第二部分——食品检验技术基础知识(定稿) (2)幻灯片.ppt

1、第二部分 食品检验基础知识,国家质量技术监督行业职业技能鉴定指导中心,讲课提纲,第一讲：食品检验用水 第二讲：食品检验用试剂 第三讲：食品检验用器皿及要求 第四讲：食品检验的一般步骤 第五讲：食品检验的有关要求 第六讲：食品检验溶液的配制 第七讲：食品检验结果的处理 第八讲：常用分析仪器及检测方法,第一讲 食品检验用水,一、检验用水的要求 化学检验应使用纯水，一般是蒸馏水或去离子水。 有的实验要求用二次蒸馏水或更高规格的纯水。 纯水并非绝对不含杂质，只是杂质含量极其微量而已。 分析化学实验用水的级别及主要技术指标，见表1。,表1 实验室用水的级别及主要技术指标（载自GB668292）,(一)蒸

2、馏水,通过蒸馏方法、除去水中非挥发性杂质而得到的纯水称为蒸馏水。 同是蒸馏所得纯水，其中含有的杂质种类和含量也不同。 用玻璃蒸馏器蒸馏所得的水含有Na+和SiO2 等；而用铜蒸馏器所制得的纯水则可能含有Cu2+离子。,(二)去离子水,利用离子交换剂去除水中的阳离子和阴离子杂质所得的纯水，称之为离子交换水或“去离子水”。 未进行处理的去离子水可能含有微生物和有机物杂质，使用时应注意。,既可用去离子水，也可采用蒸馏水。 实验用纯水必须注意保持纯净、避免污染。 通常采用以聚乙烯为材料制成的容器盛载实验用纯水。,(三)食品检验用水要求,每一批纯水，都必须进行质量检验。 一般应达到以下标准： （1）用电

3、导仪测定的电导率小于或等于530S/cm(25)。 （2）酸度呈中性或弱酸性，pH=5.07.5(25)。 （3）无有机物和微生物污染。 （4）钙、镁等金属离子含量合格 。 （5）氯离子含量合格 。,(四)食品分析用水的检验,化学试剂是符合一定质量标准的纯度较高的化学物质，它是分析工作的物质基础。 能否正确选择、使用化学试剂，将直接影响到分析实验的成败、准确度的高低。 食品检验人员必须充分了解化学试剂的性质、类别、用途与使用方面的知识。,第二讲 食品检验用试剂,根据质量标准及用途的不同，化学试剂可大体分为: 标准试剂 普通试剂 高纯试剂 专用试剂,（一）化学试剂的分类,（1）标准试剂 标准试剂

4、是用于衡量其它（欲测）物质化学量的标准物质，习惯称之为基准试剂，其特点是主体含量高，使用可靠。 我国规定滴定分析第一基准和滴定分析工作基准的其主体含量分别为1000.02%和1000.05%。,表2 食品检验中主要标准试剂及用途,（2）一般试剂/普通试剂,一般试剂是实验室最普遍使用的试剂，其规格是以其中所含杂质的多少来划分，包括通用的一、二、三、四级试剂和生化试剂等。 一般试剂的分级、标志、标签颜色和主要用途列于表3。,表3 一般化学试剂的规格及选用,常 用 化 学 试 剂 规 格 和 标 准 (Standards And Grades Of Purity),GR：Guaranteed rea

5、gent 优级纯 （用绿色标签） AR：Analytial reagent 分析纯 （用红色标签） CP：Chemical pure 化学纯 （用深蓝色标签） LR：Laboratory reagent 实验试剂,（3）专用试剂 专用试剂顾名思义是指专门用途的试剂。例如在色谱分析法中用的色谱纯试剂、色谱分析专用载体、填料、固定液和薄层分析试剂，光学分析法中使用的光谱纯试剂和其它分析法中的专用试剂。 专用试剂除了符合高纯试剂的要求外，更重要的是在特定的用途中、其干扰的杂质成分不产生明显干扰的限度之下。,SP 光谱试剂 Spectrum pure GC 气相色谱试剂gas chromatograp

6、h LC 液相色谱试剂liquid chromatograph BR 生物试剂 Biological reagent,(4) 高纯试剂 高纯试剂主体成分含量通常与优级纯试剂相当，但杂质含量很低，而且杂质检测项目比优级纯或基准试剂多12倍。 高纯试剂主要用于微量分析中试样的分解及试液的制备。,各种试剂要根据检验项目的要求和检验方法的规定，合理、正确地选择使用。 例如，配制铬酸洗液时，仅需工业用的K2Cr2O7和工业硫酸即可。 食品检验常用分析纯试剂(AR)。 对于滴定分析常用的标准溶液，应采用分析纯试剂配制，再用基准试剂标定.,（二）化学试剂的选用,分析纯试剂与基准试剂,分析纯试剂： 红色标签,

7、基准试剂： 绿色标签,（1）打开瓶盖（塞）取出试剂后，应立即将瓶（塞）盖好，以免试剂吸潮、沾污和变质。 （2）瓶盖（塞）不许随意放置，以免被其它物质沾污，影响原瓶试剂质量。 （3）试剂应直接从原试剂瓶取用，多取试剂不允许倒回原试剂瓶。,（三） 使用试剂注意事项,（4）固体试剂应用洁净干燥的小勺取用。取用强碱性试剂后的小勺应立即洗净，以免腐蚀。 （5）用吸管取用液态试剂时，决不许用同一吸管同时吸取二种试剂。 （6）盛装试剂的瓶上，应贴有标明试剂名称、规格及出厂日期的标签，没有标签或标签字迹难以辨认的试剂，在未确定其成份前，不能随便用。,有机试剂：使用三氯甲烷、四氯甲碳、乙醚、苯、丙酮、 己烷等低

8、沸点有机溶剂时，一定要远离火源 和热源。装有上述试剂的试剂瓶应封严，并 放在阴凉处保存。 使用有毒有机溶剂时应在通风橱内操作，防 止意外事故发生。 无机试剂：浓酸、浓碱具有强烈的腐蚀性。使用浓硝酸、 浓盐酸、浓硫酸、高氯酸及氨水时，应在通 风橱中操作。如上述试剂溅到皮肤上或眼内， 应立即用水冲洗，然后用5%NaHCO3或5%H3BO3 冲洗。 标 识：自配试剂应贴标签，并注明化合物名称、浓 度、配制日期，以及配制人姓名。,试剂放置不当可能引起质量和组分的变化，因此，正确保存试剂非常重要。 （1）一般化学试剂应保存在通风良好、干净的房子里，避免水分，灰尘及其它物质的沾污，并根据试剂的性质采取相应

9、的保存方法和措施。,（四）试剂的保存,续,（2）容易腐蚀玻璃影响试剂纯度的试剂，应保存在塑料或涂有石蜡的玻璃瓶中。 如：氢氟酸、氟化物（氟化钠、氟化钾、氟化铵）、苛性碱（氢氧化钾、氢氧化钠）等。 （3）见光易分解，遇空气易被氧化和易挥发的试剂应保存在棕色瓶里，放置在冷暗处。 如过氧化氢（双氧水）、硝酸银、高锰酸钾、草酸等属见光易分解物质； 氯化亚锡，硫酸亚铁，亚硫酸钠等属易被空气逐渐氧化的物质； 溴、氨水及大多有机溶剂属易挥发的物质。,续,（4）吸水性强的试剂应严格密封保存。 如：无水碳酸钠，苛性钠，过氧化物等。 （5）易相互作用、易燃、易爆炸的试剂，应分开贮存在阴凉通风的地方。 如：酸与氨水

10、、氧化剂与还原剂属易相互作用物质；有机溶剂属易燃试剂；氯酸、过氧化氢、硝基化合物属易爆炸试剂等。 （6）剧毒试剂应专门保管，严格取用手续，以免发生中毒事故。 如：氰化物（氰化钾、氰化钠）、氢氟酸、二氯化汞、三氧化二砷（砒霜）等属剧毒试剂。,第三讲 食品检验用器皿及要求,分析检验时离不开各种器皿，所需的器皿应根据检验方法的要求来选用。 一般应选用硬质的玻璃仪器； 有些试剂对玻璃有腐蚀性(如氢氧化钠等)，需选聚乙烯瓶贮存； 遇光不稳定的试剂(如硝酸（银、碘等)应选择棕色玻璃瓶避光贮存。 选用时还应考虑到容量及容量精度和加热的要求等。,1、器皿的选用,检验中所使用的各种器皿必须洁净，否则会造成结果误

11、差，这是微量和痕量分析中极为重要的问题。,图1.4(a) 图1.4(b) 图1.4(c) 图1.4(d) 塑料洗瓶 锥形瓶 碘量瓶 高形称量瓶 烧杯,食品检验常用的玻璃仪器及器皿,图1.4(e) 图1.4(f) 图1.6(g) 扁形称量瓶 普通干燥器 真空干燥器,图1.4(h) 图1.4(i) 图 1.4(j) 图1.4(k) 图1.4(l) 坩埚钳 酸式滴定管 碱式滴定管 移液管 吸量管,图1.4(m) 图1.4(n) 容量瓶 玻璃漏斗,溶液配制,常压过滤/普通过滤,减压过滤/真空过滤/抽滤,布氏漏斗,2 、洗涤液的配制, 盐酸-乙醇溶液 取一定体积的盐酸（36%），将其倒入等体积的乙醇 (

12、95%）中，混匀备用。 用于洗涤被带色有机物污染的比色皿及玻璃仪器。, 重铬酸钾-硫酸洗液铬酸洗液 称取10g重铬酸钾（工业纯）于400ml烧杯中，加入 少量水溶解后，慢慢地加入200ml硫酸（工业纯），边 加边搅，混匀备用。 用于洗涤被有机物污染的玻璃仪器。,碱性酒精洗液：用体积分数为95的乙醇与质量分数为30的氢氧化钠溶液等体积混合。 肥皂水 洗衣粉水 去污粉水,3、器皿的洗涤方法 1)新的玻璃器皿 ：先用自来水冲洗，晾干后用铬酸洗液浸泡，以除去粘附的其它物质，然后用自来水冲洗干净。 2)有油污的玻璃器皿：先用碱性酒精洗液洗涤，然后用洗衣粉水或肥皂水洗涤，再用自来水冲洗干净。 3)有凡士林

13、油污的器皿：先将凡士林擦去，再在洗衣粉水或肥皂水中烧煮，取出后用自来水冲洗干净。 4)有锈迹、水垢的器皿：用(1+3)盐酸洗液浸泡，再用自来水冲洗干净。,5)瓷坩埚污物：用(1+3)盐酸洗液洗涤，再用自来水冲洗干净。 6)铂坩埚污物：用(1+3)盐酸洗液煮沸洗涤，再用自来水冲洗干净。 7)比色皿：先用自来水冲洗；再用稀盐酸洗涤，然后用自来水冲洗干净。 8)塑料器皿：用稀硝酸洗涤后，再用自来水冲洗干净。 为了保证器皿洗涤后能达到洁净的要求，要用蒸馏水冲洗掉内壁附着的自来水，一般用蒸馏水淋洗23次。 蒸馏水淋洗时应少量多次，以达到节约蒸馏水和洁净器皿的目的。,4、 仪器设备要求 (1)玻璃量器的要

14、求 检验方法中所使用的滴定管、移液管、容量 瓶、刻度吸管、比色管等玻璃量器均须按国家有关规定及规程进行校正。玻璃量器和玻璃器皿须经彻底洗净后才能使用。 (2)控温设备的要求 检验方法中所使用的马弗炉、恒温干燥箱、恒温水浴锅等均须按国家有关规程进行测试和校正。 (3)测量仪器的要求 天平、酸度计、温度计、分光光度计、色谱仪等均应按国家有关规程进行测试和校正。,第四讲 食品检验的一般步骤,食品检验的基本步骤为： 样品的采集； 样品的处理； 样品的分析检测； 分析结果的记录与处理四个阶段。,1、 样品的采集,样品的采集是指抽取有一定代表性的样品，供分析化验用。 样品的采集一般包括三个内容： 抽样 取

15、样：液体试样，固体试样 制样。,采样数量应能反映该食品的卫生质量和满足检验项目对试样量的需要，一般为三份，供检验、复验与备查或仲裁用，每一份不少于0.5kg。 采样一般步骤为： 原始样的采集； 原始样的混合； 缩分原始样至需要的量。 对于不同的样品应采用不同的方法进行样品的采集。,(1)溶剂萃取法 利用被测物与干扰物溶解性的不同将它们分开。如脂肪的测定，常用有机溶剂抽提脂肪，然后再用质量法测定。 (2)有机质分解法 利用高温处理，将样品中的有机质氧化分解，其中碳、氢、氧元素以二氧化碳和水逸出，被测的金属元素等成分被释放出来，以利进一步测定。 具体方法有干法灰化和湿法消化两种。,2 、样品的处理

16、,干法灰化是将试样放置在坩埚中，先在低温下小火炭化，除去水分、黑烟后，再在高温炉中以500600的高温灰化至无黑色炭粒。 湿法消化是在强酸性溶液中，利用硫酸、硝酸、过氧化氢等氧化剂的氧化能力使有机质分解，被测的金属以离子状态最后留在溶液中，溶液经冷却定容后供测定用。,(3)蒸馏法 蒸馏法是利用被测物质中各组分挥发性的差异来进行分离的方法。既可以用于除去干扰组分，也可以用于被测组分蒸馏逸出，收集馏出液进行分析。 (4)盐析法 利用向溶液中加入某种无机盐，使溶质在原溶剂中的溶解度大大降低，而从溶液中沉淀析出，这种方法叫做盐析。,(5)化学分离法 1)磺化法和皂化法 2)沉淀分离法 3)掩蔽法 (6

17、)澄清和脱色 澄清是用来分离样品中的混浊物质，以消除其对分析测定的影响。 (7)色层分离法 (8)浓缩,同一检验项目如有两个或两个以上检验方法时，要依据适用范围选择适宜的方法，但以第一法为仲裁法。 一般样品在检验结束后应保留一个月，以备需要时复查，保留期限从检验报告单签发日起计算；易变质食品不予保留。 保留样品应加封存放在适当的地方，并尽可能保持原状。,3、样品的分析检测,分析结果应准确记录，并按规定的方法进行处理，用正确的方式表示，才能确保分析结果的最终正确性。 对于结果的表述，平行样的测定值报告其算术平均值，一般测定值的有效数的位数应能满足标准的要求，甚至高于标准，报告结果应比标准多一位有

18、效数字，如铅卫生标准为1；报告值应为1.0 mg/kg 。 样品测定值的单位，应与标准一致。常用单位有：g/kg，g/L，mg/kg，mg/L，g/kg，g/L等。,4、分析结果的记录与处理,第五讲 食品检验的有关要求,1、检验方法的一般要求 (1)称取 是指用天平进行的称量操作，其精度要求用数值的有效数位表示， 如“称取20.0g”指称量的精度为0.1g； “称取20.00g”指称量的精度为 0.01g。 (2)准确称取 是指用精密天平进行的称量操作，其精度为 0.0001g。 (3)恒量 是指在规定的条件下，连续两次干燥或灼烧后称定的质量差异不超过规定的范围。,(4)量取 是指用量筒或量杯

19、取液体物质的操作，其精度要求用数值的有效数位表示。 (5)吸取 是指用移液管、刻度吸量管取液体物质的操作。其精度要求用数值的有效数位表示。 (6)空白试验 是指除不加样品外，采用完全相同的分析步骤、试剂和用量(滴定法中标准滴定液的用量除外)，进行平行操作所得的结果。用于扣除样品中试剂本底和计算检验方法的检出限。,2、试剂的要求及其溶液浓度的基本表示方法 检验方法中所使用的水，未注明其它要求时，均指蒸馏水或去离子水。 未指明溶液用何种溶剂配制时，均指水溶液。 检验方法中未指明具体浓度的硫酸、硝酸、盐酸、氨水时，均指市售试剂规格的浓度。,1)以标准浓度(即物质的量浓度)表示：其定义为单位体积溶液中

20、所含有溶质的物质的量，单位为mol/L。 2)以比例浓度表示：即以几种固体试剂的混合质量份数或液体试剂的混合体积份数表示，可记为(1+1)、(4+2+1)等形式。 3)以质量(体积)分数表示：是以溶质占溶液的质量分数或体积分数表示，可记为或。 4)如果溶液浓度以质量、容量单位表示，可表示为克每升或以其适当分倍数表示(g/L或mg/mL等)。,3、配制溶液的要求 配制溶液时所使用的试剂和溶剂的纯度应符合分析项目的要求。 一般试剂用硬质玻璃瓶存放，碱液和金属溶液用聚乙烯瓶存放，需避光试剂贮于棕色瓶中。,第六讲 食品检验溶液的配制,一、样品的称量 1. 称重 用直接称量法、指定质量称样法或差减称量法

21、进行称量。 2. 量体积 用量筒或量杯量取液体体积(精确到0.1mL)。 用移液管或吸量管移取液体体积(精确到0.01mL)，用于精确量取。,二、溶液浓度的配制方法 配制一般试剂溶液时，固体试剂用托盘天平称量，称量的器皿通常用表面皿或烧杯；液体试剂及溶剂用量筒量取。有时，溶液的体积还可根据所用的烧杯、试剂瓶的容积来估计。 称出的固体试剂，于烧杯中先用适量水或溶剂溶解，再稀释至所需的体积。 试剂溶解时若有放热现象，或以加热溶解时，应待冷却后，再转入试剂瓶中。 配好的溶液，应马上贴好标签，注明溶液的名称、浓度和配制日期。,易水解的盐，配制溶液时，需加入适量的酸，再用水或稀酸稀释。 易被氧化或还原的

22、试剂，常在使用前临时配制，或采取措施，防止氧化或还原。 易腐蚀玻璃的溶液，不能盛放在玻璃瓶内，如氟化物应保存在聚乙烯瓶中。 装苛性碱的玻璃瓶应用橡胶塞，最好盛于聚乙烯瓶中。,配制指示剂溶液时，需称取的指示剂量很少，可用分析天平称量。根据指示剂的性质，采用合适的溶剂，必要时还要加入适当的稳定剂，并注意保存期。配好的指示剂一般贮存于棕色瓶中。 经常并大量使用的溶液，可先配制成使用浓度10倍的储备液，需要用时取储备液稀释10倍即可。,1. 按质量(体积)分数配制 (1)用固体溶质按质量分数配制溶液计算所需溶质的质量，在托盘天平上称量，放入烧杯中。 再求出溶剂的质量，称量溶剂，倒入烧杯中，使溶质溶解。

23、 (2)用液体溶质按质量(体积)分数配制溶液根据所配制的稀溶液的量，计算所需浓溶液试剂的量。 配制方法有两种： 一种是称取液体溶质的质量； 另一种是量取液体溶质的体积，再加入所需溶剂即可。,2. 按比例浓度配制 (1)容量比(V+V) 液体试剂相互混合或用溶剂稀释时的表示方法。 如(1+4)的H2SO4，是指1单位体积的浓硫酸与4单位体积的水相混合。 (2)质量比(m+m) 固体试剂相混合时的表示方法。 如配制(1+100)的紫脲酸胺NaCl指示剂50g，即取0.5g紫脲酸胺于研钵中，再取经100干燥过的NaCl 50g，充分研细、混匀即可。,举例1：配制（1+4）的硫酸溶液500mL,用量筒

24、量取100mL浓硫酸慢慢加入到400mL水中，边加边搅拌。以便释放产生的大量的热。 冷却后，装入试剂瓶中，贴上标签，备用。,浓 硫酸,水中,绝对不能将水加到硫酸中！,例2：配制0.5mol/L的氢氧化钠标准溶液500毫升。,第一步：计算大约应称取固体氢氧化钠重量为多少克（g）,第二步：称量分析纯的氢氧化钠固体10g。,第三步：固体药品在烧杯中，加适量水，搅拌，溶解。,第四步：用水稀释到500mL刻度。 第五步：冷却后，装入试剂瓶，贴上标签，备用,例如：配制0.5mol/L的氢氧化钠标准溶液500毫升。,续,第七讲 食品检验结果的处理,1、常用计量单位 (1)质量单位：mg, g, kg. (2

25、)容量单位(体积单位): mL, L. (3)浓度单位:mol/L, mg/L, mg/mL. 2、被测组分含量的表示方法 (1)质量分数(w)、体积分数()是分析结果最常用的表示方法之一。 如：啤酒中的酒精的质量分数w(酒精)=3.64；白酒中酒精的体积分数(酒精)=40.0。 (2)质量浓度 常用单位为mg/L或g/mL；以及g/L或ng/mL。 如白酒中铅离子的浓度为0.3mg/L，双乙酰的浓度为0.1mg/L等。,3、分析结果的准确度和精密度 准确度和误差 (1)误差 误差是指测定值与真实值之间的差值。误差根据其产生的原因可分为系统误差和偶然误差两种。 1)系统误差：系统误差是指经常反

26、复的，且向同一方向发展的误差，这种误差的大小是可测的，所以又叫做可测定误差。主要来源于方法误差、仪器误差、试剂误差和操作者的主观误差。 2)偶然误差：偶然误差是由于未知的因素引起的误差，其大小和方向都不可测定，又叫做不可测定误差。主要来源于分析过程中的一些偶然的、暂时不能控制的因素所引起的误差。,(2)准确度 准确度是指测定值与实际值相符合的程度，常用误差来表示。误差越小，说明测定值的准确度越高。准确度反映测定值的准确性与真实性。有两种表示方法： 绝对误差测定值与真实值之间的差值。 相对误差绝对误差在真实值中所占的百分率。,精密度和偏差 (1)偏差 偏差是指单次分析结果与多次分析结果的平均值之

27、差，可分为绝对偏差和相对偏差。 绝对偏差单次测定值与测定平均值的差值。 相对偏差单次测定绝对偏差的绝对值在平均值中所占的百分率。 (2)精密度 精密度是指对同一样品多次测定，测定值的相互接近程度。 常用偏差表示分析结果的精密度。偏差越小，平行测定的测得值越接近，精密度越好。,4、有效数字的意义和位数 有效数字实际上能测量得到的数字。 它由全部准确数字和最后一位不确定数字组成。,23.43、23.42、23.44mL,最后一位无刻度，估计的，不是很准确，但不是臆造的，称可疑数字。 * 记录测定结果时，只能保留一位可疑数字。 提问：pH 3.67 有效数字是几位？,17,PH值的有效数字位数,取决

28、于小数部分的数字位数,整数部分只说明该数是10的多少次方,只起定位作用.比如,3.46,9.66和8.22,都是两位有效数字. 如：求【H+】为7.98*10-2mol/L的溶液的ph值, pH=-lg【H+】=1.098.,质量：m 台秤(称至0.1g): 12.8g(3), 0.5g(1), 1.0g(2) 分析天平(称至0.1mg): 12.8218g(6), 0.5024g(4), 0.0500g(3) 体积：V 滴定管(量至0.01mL): 26.32mL(4), 3.97mL(3) 容量瓶:100.0mL(4),250.0mL (4) 移液管:25.00mL(4); 量筒(量至1m

29、L或0.1mL):26mL(2), 4.0mL(2),记录分析结果的有效数字要求：,例题：SiO2的质量分数（%）为：37.40，37.20 ，37.30，37.50， 37.30。计算平均值，平均偏差，相对平均偏差，标准偏差和相对标准偏差。,第八讲 常用分析仪器,阿贝折射仪（糖度计） 电热恒温干燥箱 灰化炉（马弗炉） 天平 酸度计 分光光度计（可见光、紫外光） 原子吸收分光光度计,阿贝折射仪,折射率与样液浓度的关系 折光仪是利用进光棱镜和折光棱镜夹着薄薄的一层样液，经过光的折射后，测出样液的折射率而得到样液浓度的一种仪器。 溶液的折射率与相对密度一样，随着浓度的增大而递增。折射率的大小取决于

30、该物质溶液的浓度，即不同的物质有不同的折射率；对于同一种物质，其折射率的大小取决于该物质溶液的浓度。阿贝折光仪光学系统由观测系统和读数系统组成,阿贝折射仪的工作原理,光的折射示意图 L-L法线 A入射光 B折射光 1入射角 2折射角,光的全反射 1. 2 随着1增大而增大。 2.当1为90、 2为临界角。 3.当光线从临界角射入，折射线沿OM面平行射出，为全反射。,棱镜,样液,发生全反射时，当光线从光疏介质（样液）射向光密介质（棱晶），则所有的入射光线全部折射在临界角以内，临界角以外无光线，则临界线左边明亮，右边完全黑暗，形成明显的黑白分界。利用这一原理，通过实验可测出临界角临。 因为发生全反

31、射折射角等于900 所以n棱晶/n样液sin90/sin临,n样液 = n棱镜sin 临,式中临是折光仪棱晶的折射率，是已知的，而临界角临则随样液浓度的大小而改变，可从棱晶的旋转角度读出，因此只要测得了临，就可求出n样液。,折光仪是利用光的全反射原理测出临界角而得到物质折射率的仪器。 我国食品工业常用的是阿贝折光仪和手提式折光仪，测定结果须进行温度校正。 阿贝折射仪能测出蔗糖溶液的质量分数 （锤度Brix）（095%，相当于折射率为1.3331.531）,马弗炉（灰分的测定）,（一）原理：将食品经炭化后置于500600高温炉内灼烧，食品中的水分、挥发物质及有机物质挥发散失，无机物质以硫酸盐、磷

32、酸盐、碳酸盐、氯化物等无机盐和金属氧化物的形式残留下来，这些残留物即为灰分，称量残留物的质量即可计算出样品中总灰分的含量 。,（二 ）灰化条件的选择1.灰化容器：因灰化温度一般是500600高温，所以要用耐高温的容器坩埚。（1）素瓷坩埚： 优点：耐高温可高达 1200，内壁光滑， 耐酸（除HF、 H3P04）， 价格低廉，易恒重。 缺点：1)耐碱性差，灰化呈碱性食品（如水果、蔬菜、豆类等），坩埚内壁的釉质会部分溶解，反复多次使用后，往往难以得到恒重。 2)温度骤变时，易炸裂破碎。,（2）铂金坩埚：铂熔点高（1773），导热良好，清洗方便，能抗碱金属、碳酸盐、及HF的腐蚀，但价格昂贵，易被金属铁

33、、铅、锡、锑、铋腐蚀形成小洞，与磷化物生成共熔混合物。使用不当时会腐蚀或发脆。 （3）石英坩埚：抗碱性弱，易被HF和磷酸腐蚀，耐酸性非常好，任何浓度有机酸高温下极少与其作用。 注意：（2）（3）两种价格昂贵，除特殊实验要求外，一般不用。灰化容器的大小要根据试样性状来选用，需前处理的液态样品、加热膨胀的样品及灰分含量低、取样量大的样品，需选用稍大些的坩埚。,马福炉的使用操作说明 马福炉(箱式炉) 有一个长方形炉膛，用电阻丝或硅碳棒加热，打开炉门即可放入各种欲加热的器皿和样品。 马福炉的炉温由高温计测量，由一对热电偶和一只毫伏表组成温度控制装置，可以自动调温和控温。 使用时的注意事项： (1)检查

34、高温炉所接电源的电压是否与电炉所需电压相符，热电偶是否与测量温度相符，热电偶正负极是否接反； (2)调节温度控制器的定温调节螺丝使定温指针指示到所需温度处。打开电源开关升温，当温度升至所需温度时即能恒温； (3)灼烧结束后,先关电源,不要立即打开炉门,以免炉膛骤冷而碎裂.一般温度降至200以下方可打开炉门, 用坩埚钳取出样品； (4)高温炉应置于水泥台面上,不可放在木质桌面上,以免过热引起火灾； (5)炉膛内应保持清洁，炉周围不要放置易燃物品，也不能放精密仪器。,原子吸收分光光度计的使用（重点）,原子吸收光谱分析是上世纪五十年代以后发展起来的一种利用原子吸收光谱进行定性定量分析的仪器分析技术。

35、因其灵敏度高、特异性好、准确度高、分析范围广和简便快速而获得了飞速发展，现已成为一种较为成熟的仪器分析技术，被广泛用于地质、冶金、环保、食品、农业、工业和卫生防疫和疾病控制等部门进行金属和类金属元素等的定量分析。这种仪器来测定食品、水、化妆品、生物材料、土壤等样品中的铜、 铁、锌、钙、镁、锰、铅等约70种元素。,原理及结构 样品蒸气中被测元素的基态原子对同种元素原子发射的特征波长的光波具有吸收作用，这种现象叫做原子吸收。利用这一现象对金属元素进行定量分析的方法叫做原子吸收分光光度法。蒸气中基态原子对光吸收的程度是和蒸气中基态原子的密度(N)及光通过基态原子的光程长度(L)成正比，如果固定光程长

36、度(L)，并保持其它测试条件不变，那么吸光,度A就只和蒸气相中待测金属的基态原子浓度(C)成正比，即：A KC；这就是原子吸收分光光度法进行定量分析的理论依据。根据原子化方式不同，原子吸收分光光度法分为火焰原子吸收分光光度法、石墨炉原子吸收分光光度法和氢化物发生原子吸收分光光度法。图1是火焰原子吸收分光光度法的原理示意图。,下面简单介绍各部分的作用。 1.1.1 光源 锐线光源是用来发射原子吸收特征谱线的，可用空心阴极灯、无极放电灯发射锐线光源，而以空心阴极灯最为常用。 图3是空心阴极灯构造图。空心阴极灯是一种辐射强度大而稳定的锐线光源，为低压辉光放电。现有单元素灯、多元素灯和高强度灯。灯的质

37、量可由发射强度、背景强度、稳定性、噪声及寿命来评价。 空心阴极灯强度依赖于灯电流。对一个性能好的灯来说，应该在较小的灯电流下，有较大的发光强度。,图3 空心阴极灯构造图,1.1.2 原子化系统 原子化系统可分为火焰原子化系统、石墨炉原子化系统和氢化物发生原子化系统。 1.1.2.1火焰原子吸收法：通过火焰来进行原子化，常用有空气/乙炔焰、笑气/乙炔焰、空气/甲烷气等。用于测定钾、钠、钙、镁、锌、铜、铁、锰、铅、银等，灵敏度相对较低，通过缝管、在线流动注射富集、固相微萃取等技术可更进一步提高灵敏度。该法操作简便，测定快速。图4为火焰原子化示意图。,图4 火焰原子化示意图,1.1.2.2 石墨炉原

38、子吸收法：通过加热石墨管来进行原子化，常用有传统纵向加热和现代的横向加热两种方式。用于铅、镉、银、铝、钡、钒、镍、钼、锑等。该法灵敏度高，操作相对复杂一些。图5是石墨炉原子示意图。,图5 石墨炉原子示意图,1.1.2.3氢化物发生原子吸收法： 通过一些元素在一定条件下与还原剂形成气态的自由原子或氢化物或易挥发的气态化合物与介质分离，然后导入石英管原子化器进行原子化。可用于砷、硒、汞、铅、镉、锑、锡、铊、铍等测定。该法灵敏度高，干扰少，由于现在有原子荧光光度计，一般不再需要氢化物原子化装置。,原子吸收在食品分析中的应用和注意事项食品中金属污染物的分析，现多采用原子吸收法。食品种类繁多、基体复杂。

39、 样品的前处理是一项难度较大的基础工作，测定食品中的金属元素，一般均需首先破坏样品中得有机物，目前破坏有机物得主要方法有高温干灰化法,低温灰化,湿法消解,微波消解等.,一、样品的前处理技术 1、对水和试剂的要求 在原子吸收光谱分析中，水是最普遍使用的溶剂，水的纯度往往直接影响测定的结果，通常采用超纯水、去离子交换水或石英亚沸重蒸馏水。应用石墨炉或氢化物原子法进行 ppb 或 ppt 级的微量元素分析，则必须要用高纯度的水（电阻值1518M）。,无机酸也是常用的溶剂，在原子吸收分析中，以盐酸和硝酸最为常用，有时也用硫酸和磷酸。无机酸中常含有少量金属元素，使用前应严格检查。在日常分析中，一般可用“

40、优级纯”的酸，在条件可能情况下，最好用“超纯”酸。 对选用的试剂，以不沾污待测元素为基准。 在实践中，如果在仪器灵敏度范围内，检测不出待测元素的吸收信号，就可认为所选用的试剂不沾污待测元素。 如果没有符合纯度要求的试剂，可采用化学法进行提纯，但在提纯过程中，要注意避免溶剂二次沾污的可能性。,2、标准溶液的制备 用来直接配制标准溶液的物质，应当是纯度高、组成与化学式精确符合、性质稳定的基准物质。目前通常采用购买商品化国家标准物质（溶液），浓度通常在1001000ug/L，介质为10%HCl 或 HNO3 ，有对应的证书及标准号，如：GBW 08619、GBW（E）080118等。 标准溶液的组分

41、要尽可能与试样溶液相似。 应用火焰法时，如果试样中盐份总含量在1% 以上时，在标准溶液中就应该加入等 量的同一盐类，以期在雾化时和火焰中所发生的过程相似。 应用石墨法时，保持标准与样品基体相一 致，对消除干扰更具实用意义。 原子吸收分析用的标准溶液（储备溶液）浓 度一般为1.000mg/ml，标准溶液需加入少量(110%)无机酸储存。浓度1ug/ml的标准溶液可保持数天或更长时间。不同元素其保存时间有所不同。,标准溶液（储备溶液）一般存放于惰性塑料容器中，以避免容器内壁的吸附和解吸作用，防止标准溶液的浓度降低或受沾污。通常用聚乙烯或聚四氟乙烯塑料容器储备标准溶液。有些含氟离子的标准溶液如Nb、

42、Ta、Zr等，只能用塑料瓶储存；有些溶液如Au、Ag要储存在棕色瓶中，以防光照使浓度发生变化。标准溶液存放在清洁、低温和避光的地方(如冰箱冷藏箱内)。 用来制作标准曲线的标准系列溶液的浓度范围，原则上根据标准曲线范围和试样中待测元素的浓度确定，整套标准溶液的浓度应把试样溶液的浓度包括在其范围内，不同元素的灵敏度不同，标准系列溶液的浓度范围也不相同。,对于常规分析，从测量精度来看，最佳的浓度范围的吸光度为0.10.8，而微量元素的测定，浓度下限的吸光度0.1，对于这样低的浓度，则测量精度也较低。 标准系列中标准个数的设置，应根据线性关系优劣确定。直线性较好的标准曲线，一般设置6个即可（包括空白点

43、）；如果标准曲线弯曲，而要求的精度又高，就应增加标准个数， 每个标准溶液的体积，则取决于喷雾器的提升量和测定次数，一般制备10或25ml已足够。如果测定的次数较少，那么标准溶液的需要就更少。对于无火焰原子吸收法，每次测定只需微升级溶液，所需制备的标准就更少了。,3、样品的预处理 测定各类样品中的金属元素，一般均需首先破坏样品中的有机物质。选用何种方法，在某种程度上取决于分析元素和被测样品及基体性质。 目前主要有以下几种破坏有机物的方法： 干法灰化 湿法消化 酸浸提法,a、高温灰化法 为破坏样品中有机物基体，在450550进行干灰化，一般是行之有效的。 食品中镉的分析多采用高温干灰化法。鱼、肉、

44、牛奶、食品染料、海产品、鸡蛋、罐头肉及面粉等多种食品，一般都可在450550干灰化。灰化温度若高于550会引起镉的损失。有人在450灰化六种鱼样，十种肉食品，三种奶制品和鸡蛋样品，均得到满意的结果。 样品中铅和铬的分析，灰化温度一般都在450550范围内。但对于含氯的样品，由于可能形成挥发性氯化铅，需采取措施防止铅的损失。对于鸡蛋、罐头肉、人奶、牛肉等多种食品中铅的分析，此法是行之有效的。,使用灰化辅助剂（简称灰助剂），可有助于破坏有机物和提高金属元素的回收率，硝酸有助于形成易溶解的灰分，硫酸常用来将金属转化成硫酸盐以降低金属元素的灰化损失，目前食品分析中应用最多的灰助剂是硝酸镁、过硫酸铵等。

45、高温灰化法对于分析罐头肉、咸肉、鸡蛋和香肠中的铬、镉、铅、铜和镍时，样品经450干灰化后，加硝酸再于450灰化，可完全破坏有机物。 这种高温干灰化法的优点是能灰化大量样品，方法简单，无试剂沾污，空白低。但对于低沸点的元素常有损失，其损失程度取决于灰化温度和时间，还取决于元素在样品中的存在形式 。,b、湿法消解法 湿法消解法是破坏食品和饮料中有机物的有效方法。通常使用的是氧化性混合酸。应用较为广泛的混合酸有：硝酸-过氯酸，硝酸-硫酸，硫酸-过氧化氢，硝酸-硫酸-高氯酸，硝酸-硫酸-过氧化氢。 硝酸-高氯酸可用于乳品中Pb；油中Cd、Cr；鱼中Cu和各种谷物食品（Cd、Pb、Mn、Zn）等样品中的消解，对于发样的也有良好的效果。硝酸-硫酸适用于鱼中Cd；面粉中Cd、Pb；米酒中Al；牛奶中Pb及蔬菜和饮料中Cd等样品的处理。硫酸-过氧化氢处理面包粉中Al；鱼中Cu、Zn和茶叶中Cd的测定都取得满意的效果。硝酸-硫酸-高氯酸可用来消解处理多种样品，例如：鱼、鸡蛋、奶制品、面粉、牛肝、人发、胡萝卜、苹果、粮食等样品都可以用这种混合酸消解，并适合于原子吸收测定。,催化剂的使用可加速样品消化过程，氧化镁、硝酸银、高锰酸钾、五氧化二钒等试剂已作为催