1、第二章 食品樣品的采集與處理,學(xué)習(xí)目的: 1.了解食品分析的一般程序，學(xué)會(huì)食品樣品的采集、制備和保存方法。 2.掌握有機(jī)物破壞法、溶劑提取法及蒸餾法等各種食品樣品的預(yù)處理方法，以適應(yīng)不同食品類型的分析需要。,目錄,第一節(jié) 食品樣品采集、制備及保存 第二節(jié) 樣品的預(yù)處理 第三節(jié) 食品分析的誤差與數(shù)據(jù)處理,第一節(jié) 食品樣品采集、制備及保存,單擊返回目錄,食品分析的一般程序是：,一、 樣品的采集,樣品的采樣是從大量的分析對(duì)象中抽取有代表性的一部分樣品作為分析材料，即分析樣品。,單擊返回目錄,為保證分析結(jié)果準(zhǔn)確無(wú)誤，首先就要正確的采樣。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(wú)價(jià)

2、值，所以采用正確的采樣技術(shù)采集樣品尤為重要。,1. 樣品采集的目的和意義,單擊返回目錄,2.樣品采集的要求、步驟、 數(shù)量和方法,（1） 采樣要求,單擊返回目錄,(2) 采樣的步驟,采樣一般分為三步：,單擊返回目錄,檢樣：即從大批物料的各個(gè)部分采集少量的物料稱檢樣。 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(guò)處理再抽取其中一部分作檢驗(yàn)用者稱為平均樣品。,單擊返回目錄,(3)采樣的數(shù)量和方法,采樣數(shù)量應(yīng)能反映該食品的衛(wèi)生質(zhì)量和滿足檢驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)取樣量的需求，樣品應(yīng)一式三份，分別供檢驗(yàn)、復(fù)驗(yàn)、備查或仲裁，一般散裝樣品每份不少于0.5kg。具體采樣方法因分析對(duì)象的性質(zhì)而異。,單

3、擊返回目錄,液體、半流體飲食品。（應(yīng)先充分混合后采樣。） 糧食及固體食品。（可按四分法對(duì)角取樣。） 肉類、水產(chǎn)等食品。（按分析項(xiàng)目的要求可分別采取不同部位的樣品混合后取樣。） 罐頭、瓶裝食品。（可根據(jù)批號(hào)隨機(jī)取樣。）,補(bǔ)充：,單擊返回目錄,二、樣品的制備,樣品制備：是對(duì)上述采集的樣品進(jìn)一步粉碎、混勻、縮分，目的是保證樣品完全均勻，取任何部分都具有代表性。 樣品的制備方法因產(chǎn)品類型不同而異。,單擊返回目錄,1、液體、漿體或懸浮液體 搖勻，充分?jǐn)嚢琛?2、互不相容的液體（如油與水的混合物） 先分離，再分別取樣。 3、固體樣品 切細(xì)、粉碎、搗碎、研磨等。 4、罐頭 除核、去骨、去調(diào)味品、搗碎。,單擊

4、返回目錄,三、樣品保存,制備好的樣品應(yīng)盡快分析，如不能馬上分析，則需妥善保存。 樣品保存的目的：是防止樣品發(fā)生受潮、揮發(fā)、風(fēng)干、變質(zhì)等現(xiàn)象，確保其成分不發(fā)生任何變化。 保存的方法:是將制備好的樣品裝入具磨口塞的玻璃瓶中，置于暗處；易腐敗變質(zhì)的樣品應(yīng)保存在05的冰箱中；易失水的樣品應(yīng)先測(cè)定水分。,單擊返回目錄,第二節(jié) 樣品的預(yù)處理,食品的成分復(fù)雜，往往以復(fù)雜的結(jié)合態(tài)存在,必須進(jìn)行分離,掩蔽,排除干擾組分；有的含量低,必須進(jìn)行濃縮,這些對(duì)樣品進(jìn)行分離、掩蔽、濃縮等操作過(guò)程- 樣品的預(yù)處理。,單擊返回目錄,一、有機(jī)物破壞法,食物中的無(wú)機(jī)元素會(huì)與有機(jī)質(zhì)結(jié)合，形成難溶、難離解的化合物，使無(wú)機(jī)元素失去原有

5、的特性，因此，測(cè)定食品中無(wú)機(jī)成分的含量時(shí)，需要在測(cè)定前破壞有機(jī)結(jié)合體。有機(jī)物破壞法是將有機(jī)物在強(qiáng)氧化劑的作用下經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的高溫處理，破壞其分子結(jié)構(gòu)，有機(jī)質(zhì)分解呈氣態(tài)逸散，而被測(cè)無(wú)機(jī)元素得以釋放。根據(jù)具體操作不同，常用的是干法和濕法兩大類，但隨著微波技術(shù)的發(fā)展，微波消解法也得到了應(yīng)用。,單擊返回目錄,（一）干法（又稱灰化法） 1、原理：樣品 炭化（脫水,分解,氧化灰化（500 550灼燒） 白（灰）色（無(wú)機(jī)成分）,單擊返回目錄,2、干法灰化方法的特點(diǎn),單擊返回目錄,（二）濕法（又稱消化法）,1、原理 ：加入濃硝酸,濃硫酸,高氯酸 、過(guò)氧化氫、高錳酸鉀等強(qiáng)氧化劑,加熱消化使有機(jī)物分解、氧化、氣態(tài)揮發(fā)

6、，待測(cè)組分以無(wú)機(jī)物狀態(tài)存在于消化液中待測(cè)。,凱氏燒瓶示意圖,單擊返回目錄,2、濕法灰化方法優(yōu)點(diǎn),單擊返回目錄,（三）微波消解法,原理：微波對(duì)食品樣品的消解主要包括有傳統(tǒng)的敞口式、半封閉式、高壓密封罐式，以及近幾年發(fā)展起來(lái)的聚焦式。微波是一種電磁波，它能使樣品中極性分子在高頻交變電磁場(chǎng)中發(fā)生振動(dòng)，相互碰撞、摩擦、極化而產(chǎn)生高熱。,單擊返回目錄,二、食品中成分的提取分離,同一溶劑中，不同的物質(zhì)有不同的溶解度；同一物質(zhì)在不同的溶劑中溶解度也不同。利用樣品中各組分在特定溶劑中溶解度的差異，使其完全或部分分離即為溶劑提取法。常用的無(wú)機(jī)溶劑有水、稀酸、稀堿；有機(jī)溶劑有乙醇、乙醚、氯仿、丙酮、石油醚等。,單

7、擊返回目錄,根據(jù)提取對(duì)象不同可分為,單擊返回目錄,（一）化學(xué)分離法,1、磺化法和皂化法 （1）磺化法：用硫酸處理樣品提取液，硫酸使其中的脂肪磺化，并與脂肪和色素中的不飽和鍵起加成作用，生成溶于硫酸和水的強(qiáng)極性化合物從有機(jī)溶劑中分離出來(lái)。主要用于有機(jī)氯農(nóng)藥殘留物的測(cè)定?；厥章试?0%以上。 （2）皂化法：用熱堿KOH-乙醇溶液與脂肪及其雜質(zhì)發(fā)生皂化反應(yīng)，而將其除去。本法只適用于對(duì)堿穩(wěn)定的農(nóng)藥提取液的凈化。,單擊返回目錄,2、沉淀分離法 本法是向樣液中加入沉淀劑，利用沉淀反應(yīng)使被測(cè)組分或干擾組分沉淀下來(lái)，再經(jīng)過(guò)濾或離心實(shí)現(xiàn)與母液分離。 如飲料中糖精鈉的測(cè)定，可加堿性硫酸銅將蛋白質(zhì)等雜質(zhì)沉淀下來(lái)，過(guò)

8、濾除去。 3、掩蔽法 向樣液中加入掩蔽劑，使干擾組分改變其存在狀態(tài)（被掩蔽狀態(tài)），以消除其對(duì)被測(cè)組分的干擾。 利用這種方法,可不經(jīng)分離干擾成分而消除干擾作用,簡(jiǎn)化分析步驟。,單擊返回目錄,（二）離心分離法,利用離心作用，沉淀緊密地聚集于離心管的尖端，上方的溶液是澄清的?？捎玫喂苄⌒牡匚∩戏角逡?，也可將其傾出。如果沉淀需要洗滌，可以加入少量的洗滌液，用玻璃棒充分?jǐn)噭?dòng)，再進(jìn)行離心分離，如此重復(fù)操作兩三遍即可。 此法用于沉淀量很少時(shí)，操作簡(jiǎn)單而迅速。,單擊返回目錄,（三）浸泡萃取分離法,1、浸取法 用適當(dāng)?shù)娜軇⒐腆w樣品中的某種被測(cè) 組分浸取出來(lái)稱浸取。也即液-固萃取法。,單擊返回目錄,提取劑應(yīng)根

9、據(jù)被提取物的性質(zhì)來(lái)選擇，遵從“相似相溶”的原則。 極性弱成分(如有機(jī)氯農(nóng)藥)用極性小的溶劑 (如正乙烷,石油醚) 極性強(qiáng)成分(如黃曲霉毒素B1)用極性大的溶劑 (如甲醇,乙醇,水) 溶劑沸點(diǎn)在45 80 為宜； 溶劑的穩(wěn)定性要好。,（1）提取劑的選擇,（2）提取方法,單擊返回目錄,2、溶劑萃取法,萃取：利用適當(dāng)?shù)娜軇ǔ橛袡C(jī)溶劑）將液體樣品中的被測(cè)組分（或雜質(zhì)）提取出來(lái)稱為萃取。 原理：用一種溶劑把樣品溶液中的一種組分萃取出來(lái)，利用被提取的組分在兩互不相溶的溶劑中分配系數(shù)不同，從一相轉(zhuǎn)移到另一相中而與其它組分分離。 特點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單、快速，分離效果好，使用廣泛。但是萃取劑易燃、有毒性。,單擊返

10、回目錄,（1）萃取劑的選擇： 萃取劑應(yīng)對(duì)被測(cè)組分有最大的溶解度，對(duì)雜質(zhì)有最小的溶解度，且與原溶劑不互溶；兩種溶劑易于分層，無(wú)泡沫。 （2）萃取方法： 萃取常在分液漏斗中進(jìn)行，一般需萃取45次方可分離完全。,1-三角瓶；2-導(dǎo)管； 3-冷凝器；4-欲萃取相,單擊返回目錄,（四）揮發(fā)分離法（蒸餾法）,原理：揮發(fā)分離法是利用液體混合物中各組分揮發(fā)度不同進(jìn)行分離的方法。既可將干擾組分蒸餾除去，也可將待測(cè)組分蒸餾逸出，收集餾出液進(jìn)行分析。,單擊返回目錄,1、常壓蒸餾,特點(diǎn):被蒸餾物質(zhì)受熱后不分解或沸點(diǎn)不太高時(shí),可在常壓下進(jìn)行蒸餾。 加熱方式:水浴,油浴,直接加熱。,常壓蒸餾裝置,單擊返回目錄,2、減壓蒸

11、餾,特點(diǎn):當(dāng)被蒸餾物易分解或沸點(diǎn)太高時(shí),可采用此法。 減壓裝置：水泵和真空泵,單擊返回目錄,減壓蒸餾裝置 1-電爐；2-克萊森瓶；3-毛細(xì)觀；4-螺旋止水夾；5-溫度計(jì)；6-細(xì)銅絲；7-冷凝器；8-接受瓶；9-接受管；10-轉(zhuǎn)動(dòng)把；11-壓力計(jì)；12-安全瓶；13-三通管閥門；14-接抽氣機(jī)。,單擊返回目錄,3、水蒸汽蒸餾,用水蒸汽加熱樣品的混合液體,使被測(cè)組分與水蒸汽一起蒸餾出來(lái)。 特點(diǎn):若直接蒸餾時(shí),被測(cè)物因受熱不均而被局部炭化,或當(dāng)加熱到沸點(diǎn)時(shí)可能發(fā)生分解,可采取水蒸汽蒸餾。,單擊返回目錄,水蒸氣蒸餾裝置,單擊返回目錄,4、蒸餾操作注意事項(xiàng),蒸餾瓶中裝入的液體體積最大不超過(guò)蒸餾瓶的2/3

12、。同時(shí)加瓷片、毛細(xì)管等防止爆沸，蒸汽發(fā)生瓶也要裝入瓷片或毛細(xì)管。 溫度計(jì)插入高度應(yīng)適當(dāng)以與通入冷凝器的支管在一個(gè)水平上或略低一點(diǎn)為宜。溫度計(jì)的需查溫度應(yīng)在瓶外。 有機(jī)溶劑的液體應(yīng)使用水浴，并注意安全。 冷凝器的冷凝水應(yīng)由低向高逆流。,單擊返回目錄,（五）色譜分離法,色譜分離是將樣品中的組分在載體上進(jìn)行分離的一系列方法，又稱色層分離法。 根據(jù)分離原理不同分為：吸附色譜分離、分配色譜分離和離子交換色譜分離等。,單擊返回目錄,1、吸附色譜分離 該法使用的載體為聚酰胺、硅膠、硅藻土、氧化鋁等吸附劑經(jīng)活化處理后具一定的吸附能力。樣品中的各組分依其吸附能力不同被載體選擇性吸附，使其分離。 2、分配色譜分離

13、 此法是根據(jù)樣品中的組分在固定相和流動(dòng)相中的分配系數(shù)不同而進(jìn)行分離。當(dāng)溶劑滲透在固定相中并向上滲展時(shí)，分配組分就在兩相中進(jìn)行反復(fù)分配，進(jìn)而分離。 3、離子交換色譜分離 這是一種利用離子交換劑與溶液中的離子發(fā)生交換反應(yīng)實(shí)現(xiàn)分離的方法。根據(jù)被交換離子的電荷分為陽(yáng)離子交換和陰離子交換。,單擊返回目錄,（六）濃縮法,樣品在提取、凈化后，往往樣液體積過(guò)大、為了提高待測(cè)組分的濃度，常對(duì)樣品提取液進(jìn)行濃縮。常用的濃縮方法有常壓濃縮和減壓濃縮。 1.常壓濃縮 待測(cè)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(duì)易揮發(fā)、熱不穩(wěn)定性組分的濃縮。 常用KD濃縮器，水浴加熱并抽氣減壓，

14、濃縮速度快，被測(cè)組分損失少。,單擊返回目錄,第三節(jié) 食品分析的誤差與數(shù)據(jù)處理,一、分析檢驗(yàn)結(jié)果的表示方法 食品分析的結(jié)果，有多種表示方法。按照我國(guó)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，應(yīng)采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)或質(zhì)量濃度加以表示。 1質(zhì)量分?jǐn)?shù)（） 食品中某組分B的質(zhì)量（）與物質(zhì)總質(zhì)量（）之比，稱為B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。,單擊返回目錄,2體積分?jǐn)?shù)（） 氣體或液體的食品混合物中某組分B的體積（）與混合物總體積（）之比，稱為B的體積分?jǐn)?shù)。 3質(zhì)量濃度（） 氣體或液體的食品混合物中某組分B的質(zhì)量（）與混合物總體積（）之比，稱為B的質(zhì)量濃度。,單擊返回目錄,二、有效數(shù)字及其處理規(guī)則 1有效數(shù)字的意義,有效數(shù)字是指分析儀器實(shí)際能測(cè)量

15、到的數(shù)字。 常用的舉例如下： 試樣的質(zhì)量 0.6050g 四位有效數(shù)字（用分析天平稱量） 溶液的體積 35.36mL 四位有效數(shù)字（用滴定管計(jì)量） 25.00 mL 四位有效數(shù)字（用移液管量?。?25 mL 二位有效數(shù)字（用量筒量?。?溶液的濃度 0.1000mol/L 四位有效數(shù)字 0.2 mol/L 一位有效數(shù)字 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 34.34% 四位有效數(shù)字 pH 4.30 二位有效數(shù)字 離解常數(shù)K 二位有效數(shù)字,單擊返回目錄,注意：“0”在數(shù)字中有幾種意義。,數(shù)字前面的“0”只起定位作用，不算有效數(shù)字； 數(shù)字之間和小數(shù)末尾的“0”都是有效數(shù)字； 以“0”結(jié)尾的整數(shù)，最好用科學(xué)計(jì)算法，即前面的 系

16、數(shù)為有效數(shù)字; pH值的小數(shù)部分才為有效數(shù)字。,單擊返回目錄,2有效數(shù)字的處理規(guī)則,（1）直接測(cè)量值應(yīng)保留一位可疑值，記錄原始數(shù)據(jù)時(shí)也只有最后一位是可疑的。例如，用分析天平稱量要稱到0.000 xg。 （2）幾個(gè)數(shù)字相加、減時(shí)，應(yīng)以各數(shù)字中小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)最少（絕對(duì)誤差最大）的數(shù)字為依據(jù)。 （3）幾個(gè)數(shù)字相乘、除時(shí)，應(yīng)以各數(shù)字中有效數(shù)字位數(shù)最少（相對(duì)誤差最大）的數(shù)字為依據(jù)。,單擊返回目錄,（4）數(shù)字的修約應(yīng)按“四舍六入五取雙”的原則進(jìn)行。 例如： 將下列數(shù)據(jù)修約到二位有效數(shù)字： 3.1483.1 0.7360.74 75.5076 8.0508.0 46.5147 7.54897.5,單擊返回目錄

17、,（5）分析結(jié)果的數(shù)據(jù)應(yīng)與技術(shù)要求量值的有效位數(shù)一致。對(duì)于高含量組分（10%）一般要求以四位有效數(shù)字報(bào)出結(jié)果；對(duì)中等含量的組分（1%10%）一般要求以三位有效數(shù)字報(bào)出；對(duì)于微量組分(1%)一般要求只以二位有效數(shù)字報(bào)出結(jié)果。,單擊返回目錄,三、分析檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和精密度,1準(zhǔn)確度與誤差 分析結(jié)果的準(zhǔn)確度是指測(cè)得值與真實(shí)值或標(biāo)準(zhǔn)值之間相符合的程度，通常用誤差的大小來(lái)表示。,單擊返回目錄,2精密度與偏差 精密度是指在相同條件下，對(duì)同一試樣進(jìn)行幾次測(cè)定（平行測(cè)定）所得值互相符合的程度，通常用偏差的大小表示精密度。,單擊返回目錄,當(dāng)n50時(shí)，則分母n1可用 n代替。,3分析結(jié)果的報(bào)告,（1）例常分析

18、在例常分析和生產(chǎn)中間控制分析中，一個(gè)試樣一般做2個(gè)平行測(cè)定。如果兩次分析結(jié)果之差不超過(guò)允許差的2倍，則取平均值報(bào)告分析結(jié)果；如果超過(guò)允許差的2倍，則須再做一份分析，最后取兩個(gè)差值小于允許差2倍的數(shù)據(jù)，以平均值報(bào)告結(jié)果。,單擊返回目錄,（2）多次測(cè)定結(jié)果 在嚴(yán)格的食品檢驗(yàn)或開發(fā)性試驗(yàn)中，往往需要對(duì)同一試樣進(jìn)行多次測(cè)定。這種情況下應(yīng)以多次測(cè)定的算術(shù)平均值或中位值報(bào)告結(jié)果，并報(bào)告平均偏差及相對(duì)平均偏差。 中位值是指一組測(cè)定值按大小順序排列時(shí)中間項(xiàng)的數(shù)值，當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)，正中間的數(shù)只有一個(gè)；當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，正中間的數(shù)值有兩個(gè)，中位值是指這兩個(gè)值的平均值。,單擊返回目錄,（三）準(zhǔn)確度和精密度的關(guān)系,精密度好

19、不一定準(zhǔn)確度高，但準(zhǔn)確度高一定要精密度好。因此，精密度是保證準(zhǔn)確度的先決條件，只有在精密度比較高的前提下，才能保證分析結(jié)果的可靠性，可能得到好的準(zhǔn)確度。若精密度差，所測(cè)結(jié)果不可靠，就失去了衡量準(zhǔn)確度的前提。對(duì)于一個(gè)合乎要求的分析測(cè)定結(jié)果，應(yīng)同時(shí)有比較高的精密度和準(zhǔn)確度。因此，應(yīng)將分析中的系統(tǒng)誤差和偶然誤差綜合起來(lái)考慮，以提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。,綜上所述： 1、精密度是保證準(zhǔn)確度的先決條件。精密度差，所得結(jié)果不可靠，就失去了衡量準(zhǔn)確度的前提。 2、精密度高并不能保證有高的準(zhǔn)確度。 3、在消除系統(tǒng)誤差的前提下：精密度高，準(zhǔn)確度才會(huì)好，結(jié)果才可靠。,四、提高分析精確度的方法,食品定量分析中的誤差，按

20、其來(lái)源和性質(zhì)可分為系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差兩類。 由于某些固定的原因產(chǎn)生的分析誤差叫做系統(tǒng)誤差，其顯著特點(diǎn)是朝一個(gè)方向偏離。 由于某些難以控制的偶然因素造成的誤差叫隨機(jī)誤差或偶然誤差。,單擊返回目錄,1、選擇合適的分析方法,（1）分析要求的準(zhǔn)確度和精密度 （2）分析方法的繁簡(jiǎn)和速度 （3）樣品的特性 （4）現(xiàn)有條件 在具體情況下究競(jìng)選用哪一種方法，必須綜合考慮上述各項(xiàng)因素，但首先必須了解各類方法的特點(diǎn)，如方法的精密度、準(zhǔn)確度、靈敏度等，以便加以比較。,單擊返回目錄,2、實(shí)驗(yàn)用水的要求,食品檢驗(yàn)分析過(guò)程中離不開蒸餾水或特殊制備的純水，但是一般的測(cè)定項(xiàng)目中，可用普通蒸餾水，所謂蒸餾水就是常用的水經(jīng)過(guò)蒸餾所得的。 由于普通蒸餾水含有二氧化碳、揮發(fā)性酸、氨和微量元素金屬離子等