第二章_食品分析的基本知识教程

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1.干法灰化
原理：将样品至于电炉上加热，使其中 的有机物脱水、炭化、分解、氧化，在置高 温炉中灼烧灰化，直至残灰为白色或灰色为 止，所得残渣即为无机成分。
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干法灰化方法优点
①此法基本不加或加入很 少的试剂，故空白值低。
优
点
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。
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2. 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。
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③超临界萃取（SFE）
A.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。
B.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。
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六、浓缩
原理:为了提高待测组分的浓度，常对样品提取 液进行浓缩。
1.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。
2. 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。
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第三节 食品分析的误差与数据处理
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B. 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。
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②溶剂萃取法 A.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。
出来。
水蒸汽蒸馏装置见下图。
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④扫集共蒸馏
The clean-up method termed sweep co-distillation 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。
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②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。
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视频：减压蒸馏
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③水蒸汽蒸馏 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
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举例：纸层析分析法
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视频：薄层色谱操作演示
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吸附层析
分配层析 离子交换层析 凝胶层析
不同的分离原理分类
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（一）吸附色谱 ①原理：利用吸附剂对不同 组分的物理吸附性 能的差异进行分离。吸附力相差越大分离效 果越好。 ②固定相——固体吸附剂 流动相——气体或液体
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干法灰化方法缺点
①所需时间长。
缺
点
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。
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2. 湿法消化
原理：样品中加入强氧化剂，并加热消煮，使 样品中的有机物质完全分解、氧化，呈气态逸
出，待测组分转化为无机物状态存在于消化液
中。 常用的强氧化剂有浓硝酸、浓硫酸、高氯酸、 高锰酸钾、过氧化氢等。
扫集共蒸馏
共沸蒸馏 萃取蒸馏 精 馏
食品分析 中常用前 4种。
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①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。
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（二）分配色谱
①原理：利用不同组分在两相中的不同分配系 数来进行分离。（溶解度的不同）
②固定相——固体支持剂（担体）+固定液 流动相——气体或液体（与固定相不相溶）
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（三）离子交换色谱法
原理：利用各组分与离子交换树脂的亲和力的 不同来分离。 阳离子交换： R—H + M+XR—M + HX 阴离子交换： R—OH + M+X-
④防止带入杂质或污染。
⑤采样方法要尽量简单，处理装置尺寸适当。
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补充：
采样时的记录 样品名称 采样地点 时 间 数 量 采样方法以及采样人 签封
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(2) 采样的步骤 采样的一般程序 检样
原始样品
检验样品
平均样品
仲裁样品
0.5Kg
复检样品
0.5Kg 0.5Kg
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检样——由整批食物的各个部分采取的少量样品， 称为检样。检样的量按产品标准的规定。 原始样品——把许多份检样综合在一起称为原始 样品。 平均样品——原始样品经过处理再抽取其中一部 分作检验用者称为平均样品。
B.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。
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新溶剂 ——萃取剂 （新溶剂 + 被溶解组分）——萃取相 （原溶液 + 被溶解组分）——萃余相
比重 不同
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C.关于萃取剂的选择： 萃取剂与原溶剂不互溶且比重不同。 萃取剂与被测组分的溶解度要大于组分在原 溶剂中的溶解度。对其它组分溶解度很小。 萃取相经蒸馏可使萃取剂与被测组分分开， 有时萃取相整体就是产品。
尽量多一些，一般平均样品的数量不少于全部检测项目的四 倍。检测样品、复检样品、保留样品一般每份数量不少于0.5kg。 n= N/2
1.2.3 采样的注意事项
采样工具应清洁、干燥、无异味，不应将任何杂质带 入食品中。 保持样品原有微生物状况和理化指标。 感官性质极不相同的样品切不可混在一起。 装样品的器具上要贴上标签，注明样品名称，采样地 点等
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(三)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。
浸提法 溶剂萃取 溶剂抽提法 固相萃取 超临界萃取 微波萃取
超声波萃取
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①浸提法 （从固体中萃取有效成分） 用适当的溶剂将固体样品中某种待测成 分浸提出来，又称“液——固萃取法”。
振荡浸渍法 常用提取方法 捣碎法 索氏提取法
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ห้องสมุดไป่ตู้
一、 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作为分析材料，这项 工作叫采样。
关键所在
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1. 采样的意义
尽管一系列检验工作非常精密、准确，
但如果采取的样品不足以代表全部物料的
组成成分，则其检验结果也将毫无价值，
所以采用正确的采样技术采集样品尤为重
要。
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四、色层分离法
1906年，俄国植物学 家茨威特分离植物叶绿体中 色素而得名，玻璃管中装 CaCO3，石油醚溶解植物叶 绿体倒入管内，再用石油醚 做淋洗剂，结果柱子中被分 成几个不同颜色的谱带。
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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。
应一式三份，分别供检验、复验及备查使用。
每份样品数量一般不少于0.5公斤。
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(3)采样的一般方法
最常用的采集方法是随机抽样。均衡地、
不加选择地从全部产品的各个部分取样。
注意：随机≠随意。 随机——要保证所有物料各个部分被抽到 的可能性均等。
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具体作法：
①掷骰子—简便易行，适于生产现场用。 ②用随机表。 ③用计算器、计算机。 ④用抽奖机。
R—X + MOH
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五、化学分离法 （一）磺化法和皂化法 用来除去样品中脂肪或处理油脂中其它成分， 使本来憎水性油脂变成亲水性化合物，从样品中分 离出去。
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1. 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。

二、样品的制备
样品的制备——指对样品的粉碎、混匀、 缩分等过程。 样品的制备方法因产品类型不同而异。
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液体、浆体或悬浮液体 摇匀，充分搅拌。 互不相容的液体（如油与水的混合物） 先分离，再分别取样。 固体样品 切细、粉碎、捣碎、研磨等。 罐头 除核、去骨、去调味品、捣碎。
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（二）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。
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（三）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。
细则 少量食品的采样
①原始样品的采样：随机采样 虹吸法采样 电动搅拌器搅拌后采样 ②平均样品的采集 液体试样：按需要量采样 颗粒、粉状样品：四分法和分样器混匀缩分
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细则 大量不均匀食品的采样
①几何法； ②流动定时采样； ③分档采样； ④分区分层采样； ⑤按批次件数比例采样。
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1.2.2 采样数量
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1.2
采样的一般方法
随机抽样和代表性取样
1.2.1采样的一般方法 具体的取样方法，因分析对象的性质而异。 均匀固体物料：四分法。 较稠的半固体物料：采样器从上、中、下分别采取 。 液体物料：采样前充分混合。 组成不均匀的固体食品：视检验目的，由被检物各部分分别采样。 小包装食品：连同包装袋一起采样。
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一、基本知识（复习）
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。 精确度：多次平行测定结果相互接近的程度。
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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。
食品分析检验
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食品分析的基本知识
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主要内容
1 食品样品的采集、制备及保存
2
样品的预处理
食品分析的误差与数据处理
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第一节 食品样品的采集、制备及保存
食品分析的对象包括各种原材料、农副产品、 半成品、各种添加剂、辅料及产品。种类繁多，成 分复杂，来源不一，分析的目的，项目和要求也不 尽相同，但无论哪种对象，都要按一个共同程序进 行一般为： 样品的采集 制备和保存 样品的预 处理 成分分析 数据记录，整理 分析报告的撰写。
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。
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预处理方法
有机物破坏法 蒸馏法
溶剂提取法
璜化法和皂化法 色层分离法
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（一）有机物破坏法 测定食品中无机成分的含量，需要在 测定前破坏有机结合体，如蛋白质等。操 作方法分为干法和湿法两大类。
2.样品采集的要求、步骤、数量和方法
(1)正确采样的原则 代表性原则 典型性原则 采样的原则 适时性原则 程序原则
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细 则
①采集的样品要均匀、有代表性，能反映全部被 检食品的组成、质量和卫生状况。 ②采样方法要与分析目的一致。
③采样过程要设法保持原有的理化指标，防止成
分逸散（如水分、气味、挥发性酸等）。
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湿法灰化方法优点
①有机物分解速度快，所 需时间短。
优
点
②由于加热温度低，可减少 金属挥发逸散的损失。
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湿法灰化方法缺点
①产生有害气体。
缺
点
②初期易产生大量泡沫外 溢。
③试剂用量大，空白值偏高。
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（二）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。
常压蒸馏 减压蒸馏 水蒸气蒸馏 蒸馏方法
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四分法
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三、样品保存
采集的样品应在短时间内分析，否 则应妥善保管。 放在密闭、洁净容器内，置于阴暗 处保存。易腐败变质的放在0-5℃冰箱内， 保存时间也不能太长。易分解的要避光 保存。 特殊情况下，可加入不影响分析结 果的防腐剂或冷冻干燥保存。
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第二节 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。