第二章 食品分析基本知识

第二章

食品分析基本知识主要内容食品样品的采集、制备及保存1样品的预处理2食品分析方法评价34提高分析精确度的方法第一节食品样品的采集、制备及保存

食品分析的一般程序：样品的采集制备和保存样品的预处理成分分析分析数据处理撰写分析报告一、样品的采集

采样－－从大量的分析对象中抽取有一定代表性的一部分样品作为分析材料，这项工作叫采样。关键所在1.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，所以采用正确的采样技术采集样品尤为重要。意义：采样的正确与否，是分析工作成败的关键。2.样品采集的要求、步骤、数量和方法(1)正确采样的原则采样的原则代表性原则典型性原则适时性原则程序原则要求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。采样时的记录样品名称采样地点时间数量采样方法以及采样人签封样品一般分为检样、原始样品和平均样品三种。检样——由整批待测食品的各个部分采取的少量样品。原始样品——把许多份检样综合在一起。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。(2)采样的步骤采样的一般程序检样原始样品平均样品复检样品0.5Kg检验样品0.5Kg备查样品0.5Kg(3)采样的一般方法随机抽样和代表性取样。1.随机抽样是指不带主观框架，在抽样过程中保证整批食品中的每一个单位产品都有被抽取的机会。抽取的样品必须均匀地分布在整批食品的各个部位。

注意：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。③用计算器、计算机。④用抽奖机。2.代表性取样，是用系统抽样法进行采样，即已经了解样品随空间（位置）和时间变化的规律，按此规律进行采样。如分层取样，随生产过程的各环节取样，定期抽取货架上陈列不同时间的食品的采样等

难以混匀的食品（如黏稠液体，蔬菜等）的采样，仅用随机取样不行，必须结合代表性取样。

因此，采样通常采用随机抽样与代表性抽样相结合方法。（1）有完整包装（桶、袋、箱等）的食品首先根据下列公式确定取样件数：式中，n为取样件数；N为总件数。不同样品的具体抽取方法：从样品堆放的不同部位采取到所需的包装样品后，再按下述方法采样。a.固体食品

如粮食和粉状食品，用双套回转取样管插入包装中，回转180o取出样品。每一包装须由上、中、下三层取出三份检样，把许多份检样综合起来成为原始样品，再按四分法缩分至所需数量。固体样品取样法双套回转取样器四分法双效回转取样管b.稠的半固体样品

如动物油脂、果酱等，启开包装后，用采样器从上、中、下三层分别取出检样，然后混合缩减至所需数量。c.液体样品如鲜乳、酒或其他饮料、植物油等，充分混匀后采取一定量的样品混合。用大容器盛装不便混匀的，可采用虹吸法分层取样，每层各取500mL左右，装入小口瓶中混匀后，再分取缩减至所需数量。

液体样品取样法（2）散装固体食品

可根据堆放的具体情况，先划分为若干等体积层，然后在每层的四角和中心分别用双套回转取样管采取一定数量的样品，混合后按四分法缩分至所需数量。（3）肉类、水产、果品、蔬菜等组成不均匀的食品

视检验目的，可由被检物有代表性的各部位（肌肉、脂肪，或果蔬的根、茎、叶等）分别采样，经捣碎、混匀后，再缩减至所需数量。体积较小的样品，可随机抽取多个样品，切碎混匀后取样。有的项目还可在不同部位分别采样、分别测定。（4）罐头、瓶装食品或其他小包装食品

根据批号连同包装一起采样。同一批号取样数量，250g以上包装不得少于3个，250g以下包装不得少于6个。

采样的注意事项

1.采样工具应该清洁，不应将任何有害物质带入样品中。2.样品在检测前，不得受到污染、发生变化。3.样品抽取后，应迅速送检测室进行分析。4.在感官性质上差别很大的食品不允许混在一起，要分开包装，并注明其性质。5.盛样容器可根据要求选用硬质玻璃或聚乙烯制品，容器上要贴上标签，并做好标记。二、样品的制备

样品的制备——指对样品的粉碎、混匀、缩分等过程。样品的制备方法因产品类型不同而异。常规食品样品的制备制备时，根据待测样品的性质和检验项目的要求，可以采取不同的方法进行，如摇动、搅拌、研磨、粉碎、捣碎、匀浆等。1.液体、浆体或悬浮液体一般将样品充分摇匀或搅拌均匀即可。常用的搅拌工具有玻璃棒、搅拌器等。2.互不相溶的液体如油和水的混合物，可分离后再分别取样测定。

3.固体样品可视情况采用切细、捣碎、粉碎、反复研磨等方法将样品研细并混合均匀。常用的工具有研钵、粉碎机、绞肉机、高速组织捣碎机等。需要注意的是，样品在制备前必须先除去不可食用部分，水果除去皮、核；鱼、肉禽类除去鳞、骨、毛、内脏等。固体试样的粒度应符合测定的要求，粒度的大小用试样通过的标准筛的筛号或筛孔直径表示。标准筛的筛号与孔径大小4.罐头、水果类罐头在捣碎前要先清除果核；鱼类罐头、肉禽罐头应先剔除骨头、鱼刺及调味品（葱、姜、辣椒等）后再捣碎、混匀。制备过程中，还应注意防止易挥发性成分的逸散和避免样品组成及理化性质发生变化。

三、样品的保存样品采集后应于当天分析，以防止其中水分或挥发性物质的散失以及待测组分含量的变化。如不能马上分析则应妥善保存，不能使样品出现受潮、挥发、风干、变质等现象，以保证测定结果的准确性。制备好的平均样品应装在洁净、密封的容器内（最好用玻璃瓶），必要时贮存于避光处，容易失去水分的样品应先取样测定水分。一般样品在检验结束后应保留一个月以备需要时复查，保留期从检验报告单签发之日起开始计算；易变质食品不予保留。保留样品尽可能保持原状。

第二节样品的预处理目的:

①排除测定前干扰组分；②对样品进行浓缩。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；

④选用的分离富集方法应简便。

预处理方法有机物破坏法蒸馏法溶剂提取法化学分离法色层分离法、浓缩法（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。灰化温度一般为500～6000C，灰化时间以灰化完全为度，一般为4～6h。干法灰化方法优点优点③有机物分解彻底，操作简单。②灰分体积小，可处理较多的样品，可富集被测组分。①此法基本不加或加入很少的试剂，故空白值低。干法灰化方法缺点缺点

③坩埚有吸留作用，使测定结果降低。②因温度高易造成易挥发元素的损失。①所需时间长。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。常用几种强酸的混合物作为溶剂与试样一同加热煮解。如硝酸-硫酸、硝酸-高氯酸、硝酸-高氯酸-硫酸、高氯酸（或过氧化氢）-硫酸等。

湿法消化方法优点优点②由于加热温度低，可减少低沸点元素挥发逸散的损失①有机物分解速度快，所需时间短。湿法消化方法缺点缺点③试剂用量大，空白值偏高。②初期易产生大量泡沫外溢。

①产生有害气体。机理：利用物质的挥发性的差异进行分离。应用：可以用于除去干扰组分，也可以使被测组分定量分离出去后再测定。分类：常用的蒸馏方法有常压蒸馏、减压蒸馏和水蒸气蒸馏三种。

（二）蒸馏法1.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：a.爆沸现象。（沸石、玻璃珠、毛细管、素瓷片）

b.温度计插放位置。

c.磨口装置涂油脂。2.减压蒸馏对于样品待蒸馏物质易分解或沸点太高时，可采用减压蒸馏。3.水蒸气蒸馏是用水蒸气加热混合液体，使具有一定挥发度的被测组分与水蒸气压成比例地自溶液中一起蒸馏出来。可用于被测物质沸点较高，直接加热蒸馏时，因受热不均匀易引起局部炭化，或加热到沸点时可能发生分解的物质(三)提取分离原理：利用混合物中各种组分在某种溶剂中溶解度的不同而使混合物分离的方法。

溶剂提取法浸提法溶剂萃取固相萃取超临界萃取微波萃取超声波萃取①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”。常用提取方法振荡浸渍法捣碎法索氏提取法振荡浸渍法简便易行，但回收率低。捣碎法回收率高，但干扰杂质溶出较多。索氏提取法溶剂用量少、提取完全、回收率高，但操作较麻烦，且需专用的索氏提取器。②溶剂萃取法A.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。B.适用范围：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。C.此法操作简单、快速、分离效果好，但萃取剂易挥发、易燃、有毒性。D.萃取通常在分液漏斗中进行，一般需经4~5次。四、色层分离法（色谱分离法）

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。按分配原理不同分为吸附色谱分离分配色谱分离离子交换色谱分离1.吸附色谱分离是利用聚酰胺、硅胶、硅藻土、氧化铝等吸附剂，经过活化处理后，可对被测组分或干扰组分进行选择性吸附，达到分离目的。2.分配色谱是利用物质在两相间分配系数不同而达到分离的方法。通常有一相是流动的，称流动相，另一相是固定的，称固定相。各组分随着流动相的流动，根据各自不同的分配比，在两相中不断分配而向前移动，达到分离目的。3.离子交换色谱是利用离子交换剂与溶液中的离子之间所发生的交换反应来进行分离的方法，分为阳离子和阴离子交换两种。当样液通过离子交换柱时，被测离子或干扰离子与离子交换柱上的H+或OH-发生交换，被测离子或干扰离子留在交换柱上，被交换出的H+或OH-以及不发生交换反应的其他物质则留在溶液中，然后用适当溶剂将被交换的离子洗脱出来，从而达到分离的目的。五、化学分离法（一）皂化法和磺化法是处理油脂或含脂食品常用的分离方法。油脂被强碱皂化或被硫酸磺化后，由憎水性转变为亲水性。这样，油脂中那些要测定的非极性物质就能被适当的溶剂提取出来。磺化和皂化的反应式如下：（二）沉淀分离法原理: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。（三）掩蔽法原理: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。如二硫腙比色法测铅时，可加入氰化钾和柠檬酸铵掩蔽铜离子和镉离子，以消除它们的干扰。六、浓缩

浓缩的原因：食品样品经提取、净化等处理后，有时试液的体积很大、待测组分的浓度很低，因此在测定前需进行浓缩，以提高被测组分的浓度。分类：常用方法有常压浓缩法和减压浓缩法。通常用准确度、精密度、和灵敏度三项指标评定。精密度：是指多次平行测定结果相互接近的程度。准确度：是指测定值与真实值的接近程度。灵敏度：是指能够察觉到的微小的变化值。第三节食品分析方法的评价一、评价指标1、准确度

通常用误差表示：

E(绝对误差)=X-T(真值)Er(相对误差)=（X-T）/T

常用合理的平均值代替真值T。准确度的高低取决于测定的系统误差和随机误差大小。

例：食品分析允许的相对误差含量%允许相对误差含量%允许相对误差

80-900.4-0.15-101.6-1.2