1、食品分析与检测食品分析与检测绪论重点1.食品分析的性质2.PPM、 PPB 、PPT3.食品分析方法4.五种标准5.国际标准6.国家标准7.玻璃器皿的校正食品分析：食品分析是研究和探讨食品品质和食品卫生及其变化的一门学科一.食品分析与检测的性质、任务与作用一）性质 食品分析就是专门研究各类食品组成成分的检测方法、检验技术及有关理论，进而评定食品品质的一门技术性和应用性的学科。 如何评价食品的优劣？一是从感官，二是营养成分，三是安全性感官：食品质量的好坏，首先表现在感官性状的变化上。食品感官即色、香、味、形四个方面。它是否令人接受？是否令人满意，从而激起食欲。 营养价值：一看质量，二看含量，三看
2、加工过程品质的变化。即1、看它所含的营养成分（含什么营养成分）2、营养成分含量的多少。3、原料中的营养成分在贮存、加工过程中品质发生什么变化。 安全性食品必须具备的基本要求是否存在有毒、有害的物质？如果有，其含量是多少？对人是否造成危害？我国食品卫生法第六条的规定：“食品应当无毒、无害，符合应当有的营养要求，具有相应的色、香、味等感官性状二)任务与作用 食品检测技术的任务是运用物理、化学、生物化学等学科的基本理论及各种科学技术，对食品工业生产中的物料（原料、辅料、半成品、成品、副产品等）的主要成分及其含量和有关工艺参数进行检测，还要对分析方法进行综合研究。 食品分析与检验是食品工业生产和食品科
3、学研究的“眼睛”与“参谋”，是不可缺少手段。 其作用是： 1. 控制和管理生产，保证和监督食品的质量。 2 . 为食品新资源和新产品的开发、新技术和新工艺的探索等提供可靠的依据。 二.食品分析与检测的内容 人类对食物进行加工时有可能加入或混入一些非生物来源的成分，因此，食品的化学成分与其原料不尽相同，食品的化学组成大致如下： 1.对食品营养成分分析（一般成分的分析）营养成分包括: 水分 水分适度 灰分脂肪酸碳水化合物 蛋白质氨基酸 氯化物 维生素 微量元素根据上面这些营养成分的分析我们可知，从水分到水分活度的检验，从蛋白质到各种氨基酸的检验以及多种维生素的检验,都说明了食品分析检验物质的对象，
4、由宏观逐步趋向微观方向发展。2.食品中污染物的分析 食品污染物按其性质分两类生物性污染 （指微生物生长繁殖产生毒素影响健康） 如：黄曲霉毒素，在花生腐烂变质中产生； 化学性污染 a农药 （有机氯，有机磷等）b重金属中毒（Hg,Pb,As,Cd）c包装材料(多环化合物)d加工过程中产生的。如烟熏食品可能产生致癌物3-4苯并芘按污染来源可分为：（1）自然环境，空气，水 （2）生产加工，机械，普通容器 （3）农业处理三废的污染3.食品辅助材料及食品添加剂的分析 随着食品工业和化学工业的发展，食品添加剂的种类和数量越来越多，因此他们对人体健康的影响应该特别注意，尤其是使用时一定要控制在允许限量中。4.
5、感官鉴定Sense organ appraisala.嗅觉鉴定 Scent appraisal(sense of smell)b.视觉鉴定 Vision appraisalc.味觉鉴定 Sense of taste d.触觉鉴定 tactile sensation 感官鉴定是根据人的感觉器官来检查食品的外形、色泽、味道以及食品的稠度。此项鉴定是任何检验内容中不可缺少的一项，而且是在各种分析方法之前进行的，所以感官鉴定也是很重要的一项。三.食品分析的方法 在食品检验中，由于目的不同，或被测组分和干扰成分的性质以及它们在食品中存在的数量的差异，所选择的分析检测方法也各不相同。 食品检验采用的方法有
6、感官检验法、化学分析法、仪器分析法、微生物检验法和酶分析法。1.感官检验1)概念 食品的感官检验是指通过人的感觉器官对食品的品质进行检验 2)感官检验是食品检验中的一个重要组成部分，是与仪器检验并行的重要检测手段。3）感观检验的发展过程2.化学分析1）概念 是以物质的化学反应为基础，使被测成分在溶液中与试剂作用，由生成物的量或消耗试剂的量来确定组分和含量的方法。2）化学分析是食品分析中最基本最重要的分析方法。3.仪器分析 概念： 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。 特点： 灵敏、快速、操作简单、易于实现自动化四.食品分析的采用标准一)国内外食品分析标准介绍1.制
7、定标准的必要性：使分析结果具有权威性2.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。ISOISO是一个组织的英语简称。其全称是International Organization for Standardization , 翻译成中文就是国际标准化组织。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
8、际农药残留法典委员会。 ISO 的标准每隔5年重审一次。 食品法典委员会（CAC）1961年第11届FAO大会与1963年第16届WHO大会分别通过创建食品法典的决议，CAC目前已经拥有166个成员国和地区，代表着世界的98%的人口。1986年中华人民共和国正式成为CAC成员国。在WTO的有关协议中，与食品有关的主要是卫生与植物卫生（SPS）和技术性贸易壁垒（TBT）两项，这两项协议都明确规定CAC食品法典在食品贸易中具有准绳作用。食品法典已成为各国食品管理机构和国际食品贸易唯一的、最重要的基本参照标准法典。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 TC
9、122包装 TC166接触食品的陶瓷器皿、玻璃器皿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。我国国家标准只有40左右等同采用或等效采用了国际标准，食品行业国家标准的采标率则只有。 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 3、行业标准对没有GB又要在全国某个行业范围内统一技术要求的，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 SB SB103362000配制酱油 SB103372000 配制食醋 SB103382000酸水解植物 蛋白调味液4、地方标准对没
10、有GB和行业标准的产品，需要在省市范围内统一 技术要求的， 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 Q 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Q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/T1349492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
11、备案，给批准号后生效，执行。五. 国内外食品理化检验发展动态与进展国内外食品理化检验进展大致分为四个方面：基础理论方面样品前处理的分离提取、纯化、浓缩（富集）理论与技术方面这一部分内容是食品理论检验学的主要基础理论。样品前处理中分离、提取除原来的热消化法、冷消化法、干式灰化法、溶剂萃取法、挥发与蒸馏法等外，发展的有消化罐法及离子树脂交换法等。最近对消化分解试样试剂HCLO4的应用报导增多。同时，对试样分离、提取中出现的干扰物质（如干扰元素胰蛋白干扰素）的去除与掩蔽理论作了较多的研究食品分析误差及理论统计处理应用的研究质量控制的研究方面近几年国内在食品质量控制方面才有所报道，起步比国外晚的多。分
12、析方法1新的检测方法研究2新项目分析方法的研究3经典方法的改进研究4简便快速方法的研究5多学科相互渗透与相关的研究 举例： FDA的多残留方法可检测360多种农药，德国可检测325种农药，加拿大多残留检测方法可检测251种农药；而我国缺乏同时测定上百种农药的多残留分析技术分析仪器的应用方面近几年食品分析仪器的应用逐渐增加。如：电化学中的氟电极，氯电极。薄层层析方法逐渐配用薄层扫描仪，使得定量有了希望。科研方面 国内外研究主要趋向于生产型和开发型，利用理化基础开发蛋白资源。例如从血中提取白蛋白，分离氨基酸等；又如为了提高加工食品的适口性与保水性能，食品添加剂的应用（如保水剂）不断增加，其检测也相
13、适应。另外，对食品检验快速、简便方法的研究呼声较大，特别是为了适合鲜奶收购的检测需要。六. 总则主要内容：试剂、溶液的配制及浓度、仪器、分析的有关要求、计量单位、实验室安全知识。目的：掌握食品分析必备的基础技能和知识5.1 试剂国产试剂的规格，一般按纯度分为四级：5.1.1.1 一级品称为优级纯或保证试剂，英文名称为Guarantee reagent，简称GR，以绿色标签作为标志。试剂纯度高，杂质含量低，适用于精密的分析工作和科研工作。5.1.1.2 二级品称为分析纯或分析试剂，英文名称为Analytical reagent，简称AR，以红色标签作为标志。试剂纯度较高，杂质含量较低，适用于多数
14、分析工作和科研工作。5.1.1.3 三级品称为化学纯，英文名称为Chemical pure ，简称CP，以蓝色标签作为标志。纯度较低，适用于日常化验工作和教学实验用试剂。5.1.1.4 四级品称为实验试剂，英文名称为Laboratory reagent，简称LR，杂质含量较高，仅适用于一般化学实验及作为辅助试剂。 5.2 配制溶液的试剂5.21 配制标准溶液或一般提取用溶剂，可用化学纯；.2 配制微量物质的标准溶液时，所用的试剂纯度应在分析纯以上。5.2.3 作为标定当量标准溶液或标准摩尔浓度液用的试剂纯度应为基准级或优级纯。5.2.4 一般试剂可用化学纯。如遇试剂空白较高时，则需用更纯的试剂
15、。5.2.5 溶液未指定用何种溶剂配制时，均指水溶液。5.3 溶液的浓度、N指当量浓度 表示1升溶液中含有溶质的克当量数。5.3.2 M指摩尔浓度 表示1升溶液中含有溶质的摩尔数。5.3.3 按比例配制的液体组分溶液，系指各组分体积的比。例如正丁醇乙醇水（40：11：19）。有时试剂名称后注明（1+2）、（5+4）等符号，第一个数字表示试剂的体积，第2个数字表示水的体积。例如，HCl（1+2）。若试剂是固体，则表示试剂与水的重量比，第一个数字表示试剂的重量，第2个数字表示水的重量。5.3.4 容量百分比溶液（%，V/V）系指溶液100毫升中含有液体溶质若干毫升；重量容量百分比溶液（%W/V）系
16、指溶液100毫升中含溶质（一般为固体）若干克。5.3.5 GB中溶液浓度的表示（1）容量百分比溶液（%，V/V）。（2）质量容量百分比溶液（%，M/V），系指100mL溶液中含该物质若干克。例如，10%硫酸系指100mL溶液中含10g硫酸。（3）溶液的比例浓度，系指液体溶质体积与溶剂体积的比。例如，1：4硫酸是指1体积硫酸与4体积水相混合而成的溶液。（4）物质的量浓度，系指每升溶液中含某溶质若干摩尔。例如，硫酸的浓度CH2SO4，是指在1L溶液中含溶质。基本操作5.4.1 滴定管、移液管、容量瓶的校正： 用天平称量从容量器皿中放出纯水的质量（M），然后查表，得纯水的密度d，再根据公式V=m/d
17、，便可求出该容量器皿在标准温度（20）时的体积V。如果使用时不在20，则可按表增减一定毫升数，以换算到标准温度（ 20 ）时的体积。滴定管的校准： 将欲校准的滴定管充分洗净，装入蒸馏水至刻度零处，记录水的温度。然后由滴定管放出10mL水（不必恰为）至预先称过质量的具塞瓶中，盖上瓶塞，再称出它的质量（精确到）。两次质量之差刚好为放出水的质量。例如在15 由滴定管中放出水，其质量为，由此算出水的实际体积为：10.06 mL 故滴定管这段容积的误差为。使用时应将视容量，加上校正值，才等于真实容量（）5.4.1.2 移液管的校准： 将移液管洗净，吸取蒸馏水至标线，然后按正规操作将蒸馏水放入已称量的具塞
18、瓶中，再称量。两次质量之差即为，从移液管中放出水的质量，然后被该温度时水的密度（查表）除，便得到该移液管在此温度时的实际容积。5.4.1.3 容量瓶的校准： 将容量瓶洗净，倒放在瓶架上使之干燥，然后称其质量。以蒸馏水准确地充满到容量瓶的标线，并记录水的温度。附着于瓶颈内壁的水滴应以滤纸条吸干，瓶外壁亦应擦干，在同一天平上称其质量，两次相差即为该容量瓶所容纳水的质量。以该温度时的水的密度来除，即得此容量瓶的实际容积食品分析有关常识*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 parts per million
19、(10-6) （ mg / kg )或（ mg / L ) PPB parts per billion (10-9) PPT parts per trillion (10-12第二章 食品样本的采集与数据处理 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： 收集相关资料 制定实验方案 准备所需器材 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。 第一节 样品的采集一、 样品的采集 采样在大量产品（分析对象）中抽取有一定代表性
20、的样品，供分析化验用， 这项工作叫采样。（总体、样本、样本容量、样本测定平均值、总体测定平均值）1.正确采样的意义 食品采样的目的在于检验样品感官性质上有无变化，食品的一般成分有无缺陷，加入的添加剂等外来物质是否符合国家的标准，食品的成分有无搀假现象，食品在生产运输和储藏过程中有无重金属，有害物质和各种微生物的污染以及有无变化和腐败现象。 样品的采集是我们检验分析中的重要环节的第一步，采取的样品必须代表全部被检测的物质。 2.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
21、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。3.采样程序（步骤）检样原始样品平均样品（检验样品、复检样品、保存样品）检样由整批食物的各个部分采取的少量样品，称为检样。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。公斤。二、采样的一般方法1.随机抽样和代表性抽样第一种采集方法是随机多点抽样。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第二种采集方法是代表性抽样：可按不同生产日
22、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 随机取样可以避免人为倾向，但是，对不均匀样品，仅用随机抽样法是不够的，必须结合代表性取样，从有代表性的各个部分分别取样才能保证样品的代表性。 固体样品 例如粮谷类样品，用采样管(双套回转取样管)插入粮袋，回转l80度，取出样品。每一包装须在上、中、下三部分分别取出检样，混合均匀后用四分法缩分为平均样品 液体样品 如牛奶、果汁等，用虹吸管法分层取样后混合均匀，再缩减至500ml左右，装入试剂瓶中，贴标签送检。半团体样品 如奶油、蜂糖等，可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的平均样品，约250g左右，装瓶送检。 1.均
23、匀的固体样品的采样量 如粮食、面粉、砂糖及其它固态食品，可按不同批号分别进行采样。对同一批次的产品按下式定出取样件数(瓶、袋、箱）若总件数为n，则当n3时，每件取样；当3n300时，按1取样量随机取样；当n300时，按1取样量随机取样。 2液体食品的采样量 食用油脂 16吨以内取1kg，1650吨采取2kg， 50一200吨采取5kg,， 200一1000吨取20kg，1000吨以上取50kg，最后混合均匀后取样500g。 鲜乳 每次采样200500ml（23瓶），采取桶装鲜奶时，按1公斤取0.51.0ml计算，采取的样品装入试剂瓶中，贴上标签，送检。3.不均匀的固体样品(肉、鱼、果蔬等) 应
24、分别采取不同部位的少量样品，混合并经充分捣碎均匀后，取出0.5kg为分析样品。 制备目的，在于保证样品的均匀性，使我们在分析时，取任何部分都能代表全部被测物质的成分。制备方法有下面几种：摇动或搅拌（液体样品，浆体，悬浮液体） （用玻璃棒、电动搅拌器、电磁搅拌）切细或粉碎 （固体样品）研磨或用捣碎机对于带核、带骨头的样品，应先去核、去骨、去皮，目前一般都用高速组织捣碎机进行样品的制备。所取样品，尽量做到当天样品当天分析。主要是为了防止其水分或挥发性成分散失以及其它待测成分含量的变化。样品在保存过程中可能会有以下几种变化：吸水或失水 霉变 细菌a) 吸水或失水：原来含量高的易失水，反之则吸水，保存
25、样品用的容器有玻璃、塑料、金属等，原则上保存样品的容器不能同样品的主要成分发生化学反应。b)霉变：特别是新鲜的植物性样品，易发生霉变，特别对于组织受伤的样品，不易保存，应尽快分析。c)细菌：为了防止细菌，最理想的方法是冷冻，样品的保存理想温度为-20，有的为了防止细菌污染可加防腐剂，例如牛奶中可加甲醛作为防腐剂。第二节 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： 消除干扰因素 完整保留被测组分； 使被测组分浓缩； 操作方法分为干法和湿法两大类。 原理：将样品置于电炉上加热，使其中的有机物脱水、炭化、分解、氧化，再置高温炉中灼烧灰化，直至残灰为白
26、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：此法基本不加或加入很少的试剂，故空白值低。因灰分体积很小，因而可处理较多的样品，可富集被测组分。有机物分解彻底，操作简单。缺点：所需时间长。因温度高易造成易挥发元素的损失。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： （
27、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。原理：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。（三）水蒸汽蒸馏适用于沸点较高，易炭化，易分解物质。
28、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从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The clean-up method termed sweep co-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。集蒸馏、层析等方法于一身，高效省时省溶剂 . 特点：需样量少，用注射器加料，节省溶剂，速度快，自动化式56秒测一个样，有20条净化管道。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使混合物分离的方法。 浸提法溶剂抽提法 溶剂萃取（LIE） 超临界萃取（SCFE）（S
29、FE） 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4580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 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（
30、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.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。（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，临界压力7.37 Mpa）, 不可燃、无毒、廉价易得、化学稳定性好四、色层分离又称色谱分离、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。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
