食品分析

食品分析内容样品的采集与预处理。

食品检验的基础知识

• 食品样品的采集、制备及保存
  • 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
    • 采样原则
      • 样品：均匀、有代表性，能反映全部被检食品的组成
      • 过程：
        • 要设法保存原有的理化指标，防止成分逸散或带入杂质
        • 检样（企业自检、企业送检、检验机构抽检）、原始样品、平均样品（平均三分，每份至少0.5kg，四分法）
    • 采样方法
      • 一般方法
        • 随机抽样
        • 代表性抽样
      • 具体方法
        • 均匀固体物料（粮食、粉状等）
          • 有完整包装（袋、桶装）
            • 总件数的1/2的平方根；
            • 原始样品：双套回转取样管上、中、下三层取出三份检样
            • 平均样品：四分法
          • 无完整包装的
            • 四分法
        • 较稠的半固体物料（果酱等）
          • 总件数1/2的平方根
          • 从每个包装分上中下分别取样，混合分取缩减到所需数量的平均样品
        • 液体物料（植物油等）
          • 包装体积不太大的：确定采样件数后开启包装充分混合后取样
          • 大桶装的或散装的：虹吸法分层（大池还应分四角及中心五点）取样，每层500ml左右，充分混合，分取缩减到所需数量
        • 组成不均匀的固体食品（肉等）
          • 按检测部位选，一定要具有代表性
          • 打碎混匀再缩减到所需数量
        • 小包装食品（罐头、瓶装饮料等）
          • 按班次或批号连同包装一起采样
          • 若有小包装外还有大包装，可在堆放不同部位抽取一定量大包装，打开抽小的，在缩减到所需数量
          • 生产量少的：同种、同规格可合并班次取样，但并班总罐数不超5000罐，每生产班次取样量≥1罐，并班后取样数≥3罐
          • 班产量总罐数≤20000罐：取样量为1/3，尾数超过1000罐者，增取1罐，每班每个样品取样量基数≥3罐
          • 班产量总罐数≥20000罐：取样量1/10000，尾数超过1000罐者，增取一罐
    • 采样数量
      • 依据：分析项目的要求、分析方法的要求及被检物的均匀程度三个因素。
      • 平均样品：一式三份，分别供检验、复检、备查，每份样品不少于0.5kg。
      • 检验掺伪物的样品取样数量要多一些
    • 采样的注意事项：性质不变
      • 一切采样工具，如采样器、容器、包装纸等都应清洁，不应将任何有害物质带入样品中
      • 设法保持样品原有微生物状况和理化指标，在进行检测之前不得污染，不发生变化。
      • 感官性质极不相同的样品，切不可混在一起，应另行包装，并注明其性质
      • 样品采集完后，应迅速送往检测室进行分析，以免发生变化
      • 盛装样品的器具上要贴牢标签，注明样品名称、采样地点、采样日期、样品批号、采样方法、采样数量、分析项目及采样人
  • 样品的制备（由多变少的物理过程）
    • 样品的制备——指对样品的粉碎、混匀、缩分等过程
    • 液体、浆体或悬浮液体：将样品摇匀，充分搅拌（玻璃搅拌棒、电动搅拌器）
    • 互不相溶的液体（如油与水的混合物）：将不相溶的成分分离，再分别进行采样
    • 固体样品：粉碎法、匀浆法、研磨法常用设备：粉碎机、组织捣碎机、研钵
    • 罐头：捣碎前需要的预处理：水果罐头：清除果核；肉禽罐头：清除骨头； 鱼类罐头：分出调味品（葱、辣椒及其它）。
  • 样品的保存
    • 原则：防止污染、防止腐败变质、 稳定水分、短时间内分析
    • 方法：对容器密封加盖或预干燥
    • 总原则：“密”、“净”、“冷”、“快”
• 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。
  • 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；以便获得可靠的分析结果。
  • 方法
    • 有机物破坏法
      • 干法灰化
        • 原理：样品通过高温灼烧成白色或浅灰色无机成分
        • 优点：①此法基本不加或加入很少的试剂，故空白值低。②灰分体积小，可处理较多的样品，可富集被测组分。③有机物分解彻底，操作简单。
        • 缺点：①所需时间长。②因温度高易造成易挥发元素的损失。③坩埚有吸留作用，使测定结果和回收率降低。
      • 湿法灰化
        • 原理：样品（有机、无机）通过强氧化剂或加热消煮变成气态和待测无机物
        • 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：①产生有害气体。（高压密封罐消化法）②初期易产生大量泡沫外溢。③试剂用量大，空白值偏高
    • 蒸馏法
      • 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
      • 方法
        • 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。
        • 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。
        • 水蒸气蒸馏
          • 适用于沸点较高，易炭化，易分解物质。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自溶液中一起蒸馏出来。
        • 扫集共蒸馏
          • 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。特点：需样量少，用注射器加料，节省溶剂，速度快，自动化式5-6秒测一个样，有20条净化管道。
        • 共沸蒸馏
        • 萃取蒸馏
        • 精馏
    • 溶剂抽提法
      • 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是混合物分离的方法。
      • 方法
        • 浸提法：（从固体中萃取有效成分），振荡浸渍法、捣碎法、索氏提取法；提取剂的选择：由相似相溶原理选择。选溶剂沸点在45～80℃之间的。 若沸点低，易挥发；若沸点高，不易提纯、浓缩，溶剂与提取物不好分离。 选稳定性好的溶剂。
        • 溶剂萃取
          • 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。
          • 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。
        • 固相萃取
        • 超临界萃取
          • 原理：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：流体的温度、压力处于临界状态以上。常用CO2作为超临界流体（临界温度为31.05℃，临界压力7.37 Mpa）, 不可燃、无毒、廉价易得、化学稳定性好。
        • 微波萃取
        • 超声波萃取
    • 色层分离法
      • 按固定相材料及使用形式分类：
        • 柱色谱：固定相装在色谱柱中
        • 纸色谱：层析滤纸为支持剂, 滤纸上结合水为固定相
        • 薄层色谱（TLC）：将固定相粉末制成薄层
        • 气相色谱（GC）：流动相为气体
        • 液相色谱（HPLC）：流动相为液体
      • 不同的分离原理分类
        • 吸附层析
        • 分配层析
        • 离子交换层析
        • 凝胶层析
    • 化学分离法
      • 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、蜡质等干扰物质变成极性较大，能溶于水和酸的化合物，与那些溶于有机溶剂的待测成分分开。 主要用于有机氯农药残留物的测定。
      • 皂化法
        • 原理：酯 + 碱--酸或脂肪酸盐 + 醇
        • ①用于白酒中总酯的测定，用过量的NaOH将酯皂化掉，过量的碱再用酸滴定，最后由用碱量来计算总酯。②用于植物油的皂化价的测定。（皂化价高示含游离脂肪酸量大。 ③常用碱为NaOH或KOH。 ④NaOH直接用水配制，而KOH易溶于乙醇溶液。
      • 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。
      • 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。
    • 浓缩法
      • 原理：为了提高待测组分的浓度，常对样品提取液进行浓缩。
      • 常压浓缩 ：待测组分不易挥发，可用蒸发皿直接加热浓缩，也可用蒸馏装置等。
      • 减压浓缩 ：适用对易挥发、热不稳定性组分的浓缩。常用K—D浓缩器、旋转蒸发器等，水浴加热并抽气减压，浓缩速度快，被测组分损失少。
• 食品分析的误差与数据处理
  • 基本知识
    • 真实值：一个客观存在的具有一定数值的被测成分的物理量称为真实值。准确度：测定值与真实值的接近程度。
    • 误差：测定值与真实值之差。系统误差：由固定原因造成的误差，在测定过程中按一定的规律重复出现，一般具有单向性，即测定值总是偏高或总是偏低。它一般可以分为：仪器误差、方法误差、试剂误差和操作误差等。
    • 偶然误差：由于一些偶然的外因所引起的误差。产生偶然误差的原因一般是不固定的、未知的、且大小不一，具有不确定性。可能由于环境的偶然波动或仪器的性能、分析人员的操作不一致所产生的。灵敏度：分析方法所能检测到的最低限量。
  • 控制和消除误差的方法
    • 1.正确选取样品量2.增加平行测定次数，减少偶然误差
    • 3.做对照实验4.做空白实验
    • 5.校正仪器和标定溶液6.严格遵守操作规程
• 分析方法的选择依据
  • 正确选择分析方法的重要性
  • 选择分析方法应考虑的因素
  • 分析方法的评价
  • 不同分析方法测定结果差异性的检验
    • 精密度、准确度、灵敏度
    • t 检验法、F检验法