食品分析剖析备课讲稿

食品分析剖析第11周第十二章

食品添加剂的测定第12周实验7.食品中亚硝酸钠的测定

第13周第十三章

食品中限量元素的测定第十四章

食品中有害物质的检测第14周实验8.食品中锡含量的测定第15周第十四章

食品中有害物质的检测第十五章食品分析中的质量保证第16周实验9.维生素C的测定

第17周实验10.食品中农药残留量的测定

《食品分析》教材共分三大部分食品营养成分分析（第五至十一章）水分、灰分、碳水化合物、蛋白质、氨基酸、脂肪、维生素。食品中添加剂的检测（第十二章）食品中污染物质的检测（第十三章、十四章）重金属、农药、兽药残留物、霉菌毒素。主要参考书《食品分析》大连轻院、华南理工大学等编轻工出版社1998《工业发酵分析》天津轻院等编轻工出版社《食品检验与分析》黄伟坤等编轻工出版社《粮油分析法》祁崇喜编青海人民出版社《AOAC分析法》美国分析家协会推荐法《GB》第一章绪论

一、食品分析的性质和作用

1.食品分析的性质：

食品分析——是专门研究各种食品组成成分的检测方法及有关理论，进而评定食品品质的一门技术性学科。

消费者需要高质量、安全、有营养、美味可口、有益健康的食品。

二、食品分析的任务:

①控制和管理生产；

②保证和监督食品的质量；

③为科研与开发提供可靠

的依据。食品分析有关常识常量分析——样品中组分＞1%微量分析——样品中组分=0.1%～1%痕量分析——样品中组分＜0.1%超微量分析——样品中组分PPM——partspermillion(10-6)（mg/kg)或（mg/L)PPB——partsperbillion(10-9)PPT——partspertrillion(10-12）水为蒸馏水、去离子水常用带刻度的玻璃仪器是在20℃条件下标注的。分样筛——用来筛分体积大小不同的固体颗粒的筛子。分子筛——具有均一微孔结构而能将不同大小分子分离的固体吸附剂。“称取”——称至0.1g。“精密称取”——必须按所列数值称取，精确至0.0001g。“精密称取约”——必须精确至0.0001g，可接近所列数值，不超过所列数值的10%。分样筛筛目与筛孔大小四、食品分析方法的选择与采用的标准感官鉴定—最简单、成本最低的分析方法。化学分析法—常规分析中大量使用的分析方法。仪器分析—以物质的物理或化学性质为基础，利用较特殊的光电仪器来测定物质含量。国内外食品分析标准介绍制定标准的必要性：2页第3段使分析结果具有权威性。标准的分类按使用范围分五种：国际、国家、行业、地方、企业。1、国际标准——由国际标准化组织制定的，

在国际间通用的标准。每年10月14日为国际标准日。ISO——国际标准化组织，成立于1947年2月23日，总部在日内瓦，是世界上最大的标准化组织，目前，已有90多个成员国，我国是78年恢复加入的。ISO下设27个国际组织，与食品有关的是FAO——联合国粮农组织，WHO——世界卫生组织，CAC——食品法典联合委员会，CCPR——国际农药残留法典委员会。ISO下设200多个技术委员会，与食品有关的如：TC34——农产食品

TC54——香精油

TC122——包装

TC166——接触食品的陶瓷器皿、

玻璃器皿ISO的标准每隔5年重审一次。检索ISO标准的主要工具是：1.《国际标准题内关键词索引》（KWICIndex)2.《国际标准目录》设有委员会序号目录、主题索引目录、标准号目录、作废标准目录。2、国家标准——一般由国家标准局颁布，

各个国家标准有自己的代号。如中国——GB意大利——UNI美国——ANS西班牙——UNE英国——BS日本——JIS德国——DIN法国——NF有关GB：

GB5009.1～GB5009.70——2003《中华人民共和国食品卫生检验方法（理化部分）》GB4927——2001《啤酒》GB4928——2001《啤酒试验方法》GB18186——2000《酿造酱油》GB18187——2000《酿造食醋》GB5009.55——1996《饴糖分析》

3、行业标准——对GB没有又要在全国某个

行业范围内统一的技术要求，由国内各

专业部颁布的标准。例如：化工部颁标准HB石油部颁标准SY轻工业部颁标准QB商业部部颁标准SBSB10336——2000《配制酱油》SB10337——2000《配制食醋》SB10338——2000《酸水解植物蛋白调味液》4、地方标准——对没有GB和行业标准的产品，需要在省市范围内统一的，可由省市标准局制订、审批，报国家标准局备案，当相应的GB与行业标准实施后，自行废止。5、企业标准——QB

当企业生产一种新产品，无GB、行业标准、地方标准就要制定企业标准，作为组织生产的依据。如果企业产品质量特别好，即便有GB、行业标准，也可再制订高于它的企业标准。国家质检部门根据你的QB测试你的产品，发“生产许可证”。企业标准制定程序——1.反复测定产品的主要指标。2.按GB/T13494—92《食品标准编写规定》写出标准草案，要取检测指标数据的下限。3.请专家（本行业的）及省、市标准局的负责人一起审定，提出修改意见。4.修改。5.报标准局备案，给批准号后生效，执行。写标准的要求1.文字简练、层次分明。2.要有具体数据。3.要有统一性和连续性。4.要有具体的、明确的内容，不用抽象的模棱两可的语言。5.要有时间性和稳定性。介绍：中国国家标准咨询服务网中国标准网第一章重点食品分析的性质PPM、PPB、PPT食品分析方法五种标准国际标准国家标准第二章食品样品的采集与处理

食品分析的对象包括各种原材料、农副产品、半成品、各种添加剂、辅料及产品。种类繁多，成分复杂，来源不一，分析的目的，项目和要求也不尽相同，但无论哪种对象，都要按一个共同程序进行一般为：样品的采集制备和保存样品的预处理成分分析数据记录，整理分析报告的撰写。

采样——在大量产品（分析对象中）抽取有一定代表性样品，供分析化验用，这项工作叫采样。§1样品的采集

一、样品的采集

正确采样的意义。尽管一系列检验工作非常精密、准确，但如果采取的样品不足以代表全部物料的组成成分，则其检验结果也将毫无价值，甚至得出错误结论，造成重大经济损失以至误伤人命，酿成大祸。正确采样的原则（1）采集的样品要均匀、有代表性，能反映全部被检食品的组成、质量和卫生状况。（2）采样方法要与分析目的一致。（3）采样过程要设法保持原有的理化指标，防止成分逸散（如水分、气味、挥发性酸等）。（4）防止带入杂质或污染。（5）采样方法要尽量简单，处理装置尺寸适当。二、样品的分类检样——由整批食物的各个部分采取的少量样品，称为检样。检样的量按产品标准的规定。原始样品——把许多份检样综合在一起称为原始样品。平均样品——原始样品经过处理再抽取其中一部分作检验用者称为平均样品。应一式三份,分别供检验、复验及备查使用。每份样品数量一般不少于0.5公斤。三、采样的一般方法第一种采集方法是随机抽样。均衡地、不加选择地从全部产品的各个部分取样。但随机≠随意。随机——要保证所有物料各个部分被抽到的可能性均等。具体作法：（1）掷骰子—简便易行，适于生产现场用。（2）用随机表。见P323附表1。（3）用计算器、计算机。（4）用抽奖机。第二种采集方法是代表性抽样：可按不同生产日期也可在流水线上按一定的时间间隔抽样按分析的目的取样如：粘稠不好混匀的液体，从包装内上、中、下分别取样。蔬菜的营养成分（全菜）要从茎、枝、叶分别取，粉碎后，混匀。测鱼头部分的成分就只取鱼头。总之要根据测定的目的而定采样方法。样品的制备样品的制备——指对样品的粉碎、混匀、缩分等过程。四分法：双效回转取样管样品的制备方法因产品类型不同而异液体、浆体或悬浮液体摇匀，充分搅拌。互不相容的液体（如油与水的混合物）先分离，再分别取样。固体样品切细、粉碎、捣碎、研磨等。罐头除核、去骨、去调味品、捣碎。样品保存采取的样品应在短时间内分析，否则应妥善保管。放在密闭、洁净容器内，置于阴暗处保存。易腐败变质的放在0—5℃冰箱内，保存时间也不能太长。易分解的要避光保存。特殊情况下，可加入不影响分析结果的防腐剂或冷冻干燥保存。§2样品的预处理目的：1、测定前排除干扰组分；2、对样品进行浓缩。方法：主要有6种。原则：①消除干扰因素；②完整保留被测组分；③使被测组分浓缩；以便获得可靠的分析结果。（一）有机物破坏法

测定食品中无机成分的含量，需要在测定前破坏有机结合体，如蛋白质等。操作方法分为干法和湿法两大类。1.干法灰化原理：将样品至于电炉上加热，使其中的有机物脱水、炭化、分解、氧化，在置高温炉中灼烧灰化，直至残灰为白色或灰色为止，所得残渣即为无机成分。干法灰化方法特点优点：①此法基本不加或加入很少的试剂，故空白值低。②因灰分体积很小，因而可处理较多的样品，可富集被测组分。③有机物分解彻底，操作简单。缺点：①所需时间长。②因温度高易造成易挥发元素的损失。③坩埚对被测组分有吸留作用，使测定结果和回收率降低。2.湿法消化原理：样品中加入强氧化剂，并加热消煮，使样品中的有机物质完全分解、氧化，呈气态逸出，待测组分转化为无机物状态存在于消化液中。常用的强氧化剂有浓硝酸、浓硫酸、高氯酸、高锰酸钾、过氧化氢等。湿法消化的优缺点优点：（1）有机物分解速度快，所需时间短。（2）由于加热温度低，可减少金属挥发逸散的损失。缺点：（1）产生有害气体。（2）初期易产生大量泡沫外溢。（3）试剂用量大，空白值偏高。3.紫外光分解法

高压汞灯提供紫外光。85±5℃，加双氧水。4.微波高压消煮器。

食品样品最多只要10分钟（2.5MPa);其它方法：1.高压密封消化法——120～150℃，数小时，要求密封条件高。2.自动回流消化仪，在第9章介绍。（二）蒸馏法利用液体混合物中各种组分挥发度的不同而将其分离。常压蒸馏蒸减压蒸馏馏水蒸气蒸馏方扫集共蒸馏法共沸蒸馏萃取精馏食品分析中常用前4种。精馏（一）常压蒸馏适用对象：常压下受热不分解或沸点不太高的物质。蒸馏釜：平底、圆底冷凝管：直管、球型、蛇型注意：1.爆沸现象。（沸石、玻璃珠、毛细管、素瓷片）2.温度计插放位置。3.磨口装置涂油脂。（二）减压蒸馏适用对象：常压下受热易分解或沸点太高的物质。原理：物质的沸点随其液面上的压强增高而增高。减压蒸馏装置：1.水抽子（水喷射泵）2.安全瓶3.蒸馏瓶中一长管通入液下4.停机时，先移开热源，慢慢放入空气再撤真空，（三）水蒸汽蒸馏适用于沸点较高，易炭化，易分解物质。水蒸汽蒸馏是用水蒸汽加热混合液体，使具有一定挥发度的被测组分与水蒸汽分压成比例地自溶液中一起蒸馏出来。水蒸汽蒸馏装置见下图。

（四）扫集共蒸馏

Theclean-upmethodtermedsweepco-distillation一种专用设备，管式蒸馏器后接冷凝装置与微型层析柱。多用于测食品中残存农药的含量。特点：需样量少，用注射器加料，节省溶剂，速度快，自动化式5—6秒测一个样，有20条净化管道。装置图见下页。三、溶剂抽提法利用混合物中各种组分在某种溶剂中溶解度的不同而是混合物分离的方法。浸提法溶剂抽提法溶剂萃取（LIE）超临界萃取（SCFE）（SFE）固相萃取（SPE）微波萃取（MAE）超声波萃取（UE）（一）浸提法（从固体中萃取有效成分）用适当的溶剂将固体样品中某种待测成分浸提出来，又称“液——固萃取法”。1.提取剂的选择由相似相溶原理选择选溶剂沸点在45～80℃之间的，低，易挥发；高，不易提纯，浓缩，溶剂与提取物不好分离。选稳定性好的溶剂。

2.提取方法：1）振荡浸渍法2）捣碎法3）索氏提取法

（二）溶剂萃取法（溶剂分层、液液萃取、抽提）1.原理:用一种溶剂把样品溶液中的一种组分萃取出来，这种组分在原溶液中的溶解度小于在新溶剂中的溶解度，即分配系数不同。用于原溶液中各组分沸点非常相近或形成了共沸物，无法用一般蒸馏法分离的物质。新溶剂——萃取剂（新溶剂+被溶解组分）——萃取相比重（原溶液+被溶解组分）——萃余相不同2.方法：

工业上用萃取塔

实验室用分液漏斗3.关于萃取剂的选择：（1）萃取剂与原溶剂不互溶且比重不同。（2）萃取剂与被测组分的溶解度要大于组分在原溶剂中的溶解度。对其它组分溶解度很小。（3）萃取相经蒸馏可使萃取剂与被测组分分开，有时萃取相整体就是产品。（三）超临界萃取（SFE）利用超临界流体SCF作为溶剂，用来有选择性地溶解液体或固体混合物中的溶质。对溶质的溶解度大大增加。超临界流体——流体的温度、压力处于临界状态以上。常用CO2作为超临界流体（临界温度为31.05℃，临界压力7.37Mpa）,不可燃、无毒、廉价易得、化学稳定性好。温度压力固体液体气体流体CTAB四、色层分离法又称色谱分离、色层分析、层析、层离法。色层分析——使多种组分混合物在不同的载体上进行分离。1906年，俄国植物学家茨威特分离植物叶绿体中色素而得名，玻璃管中装CaCO3,石油醚溶解植物叶绿体倒入管内，再用石油醚做淋洗剂，结果，柱子中被分成几个不同颜色的谱带。两相物质：固定相流动相样品要制备成液体或气体。按固定相材料及使用形式分类柱色谱——固定相装在色谱柱中纸色谱——层析滤纸为支持剂，滤纸上结合水为固定相。薄层色谱（TLC）——将固定相粉末制成薄层。气相色谱（GC）——流动相为气体。液相色谱（HPLC）——流动相为液体。按不同的分离原理分：吸附层析分配层析离子交换层析凝胶层析（一）吸附色谱——

利用吸附剂对不同组分的物理吸附性能的差异进行分离。吸附力相差越大分离效果越好。固定相——固体吸附剂流动相——气体或液体（二）分配色谱——

利用不同组分在两相中的不同分配系数来进行分离。（溶解度的不同）固定相——固体支持剂（担体）+固定液流动相——气体或液体（与固定相不相溶）纸层析：纸是支持剂，结合水为固定相，溶剂作为流动相。

（三）离子交换色谱法——

利用各组分与离子交换树脂的亲和力的不同来分离。阳离子交换：R—H+M+X-R—M+HX阴离子交换：R—OH+M+X-R—X+MOH五、化学分离法（一）磺化法和皂化法用来除去样品中脂肪或处理油脂中其它成分，使本来憎水性油脂变成亲水性化合物，从样品中分离出去。1.硫酸磺化法（磺化法）用浓硫酸处理样品，引进典型的极性官能团SO3使脂肪、色素、蜡质等干扰物质变成极性较大，能溶于水和酸的化合物，与那些溶于有机溶剂的待测成分分开。主要用于有机氯农药残留物的测定。2.皂化法原理:酯+碱酸或脂肪酸盐+醇（1）用于白酒中总酯的测定，用过量的NaOH将酯皂化掉，过量的碱再用酸滴定，最后由用碱量来计算总酯。（2）用于植物油的皂化价的测定。（皂化价高示含游离脂肪酸量大。常用碱为NaOH或KOH，NaOH直接用水配制，而KOH易溶于乙醇溶液。(二）沉淀分离法利用沉淀反应进行分离。在试样中加入适当的沉淀剂，使被测组分沉淀下来或将干扰组分沉淀下来，再经过滤或离心把沉淀和母液分开。常用的沉淀剂：碱性硫酸铜、碱性醋酸铅等。例如，测冷饮中糖精钠含量时，，加入碱性硫酸铜，将蛋白质及其它干扰物、杂质沉淀出来，而糖精钠留在试液中，取滤液进行分析。（三）掩蔽法向样品中加入一种掩蔽剂使干扰成分仍在溶液中，而失去了干扰作用，多用于络合滴定中。六、浓缩为了提高待测组分的浓度，常对样品提取液进行浓缩。1、常压浓缩待测组分不易挥发，可用蒸发皿直接加热浓缩，也可用蒸馏装置等。2、减压浓缩适用对易挥发、热不稳定性组分的浓缩。常用K—D浓缩器、旋转蒸发器等，水浴加热并抽气减压，浓缩速度快，被测组分损失少。第二章重点食品样品分析的程序采样、检样、原始样品、平均样品。什么是随机抽样？四分法？样品如何保存？样品的6种预处理方法？安全瓶原理示意图溶剂萃取法

优点：

操作迅速、分离效果好、应用广泛。

缺点：

萃取剂往往易燃、易挥发、有毒。1.盐析法所加盐类不得破坏所要析出的成分。实质：盐类属强电解质，有强烈的水化作用，破坏物质原有的水化层而使之沉淀。注意：要调整pH、T.等条件。

缺点；沉淀物中往往存有大量盐类，分离不彻底。2.等电点法

凡具有两性电解质性质的物质，如氨基酸、蛋白质等，当pH调到适当数值时，它们显电中性，在水中溶解度最小，易形成沉淀。例：味精生产中，把发酵液的pH调到谷氨酸的等电点，大量谷氨酸就结晶析出。§3分析方法的选择一、正确选择分析方法的重要性选择正确的分析方法是保证分析结果准确的关键环节之一。二、选择分析方法应考虑的因素1.要根据分析要求的准确度和精密度来选。2.要考虑分析方法的繁简和速度。3.考虑样品的特性。4.现有条件。三、分析方法的评价（一）精密度——指多次平行测定结果相互接近的程度。它代表测定方法的稳定性和重现性。精密度的高低用偏差来衡量。1.绝对偏差——测定结果与测定平均值之差。d=xi-分析结果的精密度可用多次测定结果的平均绝对偏差（）表示。=（d1+d2+……+dn）/n2.相对偏差——绝对偏差占平均值的百分比。（1）相对算术平均偏差=d/x×100%（2）标准偏差S=√∑d2/n-1（3）相对标准偏差—变异系数=S/x×100%标准偏差较平均偏差更有统计意义，说明数据的分散程度。因此通常用

标准偏差

和变异系数

来表示一种分析方法的精密度。变异系数=S/X·100%（二）准确度指测定值与真实值的接近程度。反映测定结果的可靠性。准确度高的方法精密度必然高；而精密度高的方法准确度不一定高。准确度的高低可用误差或回收率来表示。误差越小或回收率越大则准确度越高。1.绝对误差——测定结果与真实值（通常用平均值代表）之差。2.相对误差——绝对误差占真实值的百分率。相对误差比绝对误差更能描绘误差相对样品的影响。当两个样品的绝对误差相同时，由于样品含量大小不一样，其相对误差可差若干倍。例如绝对误差都是1g,1、样品的真实值是10g,相对误差为10%2、样品的真实值是1g,相对误差为100%。

3.回收率

P%=x1-x0/m×100%

加入标准物质的量

未知样品的测定值

加标样品的测定值灵敏度——指分析方法所能检测到的最低限量。在选择分析方法时，要根据待测成分的含量范围选择适宜的方法。灵敏度的高低并不是评价分析方法好坏的绝对标准，一味追求选用高灵敏度的方法是不合理的。灵敏度较高的方法相对误差较大。（三）灵敏度灵敏度——分析方法所能检测到的最低限量。表2—1一般食品分析的允许相对误差含量(％)允许相对误差(％)含量(％)允许相对误差(％）

80—900.4—0.11一55.0一1.640—800.6—0.40.1—120一5.020—40