析 數(shù)據(jù)記錄，整理 分析報告的撰寫。,第一節(jié) 樣品的采集,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。,正確采樣的目的意義： 分析結果必須能代表全部樣品，因此必須采取具有足夠代表性的樣品，如果采集的樣品不具有代表性，那么即使分析方法再正確，也得不到正確的結論。,正確采樣的原

2、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：,二、 采樣的步驟,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。 應一式三份，分別供檢驗、復驗及備查使用。 每份樣品數(shù)量一般不少于0.5公斤。,三、采樣的一般方法,樣品

3、的采集一般分為隨機抽樣和代表性取樣兩類。 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。,代表性取樣：是用系統(tǒng)抽樣法進行采樣，根據(jù)樣品隨空間（位置）、時間變化的規(guī)律，以便采集的樣品能代表其相應部分的組成和質(zhì)量的樣品。 可按不同生產(chǎn)日期 也可在流水線上按一定的時間間隔抽樣 按分析的目的取樣,細 則,少量食品的采樣： 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 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： 幾何法； 流動定時

4、采樣； 分檔采樣； 分區(qū)分層采樣； 按批次件數(shù)比例采樣。,四、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。 互不相容的液體（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,五、樣品保存,采取的樣品應在短時間內(nèi)分析，否則應妥善保管。 （1）一般情況下，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05冰箱內(nèi)，保存時間也不能太長。易分解的要避光保存。 （2）特殊情況下，可加入不影響分析結果的防腐劑或冷凍干燥保存。 注意事項：

5、防光分解、高溫、水分、揮發(fā)性物質(zhì)、酶、發(fā)酵等,第二節(jié) 樣品的預處理,目的： 測定前排除干擾組分； 對樣品進行濃縮。 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果。,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,有機物分解徹底，操作簡單。,灰分體積小，可處理較多的樣品，可富集被測組分。,此法基本不加或加入很少的試

6、劑，故空白值低。,干法灰化方法缺點,缺 點,坩堝有吸留作用，使測定結果和回收率降低。,因溫度高易造成易揮發(fā)元素的損失。,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,由于加熱溫度低，可減少金屬揮發(fā)逸散的損失。,濕法灰化方法缺點,缺 點,試劑用量大，空白值偏高。,初期易產(chǎn)生大量泡沫外溢。,產(chǎn)生有害氣體。,3、紫外光分解法：高壓汞燈提供紫外光。855 ，加雙氧水。 4、微波高壓消煮器：食品樣品最多只要1

7、0分鐘（2.5 MPa)。 其它方法： 5、高壓密封消化法：120150，數(shù)小時，要求密封條件高。 6、自動回流消化儀,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3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。,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。,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

8、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。,4、掃集共蒸餾,一種專用設備，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。,1、浸提法 （從固體中萃取有效成分）,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”。,提取劑的選擇： 由相似相溶原理選擇 選溶劑沸點在4580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。

9、 選穩(wěn)定性好的溶劑。,2、溶劑萃取法,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。 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)。,連續(xù)液體萃取器,關于萃取劑的選擇： 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）,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。 超臨界流體：流

10、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，結果柱子中被分成幾個不同顏色的譜帶。,又稱色譜分離、色層分析、層析、層離法。使多種組分混合物在不同的載體上進行分離。,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

11、（HPLC）：流動相為液體。,兩相物質(zhì)：固定相、流動相 樣品要制備成液體或氣體。,（一）吸附色譜, 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。 固定相固體吸附劑 流動相氣體或液體,（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)來進行分離。（溶解度的不同） 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： RH + M+X- RM + HX 陰離子交換： ROH + M+X- RX + MOH,五、化學分離法,（一）磺化法和皂化法

12、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 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。 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。 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

13、理：利用沉淀反應進行分離。在試樣中加入適當?shù)某恋韯?，使被測組分沉淀下來或?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。,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,一、正確選擇分析方法： 取決于測定的目的、要

14、求和具體分析方法的特點。 二、選擇分析方法時應考慮的因素： 有效性、適用性和權威性 精密度、準確度、分析速度、實驗條件及成本。 根部不同的應用范圍及要求選擇不同的分析方法。,第三節(jié) 分析方法的選擇,三、分析方法的評價參數(shù)：,第三節(jié) 分析方法的選擇,1.精密度 指在相同條件下進行多次平行測定，每一次平行測定結果相互接近的程度, 代表測定方法的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性。衡量精密度高低的尺度是偏差，偏差是指個別測定結果與幾次測定結果的平均值之間的差別。 偏差有絕對偏差和相對偏差之分。測定結果與測定平均值之差為絕對偏差，絕對偏差占平均值的百分比為相對偏差。,第三節(jié) 分析方法的選擇,分析結果的精密度，可以用單次測

15、定結果的平均偏差（ ）表示，即 式中：d1，d2，dn 1，2，n次測定結果的絕對偏差。 平均偏差沒有正負號。用這種方法求得的平均偏差稱算術平均偏差。,第三節(jié) 分析方法的選擇,單次測定結果的相對算術平均偏差為 式中： 單次測定結果的算術平均值。,第三節(jié) 分析方法的選擇,平均偏差的另一種表示方法為標準偏差（均方根偏差S）?？砂聪铝泄接嬎悖?測定結果的相對標準偏差稱為變異系數(shù)，即：,標準偏差較平均偏差有更多的統(tǒng)計意義。 因為單次測定的偏差平方后，較大的偏差更顯著地反映出來，能更好地說明數(shù)據(jù)的分散程度。 因此，在考慮一種分析方法的精密度時，通常用標準偏差和變異系數(shù)來表示。,2.靈敏度 指被測組分在

16、低濃度區(qū)時，濃度改變一個單位所引起的測定信號的改變量。一般而言，儀器分析法具有較高的靈敏度，而化學分析法（重量分析和容量分析）靈敏度相對較低。,注意： 在選擇分析方法時，要根據(jù)待測成分的含量范圍選擇適宜的方法； 一般地說，待測成分含量低時，需選用靈敏度高的方法；含量高時宜選用靈敏度低的方法，以減少由于稀釋倍數(shù)太大所引起的誤差。,3.線性范圍 校正曲線的線性范圍是指定量的最低濃度到遵循線性響應關系的最高濃度間的范圍，在實際應用中，分析方法的線性范圍至少應有兩個數(shù)量級，有些線性范圍可達56個數(shù)量級。線性范圍越寬，樣品測定的濃度適用性越強。,4.檢出限 檢出限是指產(chǎn)生一個能可靠地被檢出的分析信號所需

17、要的某元素的最小濃度或含量。,檢出限一般有儀器檢出限、分析方法檢出限之分。 儀器檢出限是指分析儀器能檢出與噪音相區(qū)別的小信號的能力。 方法檢出限不但與儀器噪音有關，而且還決定于方法全部流程的各個環(huán)節(jié)，如取樣，分離富集，測定條件優(yōu)化等，即分析者、環(huán)境、樣品性質(zhì)等對檢出限也均有影響，實際工作中應說明獲得檢出限的具體條件。,第三節(jié) 分析方法的選擇,思考：,靈敏度與檢出限的區(qū)別與聯(lián)系是什么？,5.準確度,指測定值與真實值的接近程度。反映測定結果的可靠性。衡量準確度高低的尺度是誤差，它反映測定結果的可靠性。誤差越小，準確度越高。 誤差是分析結果與真實值之差。 誤差有兩種表示方法，即絕對誤差和相對誤差。

18、絕對誤差指測定結果與真實值（通常用平均值代表）之差； 相對誤差是絕對誤差占真實值的百分率。 選擇分析方法時，為了便于比較，通常用相對誤差表示準確度。,四、國內(nèi)外食品分析標準介紹,1、制定標準的必要性 使分析結果具有權威性。 2、標準的分類 按使用范圍分五種：國際、國家、行業(yè)、地方、企業(yè)。,（1）國際標準由國際標準化組織制定的，在國際間通用的標準。 每年10月14日為國際標準日。 ISO國際標準化組織，成立于1947年2月23日，總部在日內(nèi)瓦，是世界上最大的標準化組織，目前，已有90多個成員國，我國是78年恢復加入的。,ISO下設27個國際組織，與食品有關的是:,ISO下設200多個技術委員會，與食品有關的如:,（2）國家標準一般由國家標準局頒布,各個國家標準有自己的代號。,GB5009.1-GB5009.70-2003 中華人民共和國食品衛(wèi)生檢驗方法（理化部分）,（3）行業(yè)標準 對GB沒有又要在全國某個行業(yè)范圍內(nèi)統(tǒng)一的技術要求，由國內(nèi)各專業(yè)部頒布的標準。,舉例：商業(yè)部部頒標準,（4）地方標準對沒有GB和行業(yè)標準的產(chǎn)品，需要在省市范圍內(nèi)統(tǒng)一 的， 可由省市標準局制訂、審批，報國家標準局備案，當相應的GB與行業(yè)標準實施后，自行廢止。,（5）企業(yè)標準QB 當企