食品分析资料整理

第二章食品分析的基本程序采样：从大量的分析对象中抽取有代表性的一部分作为分析样品。正确采样必须遵循的原则：①采集的样品必须具有代表性；②采样方法必须与分析目的保持一致；③采样及样品制备过程中保持原有的理化指标，避免预测组分发生化学变化或丢失；④要防止和避免被测组分被污染；⑤样品的处理过程尽可能简单易行。样品的分类按照样品采集的过程，依次得到检样、原始样品和平均样品三类。(1)检样：由组批或货批中所抽取的样品称为检样。(2)原始样品：将许多份检样综合在一起称为原始样品。(3)平均样品：将原始样品按照规定方法经混合，均匀地分出一部分，称为平均样品。从平均样品中分出三份：一份用于全部项目检验；一份用于在对检验结果有争议或分歧时作复检用，称为复检样品；另一份作为保留样品，需封存保留一段时间，以备有争议时再作验证，但易变质食品不作保留。样品预处理的原则是：①消除干扰因素；②完整保留被测组分；③使被测组分浓缩。干法灰化：除汞外的大多数金属元素和部分非金属元素的测定均可采用此法。将一定量的样品置于坩埚中加热，使有机物脱水炭化，再于高温电炉中(500～550℃)灼烧灰化，直到残留物为白色或浅灰色。干法特点是破坏彻底，操作简便，使用试剂少，空白值低。但破坏时间长、温度高，尤其对汞、砷、锑、铅易造成挥散损失。湿法湿法：样品与浓酸（硫酸、硝酸、过氯酸）、过氧化氢等氧化剂加热消煮，使有机质氧化、分解，待测组分转化成无机状态存在，溶液透明澄清。其特点是分解速度快，时间短，因加热温度低可减少金属的挥发逸散损失。缺点是消化时易产生大量有害气体，需在通风橱中操作，试剂用量较大，空白值偏高。吸附色谱分离：该法使用的载体为聚酰胺、硅胶、硅藻土、氧化铝等，吸附剂经活化处理后具有一定的吸附能力。根据吸附剂对样品中的各组分吸附能力不同而达到分离的目的。分配色谱分离：是根据样品中的组分在固定相和流动相中的分配系数不同而进行分离。磺化法和皂化法是去除油脂的常用方法，可用于食品中农药残存的分析。磺化法：是以硫酸处理样品提取液，硫酸与脂肪和色素中的不饱和键起加成作用，生成溶于硫酸和水的强极性化合物，从有机溶剂中分离出来。皂化法：是以热碱氢氧化钾-乙醇溶液与脂肪及其脂溶性杂质发生皂化反应，而将其除去。通常用精密度、准确度和灵敏度这三项指标评价。精密度：是指多次平行测定结果相互接近的程度。精密度的高低可用偏差来衡量。偏差分为绝对偏差、相对偏差和标准偏差单次测定的标准偏差(S)、单次测定结果的相对标准偏差称为变异系数，。准确度：是指测定值与真实值的接近程度。准确度高低可用误差来表示，它反映了测定结果的可靠性。通常用相对误差表示准确度。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。ppm：mg/kg,ug/g；ppb:ug/kg有效数字：就是实际能测量到的数字，它表示了数字的大小及精确程度。系统误差：是由固定原因引起的，在同一条件下的重复测定时会重复出现，可查明原因进行校正。系统误差产生原因：1）方法误差：这是由于分析方法本身不够完善而引入的误差，例如，重量分析中由于沉淀溶解损失而产生的误差，在滴定分析中由于指示剂选择不够恰当而造成的误差等都属于方法误差。2）仪器误差：仪器本身的缺陷造成的误差，如滴定管、容量瓶等未经校正，在使用过程中就会引入误差。3）试剂误差：如果试剂不纯或者所用的去离子水不合格，引入微量的待测组分或对测定有干扰的杂质，就会造成误差。4）主观误差：由于操作人员主观原因的误差，例如，对终点颜色的判别不同，有人偏深，有人偏浅。偶然误差：这类误差是由某些偶然原因造成的，例如，可能由于室温、气压、湿度等的偶然波动引起，也可能由于个人的小数点后的第二位的数值，几次读数不一致。这类误差在操作中不能完全避免，可通过增加平行测定次数，减少偶然误差。空白实验：在不加试样的情况下，按照和试样的分析步骤和条件完全相同而进行的测定叫做空白实验。第四章食品的物理检验法相对密度（比重）：是指某一温度下物质的质量与同体积一定温度下水的质量之比，以符号d表示。影响比重大小的因素：温度、浓度折射定律可表示为：n1sinα1=n2sinα2许多物质具有旋光性（又称光学活性），如含有不对称（手性）碳原子的有机化合物，当平面偏振光通过这些物质溶液时，偏振光的振动平面发生旋转作用，这种现象称为旋光性。偏振光旋转的角度称为旋光度，旋转的方向与时针转动方向相同时称为右旋，以“+”号表示；如与之相反，则称为左旋，以“-”号表示。比旋光度：在一定温度下（通常用t表示，可为20℃或25℃)，一定波长的偏振光（黄色钠光可用D表示，波长λ为589.3nm）透过1ml中含有1g旋光性物质、厚度为1dm的溶液时所旋转的角度，通常表示为[α]td。第五章酸度的测定总酸度:指未离解的酸的浓度和已离解的酸的浓度之和，其大小可借滴定法来确定，故总酸度又称为“可滴定酸度”。2、有效酸度:是指被测溶液中H+的浓度，准确地说应是溶液中H+的活度，所反映的是已离解的那部分酸的浓度，常用pH值来表示，其大小可借酸度计（即pH计）来测定。3、挥发酸:是指食品中易挥发的有机酸，如甲酸、醋酸及丁酸等低碳链的直链脂肪酸，其大小可通过蒸馏法分离，用标准碱滴定来测定。牛乳有如下两种酸度。（1）外表酸度(又叫固有酸度):是指刚挤出来的新鲜牛乳本身所具有的酸度，是由磷酸、酪蛋白、白蛋白、柠檬酸和CO2等所引起的。外表酸度在新鲜牛乳中约占0.15%～0.18%（以乳酸计）。（2）真实酸度(也叫发酵酸度):是指牛乳放置过程中，在乳酸菌作用下乳糖发酵产生了乳酸而升高的那部分酸度。若牛乳中含酸量超过0.15%～0.20%，即表明有乳酸存在，因此习惯上将0.2%以下含酸量的牛乳称为新鲜牛乳，若达0.3%就有酸味，0.6%就能凝固。牛乳酸度有如下两种表示方法。(1)用°T表示牛乳的酸度:指滴定100mL牛乳样品消耗0.1000mol/L氢氧化钠溶液的毫升数，即为牛乳的酸度。新鲜牛乳的酸度为16～18°T。(2)以乳酸的百分数来表示与总酸度计算方法同样，用乳酸含量表示牛乳酸度。总酸度的测定原理食品中的有机弱酸，如酒石酸、苹果酸、柠檬酸、草酸、乙酸等其电离常数均大于10-8，可以用强碱标准溶液直接滴定。用酚酞作指示剂，当滴定至终点（溶液呈浅红色，30s不退色）时，根据所消耗的标准碱溶液的浓度和体积，可计算出样品中总酸含量。第六章水分和水分活度的测定1、结合水（或束缚水）：通常是指存在于溶质或其他非水组分附近的、与溶质分子之间通过化学键力结合的那部分水。根据结合水被结合的牢固程度的不同，结合水也有几种不同的形式。（1）化合水:是结合得最牢固的、构成非水物质组成的水，例如作为化学水合物中的水。（2）邻近水:邻近水处在非水组分亲水性最强的基团周围的第一层位置，与离子或离子基团缔合的水是结合最紧密的邻近水。主要的结合力是水—离子和水—偶极缔合作用，其次是一些具有呈电离或离子状态基团的中性分子与水形成的氢键结合力。（3）多层水:多层水是指位于以上所说的第一层的剩余位置的水和在邻近水的外层形成的几个水层，主要是靠水—水和水—溶质间氢键力形成。2、自由水（或游离水）（1）滞化水:指被组织中的显微和亚显微结构与膜所阻留住的水，由于不能自由流动，所以称为不移动水或滞化水。（2）毛细管水:指在生物组织的细胞间隙和制成食品的结构组织中存在着的一种由毛细管力所系留的水，其物理和化学性质与滞化水相同。（3）自由流动水:指动物的血浆、淋巴和尿液、植物的导管和细胞内液中的水，因为可以自由流动，所以叫自由流动水。直接干燥法原理：食品中的水分是指在100℃左右直接干燥时，所失去物质的质量。计算干燥前后样品的质量差占干燥前样品质量的百分数即为样品的水分含量。直接干燥法适用于在95~105℃内不含或含其他挥发性成分极微且对热稳定的各种食品。如谷物及其制品、水产品、豆制品、乳制品及肉制品等食品中水分的测定。样品的预处理：固态样品必须磨碎，全部过20~40目筛混匀。在磨碎过程中，要防止样品中水分含量变化。一般水分含量在14%以下时称为安全水分，即在实验室条件下迅速进行粉碎过筛等处理，水分含量一般不会发生太大变化。制备好的样品存于干燥洁净的磨口瓶中备用。测定：1）取洁净铝制或玻璃制的扁形称量瓶，置95~105°C烘箱中，瓶盖斜支在瓶边。加热0.5~1.0h，取出称量瓶及瓶盖，入干燥器内冷却0.5h，精确称量，重复干燥直至恒重。2）称取上述样品2.0~10.0g放入此称量瓶中，样品厚度约为5mm。加盖并精确称量后，置于95~105°C烘箱中，瓶盖斜支瓶边，干燥2~4h后。加盖取出并放入干燥器内冷却0.5h后精确称量。然后再干燥1h左右，取出，放干燥器内冷却0.5h后称量，直至前后两次质量差不超过2mg，即为恒重。减压干燥法原理：利用降低压力，水的沸点亦降低的原理，将样品置于真空干燥箱内，在选定的真空度与加热温度下干燥到恒重，干燥后样品所失去的质量即为水分。减压干燥法适用于在较高温度下易热分解、变质或不易除去结合水的食品，如糖浆、糖果、麦乳精、果蔬及其制品等食品中的水分质量分数测定。蒸馏法水分蒸馏法主要有以下两种方式：①把试样放在沸点比水高的矿物油里直接加热，使水分蒸发，冷凝后收集，测定其容积。现在已不使用。②把试样与不溶于水的有机溶剂一同加热，以共沸混合蒸气的形式将水蒸馏出，冷凝后测定分离出来的水的容积。这种方法称为共沸蒸馏法，是目前应用最广的水分蒸馏法。该法是国标测定水分方法之一，现就这种蒸馏法加以介绍。原理：把不溶于水的有机溶剂和试样共同放入蒸馏式水分测定装置中加热蒸馏，试样中的水分与溶剂蒸气一起蒸发，冷凝并收集镏出液于接收管内，由于密度不同，镏出液在接收管中分层。根据镏出液中的水的体积计算水分质量分数。本法适用于测定含较多挥发性物质的食品，如果蔬、油脂、香辛料、发酵食品等。特别是香料，蒸馏法是惟一的、公认的水分测定法。试剂：甲苯或二甲苯第七章灰分及几种重要矿物元素的测定灰分：样品经炭化，再放入高温炉500~600℃灼烧，发生一系列的物理和化学变化，水分及挥发性物质以气态逸出，有机物质中的碳、氢、氮等元素与有机物质本身的氧和空气中氧作用生成二氧化碳、氮的氧化物及水分而散失，有机酸的金属盐主要转变为碳酸盐或金属氧化物，有些组分转变成磷酸盐、硫酸盐或卤化物，灼烧后的残留物称为粗灰分。食品中总灰分的测定原理：将一定量的样品经先炭化，然后放入500~600℃高温炉中灼烧，发生一系列的物理和化学变化，水分及挥发性物质以气态逸出，有机物质中的碳、氢、氮等元素与有机物质本身的氧和空气中氧作用生成二氧化碳、氮的氧化物及水分而散失，有机酸的金属盐主要转变为碳酸盐或金属氧化物，有些组分转变成磷酸盐、硫酸盐或卤化物，这些残留物即为总灰分，称量残留物的质量即可计算出样品中总灰分的含量。食品中钙的测定原理：调节待测溶液pH为12-13，加入指示剂，钙与指示剂作用生成酒红色的络合物，用EDTA滴定，在到达化学计量点时，由于钙与EDTA形成络合物的稳定性大于钙与指示剂所形成的络合物的稳定性，EDTA从指示剂络合物中夺取钙离子，指示剂游离出来，溶液呈现蓝色，指示终点到达。根据EDTA络合剂用量，可以算出钙的含量。食品中铁的测定原理：试样经湿法消化后，原子吸收光光度计中，经火焰原子化后，通过铁空心阴极灯，吸收248.3nm的共振线，其吸收值与铁的含量成正比，进行定量分析。食品中的锌的测定原理：试样经处理后，原子吸收分光光度计中，样品中的锌原子化以后，吸收锌元素灯发射的213.8nm共振线，其收值与锌含量成正比，进行定量分析。第八章脂类的测定索氏提取法原理：将处理的样品用无水乙醚或石油醚回流提取，使样品中的脂肪进入溶剂中，蒸去溶剂后所得到的残留物称为脂肪或粗脂肪。测定方法⑴滤纸筒的制备将8cm×15cm的滤纸，用直径约2cm的试管为模型，将滤纸以试管壁为基础，叠折成底端封口的滤纸筒，筒内底部放一小片脱脂棉。在105℃中烘至恒重，置于干燥器