食品分析综合报告论文

食品分析综合报告
摘要：食品分析是关系食品质量和销售的一个重要环节, 是食品科学的一个重要组成成分, 但是我国在这方面的研究还不够深入, 很多方面离开国际水平尚有一定的距离。

食品分析作为食品科学和食品加工业中一个不可缺少的组成局部, 为食品科学的开展和食品加工业的进步起了突出的作用。

未来的食品分析绝不会是现在意义上的只测定食品中的水分、灰分、酸度、总蛋白质和纤维素等一些粗糙的常规指标。

瘦肉精又称盐酸克伦特罗，是一种白色或类白色的结晶粉末，猪食用后在代谢过程中能够促进蛋白质合成，加速脂肪的转化和分解，提高猪肉的瘦肉率。

关键词：分析、检验、色谱、化学、指标
正文：
近年来, 食品仪器分析的开展十分迅速, 一些学科的先进技术不断渗透到食品分析中, 形成了日益增多的分析仪器和分析方法, 从而使仪器分析在食品分析中所占的比重不断增长, 并成为现代食品分析的重要支柱。

科技水平先进的国家在食品分析中已根本采用仪器分析的方法代替手工操作的老方法, 气相色谱仪、高效液相色谱仪、氨基酸自动分析仪、原子吸收分光光度计以及可进展光谱扫描的紫外一可见分光光度计、荧光分光光度计等均得到了普遍应用, 加上计算机的广泛使用, 有力推动了食品仪器分析的开展, 使得食品分析正处在一个崭新的开展时代。

瘦肉精学名为盐酸克伦特罗(clenbuterol,CLB)，化学名为“2 -[(叔丁氨基)甲基]-4-氨基-3,5-二氯苯甲醇盐酸盐〞,药品名为“克喘素、安哮素、舒喘宁、双氯醇胺〞等。

它是一种营养兴奋剂，属β-兴奋剂类激素。

给猪喂食瘦肉精可以增加生长速度，增加瘦肉率。

瘦肉精能耐受100℃高温,经126℃油煎5分钟才会破坏减半，常规烹调对肉食品中的瘦肉精残留起不到破坏作用。

人类食用含瘦肉精的猪肉后会发生中毒,会出现手足麻木，头晕、手抖，血钾低，肌肉震颤、心慌、头痛、恶心、呕吐。

严重者会引起心动过速、神经过敏、头痛、肌肉痛等病症,也可能会导致死亡。

目前常用的瘦肉精的检测方法有：液相色谱法、液质联用法、气质联用法、酶联免疫吸附法、胶体金免疫层析法等，
以及一些快速检测的方法。

一、食品分析方法及一些仪器
分析方法主要有化学分析法、仪器分析法、微生物分析法和生物鉴定法。

化学分析法：食品分析最根本、最重要的分析方法。

比方湿化消化法、干灰化法、索氏抽提法等都属于化学分析法。

仪器分析法：具有分析速度快、自动化程度高、减少人为误差等优点，以成为分析试验中的宠儿。

但是其较高的价格也使其使用范围受限。

目前已有多种自动测定仪：气相色谱仪、液相色谱仪、气相-液相色谱联合仪、分光光度计等。

微生物分析法：主要是实对真菌及其毒素、食源性原细菌及其毒素等的检验。

生物鉴定法：比方特异性基因DNA 芯片快速检验技术。

1、色谱法
GC法〔气相色谱〕近期开展中, 最突出的是与计算机联用, 不仅能迅速准确地给出分析结果, 一台计算机还能控制几十台色谱仪分别按各自程序进展自动分析。

硅烷化在GC中的重要性与日俱增,TMS衍生物的制备相当容易而且快, 例如20种蛋白质氨基酸硅烷化完全在一种反响介质中进展, 并能在一只色谱柱上进展别离目前GC无论在理论还是技术上都已成熟, 而特殊功能固定相〔包括高选择性、高温、长使用寿命等〕高效别离性〔包括多维方面〕及高灵敏、高选择检测器及检测方法的开展仍是今后值得注意的方面。

HPLC高效液相色谱是现代重要的别离分析方法之一, 方泛应用于食品工业中, 特别是对糖类。

蛋白质、核酸、氨基酸、有机酸、农药残留量、黄曲霉毒素、食品添加剂、色素等的别离分析更为有效, 最低检测浓度可达10-9g/ml。

其缺点是专用性太强, 流动相的选择受到一定限制。

尽管如此, 在食品科学家所面临的问题中, 要别离的高极性和不挥发性物质要比挥发性物质多得多, 因此液相色谱在实验室中的用途比GC更有潜力3/4以上实验室的别离工作, 不久可能要用某种类型的液相色谱进展。

氨基酸自动分析仪实际上是一台专用的高压液相色谱仪, 它在食品研究中已成为主要分析工具之一。

随着树脂颗粒直径和色谱柱内径减小、泵压提高, 分析周期由最初的20h缩短为1h至半小时。

如今的氨基酸自动分析仪采用了计算机作程序控制和数据处理, 分析灵敏度和准确度都有很大提高, 并使整个分析全部自动化, 甚至在无人管理下可进展连续工作。

2、原子吸收分光光度法
原子吸收光谱法迄今仍是用于测定金属元素最广泛而灵敏的分析方法。

在测定食品中金属元素的含量时, 原子吸收法同样是一种首选的定量方法, 因而在食品分析领域内占有重要地位, 可测定食品中Al、B、Ca、Co等元素。

3、可见与紫外分光光度法
从20世纪50年代开场, 提出并开展了许多新的分光光度法, 例如双波长分光光度法、导数分光光度法及三波长法等：另一类方法是通过对测定数据进展处理后, 同时得出所有共存组分各自的含量, 如多波长线性回归法、最小二乘法、线性规划法、卡尔曼滤波法和因子分析法等。

这些近代定量分析方法的特点是不
经化学或物理别离, 就能解决一些复杂混合物中各组分的含量测定, 在消除干扰, 提高结果准确度方面起了很大作用。

但总体而言, 大局部计算技术多限于合成样品或模拟样品, 要使计算方法发挥更大的作用, 还需积累更多的化学干扰信息, 并使根本数据如摩尔吸光系数测得更加准确。

4、荧光分光光度法
荧光分析也是近年来开展较迅速的痕量分析方法, 在食品中得到了广泛应用, 尤其在维生素、稠环芳烃〔如3,4一苯并花〕、黄曲霉毒素、农药残留量等的分析中占有相当重要的地位。

研究说明, 在荧光分析中引人适当的外表活性剂, 能大幅度提高方法的灵敏度。

5、电化学分析法
电化学分析是食品生产控制、理论研究的新型重要工具。

然而, 离子选择性电极就目前的开展水平, 在实际应用中还受到一些限制, 电极品种仍限于一些低价离子, 主要是阳离子 另一方面, 电极电位值的重现性受实验条件变化影响较大, 其标准曲线不及光度法测定的曲线稳定。

由于这些因素的影响, 目前许多已制成的离子电极, 其实际应用的潜力尚未充分发挥,不断发现和研制适用特定食品成分分析的新型电极,成为该领域继续开展的方向。

极谱分析技术是成熟的, 也是正在开展中的经济实用的分析方法。

阳极溶出法和极谱催化波的出现与应用, 提高了极谱法的检测能力, 使极谱法的检测下限向下延伸了三个数量级左右。

电势溶出法特别适合于分析痕量金属和混合金属, 能方便地测定酱油、醋等中质量浓度0.6ug/L的As , 且不需消化和预处理, 抗干扰能力强, 可用于现场分析。

6、联用技术
由于食品的复杂性、测量难度、要求信息量及响应速度在不断提高, 这就给食品分析带来了十分艰巨的任务, 显然,采用一种分析技术已不能满足要求。

将几种方法结合起来, 其中特别是别离技术〔GC法、HPLC法〕和鉴定方法〔质谱分析、红外光谱分析等〕结合组成的联用分析技术, 不仅有可能将它们的优点聚集起来, 取长补短, 起到方法间的协同作用, 从而提高方法的灵敏度、准确度以及对复杂混合物的分辨能力, 同时还可获得两种手段各自单独使用时所不具备的某些功能, 因而联用分析技术已成为当前食品仪器分析开展的主要方向之一。

应该特别指出的是, 计算机技术对仪器分析的开展影响极大, 计算机的应用使操作与数据处理快速、准确和简便化, 出现了分析仪器的智能化, 使得定性和定量质量浓度为ng/L-pg/L水平有痕量食品有机化合物不但成为可能, 而且正在
普及到例行分析工作中, 如色／质联用技术是目前解决食品复杂未知物定性问题的有效工具之一, 可以预期液相色谱／质谱联用将会成为一种普通技术。

7、其它方法
7.1化学分析方法
化学发光分析较荧光分析更加灵敏, 如直接测定氨基酸, 灵敏度可达3*10-11mol/L, 而且重现性也较好。

虽受试剂的杂质污染以及由于浓度极低而带来其它一些问题的限制, 但在将来可能得到进一步的开展, 选择有效的发光体系将是今后的研究方向。

7.2高效毛细管电泳HPCE
在短短十几年中, 特别是在最近几年, 高效毛细管电泳受到食品别离分析科学家的极大关注, 成为食品分析中最受瞩目, 开展最快的一种别离分析技术。

例如采用胶束电动毛细管色谱别离, 激光诱导的荧光检测法可在几十秒内别离出黄曲霉毒素。

对样品珍贵、基体复杂的生物大分子，ＨＣＰＥ技术更展示出特有的别离能力与极大的应用前景, 而如何抑制和消除管壁对蛋白质〔特别是碱性蛋白质〕和氨基酸吸附, 往往是蛋白质和氨基酸毛细管电泳别离的关键。

7.3光声光谱法
光声光谱法对于不透明、高反射、高散射固体食品试样〔包括粉末〕, 可直接测定, 不需处理样品, 预示着在食品分析中应用的巨大潜力。

7.4生物传感器
近年来, 随着生物技术的日臻完善、微电子技术的迅速开展以及实际应用领域的迫切要求, 如发酵工业的在线检测等, 生物传感器作为一种多学科穿插的高技术, 将有望开展成为一种强有力的分析工具。

目前用于食品分析领域的商品生物传感器不多, 常用的为葡萄糖传感器, 如美国ＹＳＩ公司生产的糖测定仪,能在一分钟内测出样品中的葡萄糖含量, 但商品电极寿命较短。

目前研究的热点集中在微型化、分子识别元件、感觉传感器：酸、甜、苦、辣、咸，图像传感器：颜色、外貌等方面。

随着生物技术的开展,人们已逐步认识到生物技术在食品分析中的重要作
用。

生物技术检测方法以其自身独特的优势在食品分析中显示出巨大的应用潜能,其应用几乎涉及到食品分析的各个方面,包括食品的品质评价、食品的质量监视、生产过程的质量监控及食品科学研究等,尤其是它能够对许多过去难于检测的成分进展分析。

目前由于各种条件的限制,生物技术在食品分析中的应用还不普及,随着科学技术的不断开展,在不久的将来,生物技术在食品分析中将占有越来越重要的地位。

总之,为适应食品工业开展的需要, 食品仪器分析将在准确、灵敏的前提下, 向着简易、快速、微量、可同时测量假设干成分的小型化、自动化、智能化的方向开展
二、国内外食品分析技术现状及需求
1.食品分析的一般问题
食品分析的一般问题包括食品分析的分析方法的探索, 它们是食品分析常规分析中的根本问题。

目前国内对这些方面的研究比拟重视, 有了很多的国家标准, 这些方法尽管离国际标准尚有一些距离,如国内标准目前较少使用现代层析技术和大型光谱仪器等。

但国内较好的实验室还是能很轻易的进展国际标准分析。

值得一提的是国内检测单位间的交流不够, 方法上缺乏反响机制。

按照分析原理, 分析的准确度至关重要, 但是最难控制。

因为分析误差的来源包括整个操作过程, 从制备, 前处理, 提取到检测分析。

2.国内外分析理念上的差异
目前国内食品分析往往来源于商检部门的工作, 商检部门的工作只重视现有的技术方法, 都是国外已研究成熟, 且重技术, 轻理论, 即只重视技术和操作上的研究, 很少从战略的高度研究问题, 即从分析理论和观念上提出新方法和适应我国国情的措施。

如食品的免疫分析, 国外已经有很多科学家提出要进人商检一般规程, 由于国外还没有进人立法, 我国在这方面就几乎没有准备, 更不要说国外学者还没有提出的新方法用于食品分析。

现在食品分析国际通用书籍的撰写几乎没有中国人参与, 国内的食品分析书籍是一些国外书籍的翻版, 或只讲述技术步骤, 没有能涉及理论, 原理等工作。

现在国家领导人已经提出要搞知识创新工程, 但是这是一个很艰巨的工作。

作者认为, 我们食品分析领域也应该抓紧自己的创新研究, 如果我们在自己的分析研究和应用中已经创新, 有了自己的独特
理念和核心技术, 对我国的食品行业的地位的提高, 对我国的食品更好的进人世界都将有所帮助。

3.关于感官鉴定
感官鉴定在食品分析中占有相当重要的地位, 我国对感官鉴定已经有很好的开展, 商检部门有专门的感官鉴定人员, 但这些工作是主要围绕食品是否被微生物污染后发生的变质反响的快速测定困, 我国对提高食品感官享受的研究较国外明显落后, 国外大的食品企业中都有专门的感官鉴定室, 配备有专门的感官鉴定人员, 因此我国企业的新的美观可口的食品研制速度较国外有差距, 我们已经就这个部门进展了专门的研究, 提出一些我们的看法, 在此, 我们再次呼吁国内的食品企业应努力提高感官鉴定水平, 这不但对分析工作重要, 更重要的是提高食品的工艺水平, 这对在剧烈竞争中占领市场是十分重要的环节。

三、瘦肉精的检测
3．1 感官识别
盐酸克伦特罗残留比拟严重的猪肉颜色鲜红、后臀肌肉饱满突出，脂肪非常薄，肉皮紧贴着瘦肉且瘦肉纤维比拟疏松，肉皮与瘦肉之间肥肉厚度不到1．5cm，时有少量“汗水〞渗出肉面，这种肉就很可能含有CL；而一般安康肉呈淡红色，肉质弹性好，也不会有“出汗〞现象。

3. 2 金标快速检测卡
本试剂运用抗原抗体的特异反响以及侧向层析和胶体金技术进展尿液中克伦特罗分子的快速定性检测。

样本中的瘦肉精在流动的过程中与胶体金标记的特异性的单克隆抗体结合,抑制了抗体和NC膜检测线上瘦肉精—BSA偶联物的结合。

将尿样收集在干净容器中,尿样可直接测定,肉样粉碎后用HCL溶液定容,超声提取过滤加NaOH再加磷酸二氢钠过滤后C18小柱卒取而得试样,取出试剂将试剂板置于平坦的台面上,用塑料管吸取尿样或试样,然后垂直滴加2～3滴尿样或试样于试剂板的加样孔内,测试结果在3～5min读取,当试剂板的测试区出现一条紫红色带那么为阳性,出现两条紫红色那么可判断为阴性。

3. 3 酶联免疫法( ELISA)
本方法的检测依据是抗原抗体反响,将克伦特罗特异性抗体吸附在固相载体外表,参加酶标克伦特罗结合物、标准溶液或者样液,游离的克伦特罗,酶标结合物与结合在固体外表的克伦特罗特异性抗体竞争,未结合的酶标克伦特罗结合物洗
涤除去。

参加酶底物,在结合酶的催化作用下,无色底物降解产生蓝色物质,参加终止剂后颜色转变为黄色。

通过酶标检测仪,在450nm波长处测得吸收值。

尿样可直接测定,肉样粉碎后用HCL 溶液定容,超声提取过滤加NaOH再加磷酸二氢钠过滤后C18小柱卒取而得试样。

用标准溶液或试样参加酶标板上相应微孔中,反响1h 后洗涤4 次,参加显色溶液15min后再参加终止液,然后在酶标仪上测定计算,总用时约3h。

3. 4 高效液相色谱法( HPLC)
组织如肉样剪碎后,用高氯酸溶液匀浆,进展超声加热提取后,用异丙醇加乙酸乙酯萃取,有机相浓缩,经弱阳离子交换柱进展别离,用乙醇+氨( 98 +2)溶液洗脱,洗脱液经浓缩,经流动相磷酸二氢钠+甲醇(65 + 35)定容后在高效液相色谱仪上进展测定,外标法定量计算出结果。

总用时约4h。

3. 5 气相色谱- 质谱法( GC - MS)
组织如肉样剪碎后,用高氯酸溶液匀浆,进展超声加热提取后,用异丙醇加乙酸乙酯萃取,有机相浓缩,经弱阳离子交换柱进展别离,用乙醇+氨( 98 +2)溶液洗脱,洗脱液经浓缩,经N,O - 双三甲基硅烷三氟乙酰胺(BSTFA)衍生后于气质联用仪上进展测定,以美托络尔为内标定量计算出结果。

样品处理过程与1. 3根本一样,总用时约4h。

3. 6生物传感技术
利用生物传感器外联电脑进展检测，可检测动物的尿液、血清中瘦肉精的含量。

四、思考
在我国, 标准食品生产的工作过多的依赖于商检部门和卫生防疫部门, 由于这些部门人力有限, 且从事食品分析的人员专业素质有待提高, 很多人员没有进展过很较好的专业训练, 高层次食品分析人员尤为缺乏。

此外, 如前面已经提到很多社会责任不能只靠商检部门单方面的行为, 应该更多的利用生产企业、科研单位、教学单位对人才的培养。

1.如何利用政策, 激活各种机制, 提高现有水平。

需要投人更多的人力物力进展更有效的打假和保护名牌, 必须保证一定的经费投人。

国家应该从打假中缴获的非法收人更多的使用于促进分析技术创新, 能够提高我国产品地位的工作。

被国家有效保护的名优企业也应该充分帮助承当
相应工作的人员提高技术, 增强国际竞争力。

2.优化资源, 协同工作。

由于现在的分析仪器种类越来越多, 设备日益复杂。

一般一个单位已很难承当相应的资金。

有些单位即使能购人相应的设备, 也无力承受设备的维护, 保养等费用。

作者认为应该按照需要, 全行业一盘棋, 合理配置仪器资源,做到有一定层次, 一定分工。

大家携手努力, 这一问题, 我们在过去已有阐述。

这样在尽可能少的投资下, 将工作做得更好。

国外有这方面的经历值得我们学习。

3.增加教育投入, 培养优秀人才。

前面已经提到现在我国商检和食品防疫部门现在人员构造不合理, 年轻人员的专业理论素养不高。

原因之一是现在的教育构造与实际工作有不同程度的脱钩。

要么就是理论知识过多, 轻视实践, 要么是实践知识强调过多, 缺少理论指导。

学生很多难以适应实际的需要。

因此, 作者认为我们应该加强大学与商检部门间的交流, 互相补充。

争取在大学的后半阶段或研究生阶段对一些学生进展实际能力的培养, 但学生也必须及时加强理论根底, 这样培养出的学生才能适应不断提高的人才要求, 经得起长久的实践考验。

4.努力研究生物分析技术。

前面已经提到物理化学的食品分析误差来源主要是前处理, 而且物理及化学方法引人误差的可能性最大的是前处理。

生物分析的最主要特点是前处理方法很简单, 前处理误差小。

因此分析速度很快, 灵敏度也很高。

按照现在分析理论, 分析中如没有很好的生物标准品,就应该用两种不同类型的方法同时测定。

生物分析法是与物理化学法不同的研究和操作范畴, 它在食品分析中占有独特的地位。

随着人们对生物学知识了解的不断深人, 生物分析将在食品分析中占有越来越重要的作用。

而现在国内对生物分析重视性明显不及国外, 国标法中生物分析法很少, 且不是现代生物分析范畴。

在此, 作者建议国内的分析工作者应该更重视生物分析, 完善食品分析方法。

5.倡导科学普及。

一门学科要真正繁荣, 科学普及和教育必不可少。

从各种学科看, 了解的人越多,根底可能就越强, 开展就越快。

近代的数学物理, 现代的计算机就是因为有很多人的参与才开展的这么快的。

科学的很多发现是在业余人员中或穿插科学中产生的。

因此, 作者认为应该在尽可能多的情况下向不同读者介绍食品分析工作的性质及意义。

食品分析不能只是商检局和卫生防疫部门的事, 它应该是全体人
民的事。

只有人们更多的参与, 竞争, 它才能有强的生命力。

五、展望
食品品质的整体客观评价技术, 即综合分析技术又叫数据融合技术, 是食品分析未来的开展方向。

近二十年来, 多传感器信息融合技术获得了普遍的关注和广泛的应用, 融合一词几乎无限制的被众多应用领域引用。

信息融合是针对一个系统中多种传感器( 多个或多类) 这一特定问题而展开的一种信息处理的新研究方向, 因此信息融合又称为多传感器融合。

根据国外的研究成果, 信息融合的定义可概括为: 利用计算机技术对按时序获得的假设干传感器的观测信息在一定准那么下加以自动分析、综合以完成所需的决策和估计任务而进展的信息处理过程。

根据这一定义, 多传感器系统是信息融合的硬件根底,多源信息是信息融合的加工对象, 协调优化和综合处理是信息融合的核心。

通过数据融合技术, 将可见、近红外光谱技术、软X 射线技术、超声波检测技术和计算机视觉技术等组合在一起, 对食品进展多指标、快速的综合分析评价。

这个技术的建立将从根本上全面解决食品质量的无损检测问题。

六、结语
总之, 现在我国的食品分析工作总体是不错的,但距国际先进水平尚有不小的差距。

我们应该认清形势, 携起手来, 共同努力, 如果有好的政策和法规的正确引导。

我们相信在不远的将来我国的食品分析工作会在国际上真正占有一席之地的。

分析仪器在食品分析中有着广阔的应用前景。

我国食品分析用的分析仪器，在品种、数量上与兴旺国家相比还有很大差距，要努力迎头赶上。

参考文献：
【1】汪洪涛, 成，生物技术在食品分析中的应用进展，XX调味副食品，2010年第27卷第1期
【2】潘锋、雷霆，食品分析，分析实验室，1997年第13卷第6期
【3】卢大用，吴炜菁，食品分析－未来分析领域的重要前沿，食品研究与开发,1999年10月第20卷第5期
【4】张茜，食品分析方法开发、分析方法评价及质量控制，食品科技与现代农业。