食品分析检验基础知识

食品分析检验基础知识主讲：汤务霞四川农业大学食品学院主要内容食品分析检验的分类食品分析方法的选择与采用的标准食品感官检验食品化学分析基础食品样品的采集与处理食品化学分析采用技术—滴定分析食品分析检验的数据处理及检验报告单的填写一、食品分析检验的分类食品分析检验食品感官检验食品理化检验食品微生物检验化学分析仪器分析重量分析（沉淀分析）容量分析（滴定分析）二、食品分析方法的选择与采用的标准我国的法定分析方法有国家标准、行业标准和地方标准，其中国家标准为仲裁法。对于国际间的贸易，采用国际标准则具有更有效的普遍性。1、国际标准：《国际标准题内关键词索引》，由ISO、WHO、CAC等制定；2、CAC食品标准体系3、国际先进标准：EN、ANS、DIN、BS、NF、SIS、JIS等标准。三、食品感官检验（一）感官检验的特点食品感官检验往往是食品检验各项检验内容的第一项，如果食品感官检验不合格，即可判定该产品不合格，不需再进行理化检验。食品质量标准中都制定有相应的感官指标。食品感官检验，就是以心理学、生理学、统计学为基础，依靠人的感觉（视、听、触、味、嗅觉）对食品进行评价、测定或检验并进行统计分析以评定食品质量的方法。感官检验可在专门的感官分析实验室进行，也可在评比、鉴定会现场甚至购物现场进行。具有简单易行、可靠性高、实用性强的特点。（二）感官检验的种类1、视觉检验：包括观看产品的外观形态和颜色特征。食品感官检验员不应有色盲症。2、嗅觉检验：最好是在15~25℃的常温下进行。食品检验员不应有嗅觉缺失症。3、味觉检验：在30℃时最为敏锐。4、触觉检验：主要借助于手、皮肤等器官的触觉神经来检验食品的弹性、韧性、紧密程度、稠度等。进行感官检验时，通常先进行视觉检验，再依次进行嗅觉、味觉及触觉检验。（三）食品感官检验常用方法食品感官检验的方法分为分析型感官检验和嗜好型感官检验两种。分析型感官检验——把人的感觉作为测定仪器，测定食品的特性或差别的方法。嗜好型感官检验——根据消费者的嗜好程度评定食品特性的方法。常用的检验方法有：1、差别检验2、标度和类别检验3、分析或描述性检验四、食品化学分析基础（一）食品化学分析实验的基本常识1、食品分析实验规则及化学实验室安全知识2、食品分析实验中意外事故的紧急处理3、食品分析实验中废弃物的处理（二）食品化学分析实验常用器皿的使用1、常用器皿的名称2、玻璃仪器的洗涤：洗涤方法的选用、蒸馏水润洗2~3次，遵循少量多次的原则3、玻璃仪器的干燥：晾干、烤干、吹干、烘箱烘干、气流烘干4、一些常用玻璃仪器的使用（1）量筒：量筒不能加热，不能在里面进行化学反应，也不用于配制或稀释溶液。（2）滴定管：容量精度分为A级和B级。洗涤检查滴定管是否漏水采用标准溶液润洗2-3次排气泡调整零点滴定读数（3）容量瓶（4）移液管和吸量管：准确度级别分为A级和B级，或移液管上标有“吹”或“快”，则管底口的一小部分溶液要吹入接收容器中。洗涤液洗涤后，自来水洗净、蒸馏水洗涤，操作液要润洗。检查瓶口是否漏水洗涤转移溶解后的样品定容（三）常用试剂的配制与标定1、常用化学试剂的书写与名称如NaCl，AgNO3，CuCl，FeSO4，H2SO4，NaH2PO4，KMnO4，EDTA等等。2、物质浓度的表示（1）质量分数（2）体积分数（3）质量浓度（4）物质的量浓度（5）比例浓度（6）滴定度：指1mL标准溶液相当于被测物的质量。3、标准溶液的配制及保存（1）直接法：准确称取一定质量的基准物质，溶解后转入容量瓶中定容，根据所称物质的质量与溶液的体积直接计算出该标准溶液的准确浓度。基准物质的要求：①性质稳定，不易分解、吸潮，不易吸收空气中的二氧化碳，不易被氧化；②纯度高，一般要求纯度在99.9%以上；③物质的组成与化学式完全符合；④具有较大的摩尔质量。（2）间接法（标定法）将试剂先配成近似浓度的溶液，然后用基准物质或另一种已知准确浓度的标准溶液来测定它的准确浓度。标准溶液的浓度①物质的量浓度（单位mol/L）②滴定度（单位g/mL）③滴定度与物质的量浓度之间的换算mcMVmTV/1000BAABcMT/1000ABBATcM或（3）标准溶液的保持①标准溶液应密封保存，防止溶液蒸发；②见光易分解、易挥发的溶液应贮存于棕色磨口瓶中，如KMnO4、Na2S2O3、AgNO3、I2等标准溶液；③易吸收CO2并能腐蚀玻璃的溶液，如NaOH、KOH和较浓的EDTA溶液，应贮存于耐腐蚀的玻璃瓶或聚乙烯瓶中。在瓶口还应设有碱-石灰干燥管，以防倒出溶液时吸入CO2；④由于溶剂易挥发而挂于瓶内壁上，在使用时应摇匀，使浓度均匀。4、几种常用试剂的配制与标定（1）盐酸（硫酸）标准溶液的配制浓盐酸的浓度为12mol/L；浓硫酸的浓度为18mol/L指示剂：溴甲酚绿-甲基红混合指示剂基准物质：无水碳酸钠（2）氢氧化钠（氢氧化钾）标准溶液的标定采用新煮沸的冷水，配制氢氧化钠（氢氧化钾）饱和溶液，澄清后稀释指示剂：酚酞指示剂基准物质：邻苯二甲酸氢钾（3）高锰酸钾标准溶液的标定高锰酸钾溶液煮沸，静置后过滤基准物质：草酸钠（用新煮沸的冷水配制）（4）草酸标准溶液的标定采用高锰酸钾标准溶液标定。（5）硫代硫酸钠标准溶液的标定硫代硫酸钠溶液放置一个月后，过滤（用新煮沸的冷水配制）指示剂：淀粉指示剂基准物质：重铬酸钾。（6）硝酸银标准溶液的标定配制硝酸银溶液避光保存基准物质：氯化钠指示剂：淀粉指示剂及荧光黄指示剂注意：需要避光滴定（7）碘标准溶液的标定碘溶液的配制：碘与碘化钾溶液，过滤，密闭避光保存基准物质：三氧化二砷指示剂：酚酞指示剂和淀粉指示剂（8）乙二胺四乙酸二钠标准溶液标定乙二胺四乙酸二钠加热溶解，置于玻璃瓶中，避免与橡皮管、橡皮塞接触。基准物质：氧化锌指示剂：铬黑T注意：滴定时需要在氨水-氯化铵缓冲溶液（pH10）中进行。五、食品样品的采集与处理（一）样品的采集、分类、一般方法与注意事项1、样品的采集采集：从大量的分析对象中抽取有代表性的一部分作为分析材料的过程。采集必须遵循的原则：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设法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要防止和避免预测组分的玷污；⑤样品的处理过程应尽可能简单易行，所用样品处理装置尺寸应当与处理的样品量相适宜。2、样品的分类检样：由组批或货批中所抽取的样品。原始样品：将许多份检样综合在一起。平均样品：将原始样品按照规定方法经混合平均，均匀地分出一部分。从平均样品中分出三分：检验样品；复检样品及保留样品。3、采样的一般方法随机抽样：按照随机原则抽样代表性抽样：按照系统抽样法抽样四分法4、采样要求与注意事项（按照国家标准《食品卫生检验方法理化部分总则》GB/T5009.1-2003）（1）采样容器根据检验项目，选用硬质玻璃瓶或聚乙烯制品。（2）液体、半流体食品应先充分混匀后再采样。（3）粮食及固体食品应自每批食品不同部位分别采取部分样品，混合后按四分法得到代表性的样品；（4）肉类、水产等食品应按分析项目要求分别采取不同部位的样品。（5）罐头、瓶装食品或其他小包装食品，应根据批号随机取样，同一批号取样件数，250g以上的包装不得少于6个，250g以下的包装不得少于10个。（6）掺伪食品和食品中毒的样品采集，要具有典型性。（7）采样必须注意生产日期、批号、代表性和均匀性。采集样品一式三份，供检验、复验、备查或仲裁，一般散装食品每份不少于0.5Kg。（8）检验后样品的保持，一般样品在检验结束后，应保留1个月以备需要时复检。易变质食品不予保留。检验取样一般皆只取可食部分，以所检验的样品计算。（9）感官不合格产品不必进行理化检验，直接判为不合格产品。（二）样品的预处理1、预处理的原则：①消除干扰因素；②完整保留被测组分；③使被测组分浓缩。2、样品预处理的方法（1）粉碎法（2）灭酶法（3）有机物波坏法：干法灰化法和湿法灰化法（4）蒸馏法（5）溶剂抽提法（6）色谱分离法（7）化学分离法（8）浓缩法六、食品化学分析常用技术—滴定分析（一）滴定分析的基本概念1、标准溶液：已知准确浓度的溶液；2、滴定分析：使用滴定管，将标准溶液滴加到待测溶液中，直到标准溶液和待测溶液恰好完全反应，利用两者间的化学计量关系，根据标准溶液的浓度和体积，计算待测组分含量的过程。3、滴定4、化学计量点5、滴定终点6、指示剂7、终点误差：由于实际操作中指示剂变色点与化学计量点不一致导致的误差。（二）滴定分析的分类1、酸碱滴定法：以酸碱反应为基础，如酸碱溶液的标定，食醋中醋酸的测定等。酸碱指示剂：百里酚蓝、甲基橙、甲基红、中性红、酚酞、溴甲酚绿等。2、配位滴定法：以配位反应为基础，如利用金属离子与EDTA的反应测定金属离子的含量。配合物：由可以给出孤对电子或多个不定域电子的一定数目的离子或分子（配位体）和具有接受孤对电子或多个不定域电子的空轨道的原子或离子（中心离子或原子），按一定的组成和空间构型所形成的化合物。常见的金属指示剂：铬黑T（EBT）、钙指示剂（NN）、二甲酚橙。配位滴定中广泛使用缓冲溶液来控制溶液的酸度。EBT常用氨性缓冲液来控制滴定体系的酸度，与金属离子配合后显酒红色，滴定终点颜色为纯蓝色。（3）沉淀滴定法：利用标准溶液与待测组分间形成沉淀的反应进行的滴定分析。应用较多是利用生成难溶性银盐反应的银量法，主要用于Ag+和卤离子的测定。（4）氧化还原滴定法：以氧化还原反应为基础，如高锰酸钾测定铁含量。氧化剂：在氧化还原反应中，氧化数升高的物质，其产物是还原产物。还原剂：在氧化还原反应中，氧化数降低的物质，其产物是氧化产物。常用的氧化还原滴定法：高锰酸钾法、重铬酸钾法、碘量法。（三）滴定分析的计算采用“化学计量数比规则”进行反应完全aA+bB=cC+dDnA∶nB=a∶b七、食品分析检验的数据处理与检验报告的填写（一）食品检验的误差1、误差的定义：表示测量值或测量结果与真实值之间的差异。2、误差的分类根据误差的性质，误差分为系统误差、偶然误差和过失误差三大类。（1）系统误差：指在分析过程中某些固定原因造成测定结果系统的偏高或偏低，具有可重复性和单向性。①方法误差：由分析方法本身造成的误差，如滴定分析法，滴定终点和化学计量点不相符；②仪器误差：由仪器本身的不够精确造成的误差，如分析天平、移液管刻度的准确度不够；③试剂误差：由于试剂不纯或蒸馏水不纯，含有待测物或干扰物质，导致的系统误差；④操作误差：由于分析人员对分析操作不熟练或有不良习惯，个人对终点颜色的敏感性不同，对刻度读数不正确等引起的分析误差。（2）偶然误差（随机误差）：由某些难以控制、无法避免的偶然因素，如分析过程中温度、湿度、灰尘等造成的，其大小与正负值都不固定。如果进行多次测量，发现偶然误差服从正态分布规律。（3）过失误差：由于操作不正确而引起的误差。如加错试剂、看错砝码、记错读数等。一般过失误差较大时，会出现个别离群的数据，该结果应舍去。3、误差的表示方法（1）准确度：指实验测量值与真实值之间相符的程度，以误差的大小来衡量。（2）精密度：指在相同条件下，n次重复测定结果的相互复合的程度。精密度的好坏采用偏差表示。ExT绝对误差=测量值-真实值rxTET相对误差①绝对偏差与相对偏差②平均偏差和相对平均偏差idxx绝对偏差=-irxxdx-相对偏差12indddddnn平均偏差=rddx相对平均偏差③极差与相对极差④标准偏差与相对标准偏差一般规定，mg级CV为5%，μg级CV为10%，ng级CV为50%左右。maxminRxx极差rRRx相对极差222