食品质量与安全实验技术

食品质量与安全实验技术教材汪东风.食品质量与安全实验技术.十一•五国家规划教材.北京:中国轻工业出版社，2008第一章实验技术基础第一节样品的采集与处理第二节数据处理与质量控制第三节物理检验法第一节样品的采集与处理一、样品的采集二、样品的制备三、样品的保存四、样品的预处理一、样品的采集采样—在产品中抽取一定代表性样品,供分析化验用一采样遵循的原则1、均匀，有代表性反映全部组成,质量,卫生状况2、保持原有的理化指标防止损坏或带入杂质二采样步骤三步依次获得1检样大批物料采集的少量样品物料2原始样品许多份检样混合于一起3平均样品经处理,取出其中一部分,供分析检验的样品采样混合处理待检样品：检样，原始样品，平均样品复检样品(防止争议)保留样品(已备再样)三采样的一般方法1、一般方法随机抽样(按随机原则,抽取样品)代表性取样(系统抽样法,按规律进行采样,如分层;随生产环节;定期抽样)实际操作:具体情况具体分析,以确定采样方法,有时采用二者结合的方法。如:蔬菜(叶、茎不同)2、均匀固体物料（1）有完整包装的(袋,桶,箱)A.采样件数=√总件数/2B.确定采样部位(具体袋、桶、箱,随机+代表性抽样)C.扦样将双套回转取样管插入包装中,回转180度，取出样品,每包装分上,中,下三层取样→检样D.将检样混合→原始样品E.用“四分法”将原始样品进行处理→平均样品≥0.5kg3、散堆样品（1）划分等体积层（2）每层取四角及中心位样品（3）检样--→原始样品--→平均样品4、稠状半固体物料(奶油,果酱,动物油脂)（1）采样件数=√总件数/2（2）抽取检样(分上中下层)（3）检样--→原始样品--→平均样品5、液体物料(乳,油)（1）包装体积不太大的A.采样件数=√总件数/2B.搅匀后取样--→检样混合缩分检样--→原始样品--→平均样品（2）大桶装或池装用虹吸法取四角及中心混合缩分检样--→原始样品--→平均样品6、组织不均匀固体食品由于不均匀更应注意代表性（1）肉类：根据要求及目的而定按比例从不同部位取样,混合后代表该只动物从同一部位取样,混合后代表某一部位的情况（2）水产品：小鱼,小虾随机取样捣碎混合缩分→平均样品（3）果蔬体积小的(如葡萄)随机取样，捣碎混合缩分--→平均样品体积大的(如西瓜)按成熟程度,个体大小组成,比例选取若干个体,取代表性部分,按生长轴纵剖分为4份或8份,再取对角线2分,碎分混合→缩分→平均样品体积膨松叶菜类(白菜)：分别抽取一定代表性的包装(筐,捆)中一定数量7、小包装食品(罐头,奶粉,瓶装饮料)按批号或班次连同包装一起来采样罐头：一般按1/3000取样量,每班≥3罐听,袋装奶粉：取样量1/1000每批号≥2件四采样注意事项1、采样数量一般每份样品≥0.5kg根据要求不同,可适当增加数量为:供检,复检,备查三份掺伪:因为项目不明确,数量上升2、一切采样工具应保持清洁3、防止将非样品物带入样品中4、设法保持样品原有微生物状况和理化指标(不污染,变化)5、易变化的样品,应及时分析检验6、样品器具上应贴标签表明名称、日期、地点、批号、方法、数量、分析项目、采样人二、样品的制备一制备目的样品制备----对样品进行粉碎或捣碎,混匀,缩分的过程目的-----保证样品十分均匀,使分析时取任何部分都能代表全部样品成分,以确保分析结果的正确性。二制备方法1、液体,浆体：摇匀,搅拌2、互不相容液体(油水混合物)：先分离,再分别采样3、固体样品粉碎切碎、捣碎研磨硬度大,水分少水分高,质地软韧性强的(肉)粮食粉碎过40目鱼禽肉,绞成肉泥4、罐头需先除果核,骨等--→捣碎三制备注意事项1、防止易挥发成分逸散2、避免样品发生理化性质变化3、作微生物检验的样品,按无菌操作规程进行三、样品保存1、一般情况下,即时分析防止水分、挥发性成分散失,防止待测组分含量发生变化,分解,发酵等。2、洁净,密封,阴暗处保存易腐败变质的样品应保存在0-5℃冰箱，易发生光解的需避光保存（VB1、胡萝卜素、黄曲霉毒素B1）3、存放样品,按日期,批号,编号,摆放,以便查找四、样品的预处理食品的成分复杂，往往以复杂的结合态存在,必须进行分离,掩蔽,排除干扰组分，有的含量低,必须进行浓缩,这些对样品进行分离、掩蔽、浓缩等操作过程----样品的预处理。预处理过程应排除干扰因素,完整保留被测组分,并使被测组分达到一定含量,以获得理想测定结果，所以样品的预处理是食品分析过程中的重要环节。预处理的方法有6种：有机物破坏法、溶剂提取法、蒸馏法、色层分离法、化学分离法、浓缩法。应根据食品种类、分析对象、被测组分理化性质、含量及分析方法，确定预处理方法。（一）有机物破坏法主要用于测定食品中无机元素及被测组分,可转化为无机物状态的成分，主要有干法和湿法1、干法灰化----灼烧法（1）原理：样品→炭化（脱水,分解,氧化）→灰化（500--550℃灼烧）→白（灰）色（无机成分）（2）方法特点:A.空白值低（加入试剂少或无）B.可处理较多的样品（灰化体积小,被测组分可富集）C.有机物分解彻底,操作简单D.时间长E.易挥发元素有损失F.有吸留现象(坩锅有吸留被测组分的作用)（3）提高准确度的措施采取适宜的灰化温度(降低温度)加入助灰化剂(防止挥发损失和坩锅吸留)如:P--→Mg3(PO4)2防止损失S--→MgSO4防止损失HI--→NaI防止挥发,碱性灰化HF--→CaF2防止挥发CdCl2--→CdSO4防止挥发,酸性挥发PbCl2--→PbSO4防止挥发(需做空白试验)2、湿法消化简称消化法（1）原理加入浓硝酸,浓硫酸,HClO4、KMnO4、H2O2等强氧化剂,加热消化使有机物--→分解,氧化,气态挥发待测组分→以无机物状态存在于消化液中待测（2）方法特点有机物分解速度快,时间短温度低,挥发少,吸留少产生有害气体,需通风柜中进行消化初期,易产生大量泡沫,需照管空白值高(试剂用量大)（二）溶剂提取法利用各组分在某一溶剂中溶解度的差异，将各组分分离的方法----溶剂提取法,又称溶剂萃取法此法常用于测定维生素,重金属,农药,黄曲霉毒素1、溶剂的选择根据:“相似相溶”原则,选择溶剂根据被提取物极性强弱选择相应的溶剂极性弱成分(有机氯农药)→极性小的溶剂(正乙烷,石油醚)极性强成分(黄曲霉毒素B1)→极性大的溶剂(甲醇,乙醇,水)溶剂沸点45--80℃为宜溶剂稳定,不与样品发生反应2、提取方法提取方法可归纳为三种：浸泡法、溶剂分层法、索氏抽提法浸泡法：将(固体)样品放入溶剂中浸泡,使被测组分溶于溶剂中,为提高浸泡提取的回收率,一般采取将样品粉碎,捣碎,并对于浸泡液进行振荡溶剂分层法：从溶剂中提取某一组分时,选用溶剂与原溶液中溶剂互不相溶,且能大量溶解其被提取的溶质，通常在分液漏斗中进行4-5次萃取,可达到分离之目的，也可采用连续液体萃取器进行。索氏抽提法：将一定量样品放入索氏抽提器中,加入溶剂,加热回流,将被测组分抽提出来特点:溶剂用量少,抽提完全,回收率高,但操作麻烦（三）蒸馏法1、原理利用液体混合物中各组分挥发度不同所进行的分离方法。可除去干扰成分，可用于待测组分蒸馏逸出,收集蒸馏液进行分析。2、蒸馏方式（1）常压蒸馏特点:被蒸馏物质受热后不分解或沸点不太高时,可在常压下进行蒸馏。加热方式有:水浴,油浴,直接加热。（2）减压蒸馏特点:当被蒸馏物易分解或沸点太高时,可采用此法。减压装置：水泵和真空泵（3）水蒸汽蒸馏用水蒸汽加热样品的混合液体,使被测组分与水蒸汽一起蒸馏出来特点:若直接蒸馏时,被测物因受热不均而被局部炭化,或当加热到沸点时可能发生分解,可采取水蒸汽蒸馏。（四）色层分离法色层分离法又称色谱分离法。根据原理不同,可分为:吸附色谱分离、分配色谱分离、离子交换色谱分离1、吸附色谱分离用吸附剂选择性的吸附被测成分或干扰成分如聚酰胺吸附色素2、分配色谱分离根据不同物质在固定相和流动相间的分配比不同而进行分离的方法3、离子交换色谱分离利用离子交换剂与溶剂中离子间所发生的交换反应来进行的分离方法（五）化学分离法1、沉淀分离法利用沉淀反应进行分离的方法。在试样中加入沉淀剂,使被测组分或干扰成分沉淀下来,经过滤或离心分离。例如,测纯蛋白,可加入重金属,使蛋白质沉淀,再测其沉淀的氮量,即为纯蛋白。2、掩蔽法利用掩蔽剂与干扰成分作用,使干扰成分转变为不干扰测定状态。利用这种方法,可不经分离干扰成分而消除干扰作用,简化分析步骤。3、磺化这是处理油脂或含油脂样品时使用的方法。硫酸磺化法：浓H2SO4+脂肪--→磺化物(亲水性)不再被非或弱极性有机溶剂所溶解,从而达到分离净化的目的。只限于在强酸介质稳定的样品(如六六六,DDT等农药)4、皂化法用热KOH+CH3CH2OH溶液处理以除脂肪等干扰杂质的影响。（六）浓缩为提高被测组分浓度,常需对液体样品浓缩。有常压,减压浓缩法作业题：1、食品理化检验的一般程序是什么？2、什么叫样品的预处理？样品预处理的方法有哪六种？3、采样遵循的原则是什么？4、有完整包装的物料80000件，采样件数应该为多少件？思考题：5、什么是样品的制备？6、采样分为三步，分别得到哪三种样品？7、食品分析的方法有哪些？第二节数据处理与质量控制一、分析方法的选择与评价（一）意义分析方法的选择与评价是保证分析结果准确的关键环节，若方法不当,分析结果必然不准确,其结果无意义，对生产及管理带来错误信息,造成损失。（二）应考虑的因素(确定分析方法)1、根据分析要求的准确度,精密度,灵敏度。2、样品的特性样品的形态;待测物含量;干扰物质及含量;确定样品预处理方法;定量测定待测成分方法;消除干扰物的方法。3、分析方法的速度,繁简程度根据待测样品的数量,要求,繁简程度,测定时间,确定分析方法4、现有条件：设备,技术条件（三）分析方法的评价研究分析方法时,通常用精密度,准确度,灵敏度三项指标评价。1、精密度考虑分析方法的精密度时,通常用标准偏差和变异系数表示。(X为平均值）di(绝对偏差)=Xi-XSd(标准偏差)=√∑(Xi﹣X)2/(n-1)Cv(变异系数)=（Sd/X）×100%2、准确度E(绝对误差)=χ-T(真值)Er(相对误差)=（χ-T）/T常用合理的平均值代替真值T食品分析允许相对误差见表2-1表2-1食品分析允许的相对误差含量%允许相对误差含量%允许相对误差80-900.4-0.15-101.6-1.240-800.6-0.41-55.0-1.620-401.0-0.60.1-120-5.010-201.2-1.00.01-0.150-20也可用加入标准物质的回收率来判断(P%)P%=[（X1-X0)/m]×100%(m-加入标准物质的量X1-加入标准样品测定值X0-未加标准样品的测定值)测定回收率可对测定值进行校正,以消除系统误差,评价新的分析方法。如：P=97%，X0=3.51,X=X0/P=3.613、灵敏度灵敏度—能检测到的最低限量Se荧光法,0.005μg,比色1μg一般来说:仪器分析灵敏度高相对误差大化学分析灵敏度低相对误差小4、直线回归方程（P24-25)yY=aX+ba=n∑X·Y–∑X·∑Yn∑X2–(∑X)2xb=∑X2·∑Y–∑X·∑X·Yn∑X2–(∑X)2相关系数γ=∑X·Y√∑X2·∑Y2如：y=0.0563X+0.036,γ=0.9986（四）食品分析标准简介国际标准ISO国际标准化组织CAC粮农+卫生食品法典委员会AOAC美国公职分析家协会国家标准GB行业标准QB