食品分析与检验技术

第一章 绪论

1.食品检验及其特征:食品检验是专门研究食品物理特性、化学组成及含量的测定方法、分析技术及有关理论,科学评价食品质量的一门技术学科,是食品质量与安全、食品科学与工程、食品营养与检验教育等专业的一门必修课程。

2.食品分析检验主要包括:感官检验、营养成分检验、食品添加剂的检验及食品中有毒有害物质的检验。

①食品质量的优劣最直接表现在它的感官性状上。

②食品中的营养成分主要包括:水分、灰分、矿物元素、脂肪、碳水化合物、蛋白质与氨基酸、有机酸、维生素。

③食品添加剂是指食品在生产、加工或保存过程中,添加到食品中期望达到某种目的的物质。

④食品中有毒有害物质的检测:有害元素,农药及兽药,细菌、霉菌及其毒素,包装材料带来的有害物质。

3.食品分析检验的方法:感官检测,化学分析法,仪器分析法,微生物分析法,酶分析法。

第二章 食品样品的采集与处理

1.样品的采集:(一)

采样遵循的原则:1.均匀,有代表性,反映全部组成、质

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: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。

(三)采样的数量和方法:采样数量应能反应该食品的卫生质量和满足检验项目对取样量的需求,样品应一式三份,分别供检验、复验、备查或仲裁,一般每份不少于0.5kg.粮食及固体食品:自每批食品的上、中、下三层中的不同部位分别采取部分样品混合后按四分法对角取样,再进行几次混合,最后去有代表性的样品。

2.样品的制备:对样品进行粉碎或捣碎、混匀、缩分的过程,目的是保证样

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。

3.样品的预处理:①预处理原则:消除干扰因素、完整保留待测组份、浓缩

组份,

提高检测灵敏度和准确性。

②有机物破坏法:将有机物在强氧化剂的作用经长时间的高温处理,破坏其分子结构,有机物分解呈气态逸散,而使被测无 机元素得以释放。

③干法(灰化):通过高温灼烧将有机物破坏。除汞外的金属元素和部分非金属元素的测定均可采用。

特点:1.空白值低(加入试剂少或无)2.可处理较多的样品(灰化体积小,被测组分可富集)3.有机物分解彻底,操作简单4.时间长5.因温度高易挥发元素有损失6.有吸留现象(坩锅有吸留被测组分的作用)。

④湿法(消化):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。

特点:1.有机物分解速度快,时间短2.温度低, 挥发少 ,吸留少3.产生有害气体,需通风柜中4.进行消化初期,易产生大量泡沫,需照管

5.空白值高(试剂用量大)

⑤微波消解:使用程序化的微波湿法消化器,系统可以程序升温,先脱水,然后湿法灰化,同时可控制真空度和温度,与马福炉相比缩短了灰化时间

4.食品中成分的提取分离:化学分离法 ①硫化法和皂化法 ②沉淀分离法

③掩

蔽法、离心分离法浸泡萃取分离法:①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。②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。③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。

④萃取剂的选择:萃取剂应对被测组分有最大溶解度,对杂质有最小的溶解度,且与原溶剂不相溶;两种溶剂易于分层,无泡沫。

⑤萃取方法:萃取常在分液漏斗中进行,一般需取4-5次方可完全分离。

⑥挥发分离法(蒸馏法):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。

(1)常压蒸馏: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: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

⑦色谱(层)分离法:利用物质在流动相与固定相两相间的分配系数差异,当两相作相对运动时,组分两相间进行多次分配,分配系数大的组分迁移速度慢,反之则迁移快,从而实现各组分的分离。

色谱法分离效率高,能使多种性质相似的组分彼此分离,是食品理化检验中一类重要的分离方法。

⑧浓缩法:样品在提取、净化后,往往样液体积过大、被测组分的浓度太小,影响其分析检测,此时则需对样品液进行浓缩,以提高被测成分的浓度。

5.误差与数据处理:1.系统误差:①定义:也叫可定误差,指由某种确定的 原因所引起的误差。

②产生原因:分析测试过程中某些经常发生的比较固定的原因。③特性:“单向性”(误差的大小及方向恒定)“重复性”(重复测定重复出现)。④规律性:服从函数规律。⑤减免方法:加校正值校正误差。

2.偶然误差:①定义:又叫随机误差或不可定误差,是由某些偶然因素所引起的误差。②产生原因:测定过程中一系列有关因素微小的随机波动。③特性:

“随机性”(误差的大小及方向不固定)“相互抵偿性”(正负偶然误差抵销)。④规律性:服从统计规律。⑤减免方法:增加平行测定次数控制误差。

3.过失误差:①定义:工作中的差错,会对分析结果带来严重影响。②来源:操作者的粗心大意、不按操作规程办事、操作不当而造成的。

4.方法误差:①定义:由分析方法本身引起的误差。②来源:选用的分析方法不恰当或设计的实验方法不完善,对测定结果的影响通常较大。

5.分析检验结果的表示方法:①质量分数:质量分数 = 所求物质的质量/ 混合物的总质量×100% ω = M/M总×100%

6.体积分数:气体或液体的食品混合物中某组分的体积与混合物总体积之比 φ =V/V总

7.质量浓度:单位体积混合物中某组分的质量称为该组分的质量浓度。质量百分浓度(%)=溶质质量/溶液质量100%

8.准确度与误差:测量值(x)与真值

(μ)接近的程度,两者之间越接近,分析结果准确度越高。

准确度的高低用误差来衡量,误差越小,测量的准确度就越高;反之亦然。绝对误差=测得值-真实值 相对误差=绝对误差/真实值×100%

绝对误差与相对误差的意义:当测量值的绝对误差恒定时,被测定的量越大,相对误差越小,测定的准确性也就越高。

9.精密度与偏差:平行测量的各测量值(xi)

之间互相接近的程度,即测量值与平均值接近的程度,两者间越接近,则各测量值间越接近,分析结果的精密度越高。

精密度的高低用偏差来衡量,偏差越小,表示各测量值之间越接近,测量的精密度就越高;反之亦然。

绝对偏差(di) dixix

d(xi

i1i1nnix)xixnxnx0i1i1nn

相对偏差(dr) drdi100%x

平均偏差( )xi

i1n

n

dr(%)d100%x

2相对平均偏差( ) r

标准偏差( S) Sxxxi

n1

10.准确度与精密度的关系:⑴准确度高,精密度一定高;但精密度高,准确度不一定高。⑵在消除系统误差的前提下,精密度高,准确度也会高。⑶精密度差的,准确度不大可能高,故精密度好是准确度高的前提。

结论:只有精密度和准确度都高的测量值才是可靠的。

11.提高分析精确度的方法:

①系统误差:由于某些固定的原因产生的分析误差,其显著特点是朝一个方向偏离。 ②随机误差:由于某些难以控制的偶然因素造成的误差。

(1)选择合适的分析方法:①分析要求的准确度和精密度②分析方法的简繁和速度 ③样品的特性 ④现有条件

(2)实验用水的要求(3)对各种试剂、仪器进行校正(4)正确选取样品的

(5)增加测定次数(6)作空白、对照实验(7)作回收实验(8)标准曲线的回归

12.数字修约:根据有效数字的运算法则确定有效数字的位数,然后将多余尾数舍弃的过程。

目的:节省计算时间;避免由于数字尾数过长所引起的计算误差累积。

基本原则:①“四舍六入五留双”规则 5后有数→入 5前为奇数→入

5后无数→5前为偶数(包括0)→舍

②一次修约至所需位数,不能分次修约。

③运算过程中可先多保留一位有效数字,最后结果再修约至相应位数。

④偏差、误差等表示不准确性的数值应修约得比原数大一些。

13.有效数字的保留规则:①不同含量组分:高含量组分(>10%)—

4位;中含量组分(1~10%)—3位;微量组分(

②不同分析方法:化学分析—4位;仪器分析—2~3位 ③误差、偏差:2位 ④自然数:不考虑有效数字位数问题

选择分析方法应考虑的因素:①样品:存在形态、分析目的

②分析方法:灵敏

性、准确性、精密度;线性范围、分析速度;设

备条件、操作技术要求;适用性、权威性

第三章 食品质量的感官检验

一.概述

1.食品的感官检验:是根据人的感觉器官对食品的各种质量特征的“感觉”,如:味觉、嗅觉、听觉、视觉等;用语言、文字、符号或数据进行记录,再运用统计学的方法进行统计分析,从而得出结论,对食品的色、香、味、形、质地、口感等各项指标做出评价的方法。

2.食品感官检验的范畴:①食品的安全性 ②食品的营养品质 ③食品的可接受性

3.感觉:是人对外界事物的反映。是客观事物的各种特征和属性通过机械能、辐射能或化学能刺激人的不同感觉器官引起兴奋,经神经传导反映到大脑皮层的神经中枢,从而产生的反映。

4.感觉的五个基本特征:一种感官只能接受和识别一种刺激;只有在刺激量在一定的范围内才会对感官产生作用;感官会产生疲劳(适应)现象;感觉识别刺激受心理作用的影响;不同感官在接受信息时,会相互影响。

5.感觉阈值:感官或感受对所能接受的刺激变化范围的上、下限以及对这个范围内最微小的灵敏程度。

①绝对感觉阈:使人的感官产生一种感觉的最低刺激量下线,到导致感觉消失的最高量上线的刺激范围。

②察觉阈值:对刚刚能引起感觉的最小刺激量。

③识别阈值:对能引起明确的感觉的最小刺激量。

④极限阈值:对刚好导致感觉消失的最大刺激量。

⑤差别阈:感官器官感受到的刺激最小变化量。

6.感官检验的类型 1.分析型感官检验 2.偏爱型感官检验。

二.食品的感官检验种类

1.视觉检验:颜色、大小和形状、表面质地、透明度、充气情况

2.嗅觉检验:嗅觉的产生:气味 → 嗅细胞 → 大脑 → 嗅觉神经

3.触觉检验: 触觉:皮肤的感觉称为触觉。皮肤上冷点与温点 → 温度刺激感觉10~60℃

4.味觉检验:基本的味觉有酸、甜、苦、咸四种,其余都是混合的味觉。 味觉的产生:可溶性呈味物质→味蕾(味细胞)→大脑→味觉

一般来说,味觉检验的最佳温度为20-40℃,最敏感的温度为30℃

舌尖—甜 舌根—苦 舌尖舌缘—咸 舌侧面中心部—酸

从刺激味觉感受器到出现味觉,一般需要0.15-0.4s

5.听觉检验:声波是物体振动所产生的一种纵波。必须借助于气体、液体或固体的媒介才能传播。

6.感官检验的基本要求 三个独立的区域:办公区、样品准备区、检验区一般要求:隔音、整洁,不受外界干扰,无异味,温湿度适宜,具有令人心情愉快的自然色调

7.检验员的基本条件和要求

身体健康,不能有任何感觉方面的缺陷。各评价员之间及评价员本人要有一致的和正常的敏感性。具有从事感官分析的兴趣。个人卫生条件较好,无明显个人气味。具有所检验产品的专业知识并对所检验的产品无偏见。

检验人员技能测试:①味觉鉴别能力测试 ②嗅觉鉴别能力测试 ③辨别能力的测试:味觉测试、嗅觉测试 ④测试结果的整理

三.食品感官检验常用的方法

1.差别检验法:对两个或两个以上的样品进行选择性比较,判断是否存在着感官差别。 对比较检验,两点检验法,三点检验法

2.类别检验法:对两个以上样品进行评价,得出它们之间的差异、差异大小及差异的方法。 评分检验法,排序检验法

3.描述性检验法:检验人员用合理、清晰的文字对食品的品质进行准确的描述以评价食品质量的方法

4.常用的中性载体:水、牛奶、米饭、馒头、饼干、蔬菜

四.感官检验数据的统计分析

1.差别检验法的数据处理:通过查表得出概率值,再与显著性水平进行比较

2.排序检验法的数据处理:采用查表法

将每个样品的排序和T与上段的最大值及最小值比较,若所有的排序都在上段范围内,说明在该显著性水平样品间无显著差异。若排序T<最小值或T>最大值,则说明在该显著性水平,样品间有显著差异。

根据下段,可以确定样品间的差异程度。若排序和下段范围内的,可列为一组,这组内的样品间无显著差别,排序和在下段范围的下限及上限之外的样品可分别为一组。

五.感官检验的应用

调味品的感官检验要点:食盐质量检验,瓶装酱油质量检验。

乳类及乳制品的感官检验要点:鲜乳质量的鉴别,酸牛奶质量的鉴别

第四章物理检验

一.相对密度法

1.密度 ρt—物质在一定温度下,单位体积的质量。g/cm3

相对密度 d—某一温度下物质的质量与同体积某一温度下水的质量之比.

我们把4℃时1mL水所具有的质量当成一个单位,即水的ρ4=1g/cm3

测定相对密度的意义:正常的液态食品,其相对密度都在一定的范围内,测定出液态食品的相对密度以后,通过查表可求出其固形物的含量;

各种液态食品都具有一定的相对密度,通过测定液态食品的相对密度,可以检验食品的纯度、浓度及判断食品的质量。

2.相对密度的测定方法:(一)密度瓶法:密度瓶是测定液体相对密度的专用精密仪器,是容积固定的玻璃称量瓶。

原理:在一定温度下,同一密度瓶分别称取等体积的样品溶液和蒸馏水的质量,两者之比即为该样品溶液的相对密度。

适用范围:样品如果要求精确度高或者样品量少,对挥发性样品也适用,结果准确,但操作较繁琐。

(二)密度计

特点:测定液体样品操作简单迅速,如样品的量大而不要求十分精确的结果时,可以采用此法。

原理:根据阿基米德原理制成,当浸在液体里物体受到向上的浮力时,浮力的大小等于物体排开液体的质量。

二.折光法

1.定义:通过测量物质的折光率来鉴别物质的组成,确定物质的纯度、浓度及判断物质的品质的分析方法。

2.原理:光的反射现象与反射定律;光的折射现象与折射定律;折光率;光的全反射

3.意义:通过测定液态食品的折射率可以鉴别食品的组成,确定食品的浓度,判断食品的纯净程度及品质。

4.溶液浓度:每一种均一物质都有其固有的折射率,对于同一物质的溶液来说,其折射率的大小与其浓度的温度成正比,因此,测定物质的折射率就可以判断物质的纯度及其浓度。

三.旋光法

1.定义:应用旋光仪测量旋光物质(光学活性物质)的旋光度以确定其含量的分析方法。

自然光:有无数个与光的前进方向互相垂直的光波振动面。

偏振光:只有一个与光的前进方向互相垂直的光波振动面。

旋光度:当偏振光通过光学活性物质溶液时,偏振面旋转的角度叫作该物质的KCL旋光度

比旋光度:在一定温度和一定光源情况下,当溶液浓度为1g/mL,液层厚度为1分米时偏振光所旋转的角度。

2.旋光作用(意义):具有光学活性的还原糖类(如葡萄糖,果糖,乳糖,麦芽糖等),在溶解之后,其旋光度起初迅速变化,然后惭渐变得较缓慢,最后达到恒定值。

这是由于有的糖存在两种异构体,即α型和β型,它们的比旋光度不同.

四.粘度测定

1.粘度:液体的粘稠程度,它是液体在外力作用下发生流动时,分子间所产生的内摩擦力。

2.大小:以分子结构及分子间的作用力、温度有关。

3.作用:了解样品的稳定性,预测浓度及干物质的量。

4.粘度的大小是判断液态食品品质的一项重要物理常数。测定液体粘度可以了解样品的稳定性,亦可揭示干物质的量与其相应的浓度。

粘度与液体的温度有关,温度低,粘度大;温度高,粘度小。

①绝对粘度:也叫动力粘度。它是液体以 1cm/s 的流速流动时,在每 lcm2 液面上所需切向力的大小,单位为 “Pa·s”

②运动粘度:也叫动态粘度。它是在相同温度下液体的绝对粘度与其密度的比值,单位为“m2/s ”

③条件粘度:是在规定温度下,在指定的粘度计中,一定量液体流出的时间(s)或将此时间与规定温度下同体积水流出时间之比。

④相对粘度:是在一定温度时液体的绝对粘度与另一液体的绝对粘度之比,用以比较的液体通常是水或适当的液体。

5.旋转粘度计法:旋转粘度计上的同步电机以一定的速度带动刻度圆盘旋转,又通过游丝和转轴带动转子旋转。若转子未受到阻力,则游丝与刻度圆盘同速旋转;当样液存在时,转子受到粘滞阻力的作用使游丝产生力矩。当两力达到平衡时,与游丝相连的指针在刻度圆盘上指示出一数值,根据这一数值,结合转子号数及转速即可算出被测样液的绝对粘度。

6.毛细管粘度计法

原理:取一定体积的液体在严格的温度与固定的液面高度的控制下,使其流经毛细管粘度计而计算其流经时间。根据流经时间与粘度计的校正常数的乘积即C20可得运动粘度。t毛细管粘度计常数(C)计算:

 标准机油流出的平均时间,秒。ν―机油运动粘度,(厘沲/秒);

粘度计常数亦可直接用已知粘度的标准油进行标定。

五.气体压力测定法

1.意义:在某些瓶装或灌装食品中,容器内气体的分压常常是产品的重要质量指标。

①灌装食品的罐内保持一定的真空度,其目的是可防止储存时内容物发哈、变色变味、好气性微生物的生长繁殖,防止罐头杀菌时变形,漏气、爆裂等。对于不同的内容物、不同的工艺条件,要求达到的真空度不同。

②瓶装含气饮料,其中的CO2含量是产品的一个重要理化指标。CO2是碳酸饮料中不可缺少的部分,可用压力计对容器内的气体分压进行测定。

作用:清凉、舒服的刹口感,突出香气 阻碍微生物生长,延长货架期。

第五章食品一般成分的测定

1.水分的测定

一.概述

水的作用:a.水是生命活动必不可少的物质在生命活动中充当溶剂、营养

运载体、反应介质、反应物、润滑剂等等。

b.食品组成体系离不开水保持食品良好的感官性状、维持食品中组分间的

平衡关系、保证食品具备一定的保质期等。

二.食品中水分存在的形式:自由水、结合水。

三.食品中水分测定的意义:水是食品的重要组成成分之一;水是重要的营养

素之一;有些食品的水分含量有专门的规定;控制食品的水分含量,对于

保持食品的感官性状,维持食品中其他组分的平衡关系,保证食品具有一

定的保存期等均起着重要的作用

2.重量法

①原理:基于食品中的水分受热以后,产生的蒸汽压高于空气在电热干燥箱中的分压,使食品中的水分蒸发出来;同时,由于不断的加热和排走水蒸汽,而达到完全干燥的目的,食品干燥的速度取决于这个压差的大小。

②适用范围:本法以样品在蒸发前后的失重来计算水分含量,故适用于在95~105℃范围不含其他挥发成分极微且对热稳定的各种食品。

③样品的制备、测定及结果计算:样品的制备方法常以食品种类及存在状态的不同而异;一般情况下,食品以固态(如面包、饼干、乳粉等)、液态(如牛乳、果汁等)和浓稠态(如炼乳、糖浆、果酱等)存在。

固态样品:固态样品必须磨碎,全部经过20~40目筛,混匀。在磨碎过程中,要防止样品水分含量变化。 M1-M2

测定结果按下式计算: ω% =

M1-M3

ω(H2O)—水分含量,% m1—原样品总质量,g m2—风干后样品总质量,g

m3—干燥前适量样品与称量瓶质量,g m4—干燥后适量样品与称量瓶质量,g m5—称量瓶质量,g

④操作条件选择:操作条件选择主要包括:称样数量,称量皿规格,干燥设备及干燥条件等的选择。

3.真空干燥法①原理:利用在低压下水的沸点降低的原理,将取样后的称量皿置于真空烘箱内,在选定的真空度于加热温度下干燥到恒重,干燥后样品所失去的质量即为水分含量。

②适用范围:适用于在较高温度下易热分解、变质或不易除去结合水的食品,如糖浆、果糖、味精、麦乳精、高脂肪食品、果蔬及其制品等的水分含量测定。③仪器及装置:真空烘箱(带真空泵、干燥瓶、安全瓶)

4.仪器法 ①原理:利用I氧化SO2时需要有一定的水参加反应,(氧化还原反应)

I2+SO2+2H2H2SO4+2HI 此反应具有可逆性,当生成物 H2SO4 浓度>0.05 % 时,即发生可逆反应,要使反应顺利向右进行,要加入适量的碱性物质以中和生成的酸,吡啶(C5H5N)可以。

②适用范围:广泛地应用于各种液体、固体及一些气体样品中水分含量的测定,均能得到满意的结果,在很多场合,此法也常被作为水分特别是痕量水分(低至ppm级)的标准分析方法,用以校正其他测定方法

G1000T③卡尔•费休试剂对水:V

式中:T:卡尔•费休试剂对水的滴定度(mg/ml) G:水的质量,g V:滴定消耗卡尔•费休试剂的体积,ml

④红外线干燥法

原理:以红外线灯管作为热源,利用红外线的辐射热与直射热加热试样,高效快速地使水分蒸发,根据干燥前后失重即可求出样品水分含量。

特点:是一种水分快速测定方法,一份试样需10一30分钟(依样品种类不同而异),但其精密度较差

适用范围:作为简易法用于测定2-

3份样品的大致水分,或快速检验在一定允许偏差范围内的样品水分。

⑤微波水分测定仪法

原理:微波是指频率范围在1×103~3×105MHz(波长为0.1~30cm)的电磁波,当微波通过含水样品时,因微波能把水分从样品中驱除而引起样品质量的损耗,在干燥前和干燥后用电子天平读数来测定失去的质量,并且用数字百分读数

的微波处理机将失去的质量换算成水分含量。

二.灰分的测定

1.概念:在高温灼烧时,食品发生一系列物理和化学变化,最后有机成分挥发逸散,而无机成分(主要是无机盐和氧化物)则残留下来,这些残留物称为灰分。它标示食品中无机成分总量的一项指标。

意义:①灰分是某些食品重要的质量控制指标,是食品成分全分析的项目之一。

②测定灰分可以判断食品是否掺假。

③测定灰分可以判断食品受污染的程度。

④测定植物性原料的灰分可以反映植物生反的成熟度和自然条件的影响,测定动物性原料的灰分可以反映动物品种、饲料组分的影响。

2.总灰分的测定

原理:把一定的样品经炭化后放入高温炉内灼烧,转化,称量残留物的重量至恒重,计算出样品总灰分的含量。

灰化条件的选择:灰化容器—坩埚。坩埚盖子与埚要配套

3.灰化温度:灰化温度的高低对灰分测定结果影响很大。由于各种食品中无机成分的组成、性质及含量各不相同,灰化温度也应有所不同,一般为525~600℃,谷类的饲料达 600℃以上

4.灰化时间:规定灰化时间,而是观察残留物(灰分)为全白色或浅灰色,内部无残留的碳块,并达到恒重为止。两次结果相差

mg。对于已做过多次测定的样品,可根据经验限定时间。

5.水溶性灰分和水不溶性灰分的测定:将测定所得的总灰分称量、计算后,约加25mL热无离子水,分多次洗涤坩埚、滤纸及残渣。将残渣及滤纸一起移回原坩埚中,在水浴上蒸发至干涸,入干燥箱中干燥,再进行炭化、灼烧、冷却、称量,至恒重。

计算:水不溶性灰分

4— 不溶性灰分+原坩埚质量 g ; M1—原坩埚质量 g ; M2—样品+原坩埚质量 g;

水溶性灰分%=总灰分%-水不溶性灰分%

6.酸不溶性灰分的测定:取水不溶性灰分或总灰分的残留物,加入25mL

0.1mol/L的HCl,放在小火上轻微煮沸,用无灰滤纸过滤后,再用热水洗涤至不显酸性为止,将残留物连同滤纸置坩埚中进行干燥、炭化、灰化,直到恒重。

计算: 酸不溶性灰分%=

M5—酸不溶性灰分+坩埚质量 M1—原坩埚质量 M2—样品+原坩埚质量

三.酸类物质的测定

1.概念:①总酸度:指食品中所有酸性成分的总量。包括在测定前已离解成 H+

的酸的浓度(游离态),也包括未离解的酸的浓度(结合态、酸式盐)。其大小可借助标准碱液滴定来求取,故又称可滴定酸度。

②有效酸度:指被测溶液中H+

的浓度,准确地说应是溶液中H+的活度,所反映的是已离解的酸的浓度,常用pH值表示。其大小由pH计测定。

pH的大小与总酸中酸的性质与数量有关,还与食品中缓冲物的质量与缓冲能力有关。

③挥发酸:指食品中易挥发的有机酸,如甲酸、乙酸(醋酸)、丁酸等低碳链的直链脂肪酸,其大小可以通过蒸馏法分离,再借标准碱液来滴定。

挥发酸包含游离的和结合的两部分。

④牛乳酸度

牛乳总酸度由两部分组成:1.外表酸度(固有酸度)2.真实酸度(发酵酸度)

1).又叫固有酸度,是指刚挤出来的新鲜牛乳本身所具有的酸度,主要来源于鲜牛乳中酪蛋白,白蛋白柠檬酸盐及磷酸盐等酸性成分。外表酸度在新鲜牛乳中约占0.15~0.18%(以乳酸计)

2).又叫发酵酸度,是指牛乳放置过程中在乳酸菌作用下乳糖发酵产生了乳酸而升高的那部分酸度。若牛乳的含酸量超过了0.15~0.20%即认为有乳酸存在。习惯上把含酸量在0.20%以上的牛乳不列为鲜牛乳。

外表酸度和真实酸度之和即为牛乳的总酸度(而酸牛奶总酸度即为外表酸度),其大小可通过标准碱滴定来测定。

牛乳酸度除按乳酸表示总酸外,还有一种表示法,用°T表示,滴定酸度简称“酸度”。

牛乳 T—指滴定100mL牛乳样品,消耗0.1 mol/L NaOH溶液的mL数,或滴定10mL样品,结果再乘10。新鲜牛乳的酸度常为16~18°T。

2.测定酸度的意义:①有机酸影响食品的色、香、味及稳定性

②食品中有机酸的种类和含量是判断其质量好坏的一个重要指标。

3.食品中有机酸的种类与分布:食品中酸的种类很多,可分为有机酸和无机酸两类,但是主要为有机酸,而无机酸含量很少。通常有机酸部分呈游离状态,部分呈酸式盐状态存在于食品中;而无机酸呈中性盐化合态存在于食品中。

4.酸度的测定

①总酸度的测定:原理:用标准碱液滴定食品中的酸,中和生成盐,用酚酞做指示剂。当滴定终点

(PH8.2,指示剂显红色)时,根据耗用的标准碱液的体积,计算出总酸的含量。 反应式:RCOOH+NaOH→RCOONa+H2O

为何以PH8.2为终点而不是PH7?

因为食品中有机酸均为弱酸,用强碱滴定生成强碱弱酸盐,显碱性。一般PH8.2左右,故选酚酞为指示剂。此盐在水解时生成金属阳离子、弱酸、OHˉ,故显碱性。 CH3COONa+H2O→CH3COOH+Na++OHˉ

因食品中含有多种有机酸,总酸度测定结果通常以样品中含量最多的那种酸表示

②挥发酸的测定

食品中的挥发酸主要是低碳链的脂肪酸,主要是醋酸和痕量的甲酸、丁酸等。不包括乳酸、琥珀酸、山梨酸及CO2、SO2等.

1.直接滴定法—

通过水蒸气蒸馏或溶剂萃取,把挥发酸分离出来,然后用标准碱液滴定。 特点:操作方便,较常用于挥发酸含量较高的样品。

2. 间接法测定—将挥发酸蒸发排除后,用标准碱滴定不挥发酸,最后从总酸中减去不挥发酸,即得挥发酸含量。 总酸 = 挥发酸 + 不挥发酸

特点:适用于样品中挥发酸含量较少,或在蒸馏操作的过程中蒸馏液有所损失或被污染。

原理:样品经适当的处理后,加适量磷酸使结合态挥发酸游离出来,用水蒸气蒸馏分离出挥发酸,经冷却、收集后,以酚酞做指示剂,用标准碱液滴定至微红色,30秒不褪色为终点,根据标准碱的消耗量计算出样品挥发酸含量.

结果计算:X %=[(V1-V2)×C×0.06]×100∕m

X —以醋酸计,g∕100g(mL)样品。 C —标准碱液的浓度,mol∕L。 V1 —样品蒸馏液滴定时所消耗的0.01mol∕L NaOH溶液的mL数。

V2—对空白蒸馏液滴定时消耗的标准碱的量。 m—样品质量或体积,g或mL。

0.06 —换算为醋酸的系数。

③有效酸度(pH)值的测定

pH值的测定方法:1.电位法 (pH计法) 2.比色法 3.化学法—利用蔗糖的转化速度重氮基醋酸 乙酯或乙缩醛的分解速度来求pH值。

1.电位法 (pH计法)

原理:以玻璃电极为指示电极,饱和甘汞电极为参比电极,插入待测样液中,组成原电池,该电池电动势的大小,与溶液pH值有直线关系。

E = E°-0.0591 pH (25℃)

即在250C时,每相差一个pH值单位就产生59.1mV的电池电动势,利用酸度计测量电池电动势动势并直接以pH表示,故可从酸度计上读出出样品溶液的pH值。 操作方法: 样品处理→酸度计的校正→样液PH值的测定

四.蛋白质和氨基酸的测定

1.蛋白质的测定意义:①测定食品中蛋白质的含量,对于评价食品的营养价值、合理开发利用食品资源、提高产品质量、优化食品配方、指导经济核算及生产过程控制均具有极重要的意义。②蛋白质是复杂的含氮有机化合物,所含的主要化学元素为C、H、O、N,在某些蛋白质中还含有

微量的P、Cu、Fe、I等元素,但含氮则是蛋白质区别其他有机化合物的主要标志。

2.蛋白质系数:不同的蛋白质其氨基酸构成比例及方式不同,故各种不同的蛋白质其含氮量也不同,一般蛋白质含氮量为16%,即一

份氮素相当于6.25份蛋白质

3.蛋白质的测定方法:

利用pro的共性,即含氮量,肽链和折射率测定pro含量.如凯氏定氮法、双缩尿法。②利用蛋白质中特定氨基酸残基、酸、碱性基团和芳香基团测定pro含量。紫外分光光度法考马斯亮兰法、福临-酚试剂法。

一.蛋白质的定量测定

1.凯氏定氮法

蛋白质含量

一.原理:样品与浓硫酸和催化剂一同加热消化,使蛋白质分解,其中碳和氢被氧化为二氧化碳和水逸出,而样品中的有机氮转化为氨与硫酸结合成硫酸铵。然后加碱蒸馏,使氨蒸出。

二.过程

①消化:2NH2(CH2)2COOH+13H2SO4 =(NH4)2SO4+6CO2+12SO2+16H2O

一定要用浓硫酸(98%)浓硫酸具有脱水性,使有机物脱水后被炭化为碳、氢、氮。浓硫酸又具有氧化性,将有机物炭化后的碳化为二氧化碳,硫酸则被还原成二氧化硫。二氧化硫使氮还原为氨,本身则被氧化为三氧化硫,氨随之与硫酸作用生成硫酸铵留在酸性溶液中。

②蒸馏:2NaOH+(NH4)2SO4=2NH3↓+Na2SO4+2H2O

③吸收:1.标准H2SO4,用标准碱返滴定,甲基红指示剂。 2 .硼酸,用HCl进行滴定,混合指示剂(目前都用硼酸吸收液,用硼酸代替H2SO4,这样可省略了反滴定,H2SO4是强酸,要求较严,而硼酸是弱酸,在滴定时,不影响指示剂变色范围,另外硼酸为吸收液浓度在3%以上可将氨完全吸收,为保险期间一般用4%。)

④滴定 用4%硼酸吸收,用盐酸标准溶液滴定,用混合指示剂(甲基红-溴甲基酚绿混合指示剂)。国标用亚甲基兰+甲基红。

指示剂 红色 绿色 红色

(酸) (碱) (酸)

2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O (NH4)2B4O7+2HCl+5H2O=2NH4Cl+4H3BO3

2.微量凯氏定氮法

一.原理及适用范围同前

二.与常量法不同点:加入硼酸量由50mL → 10mL,滴定用盐酸浓度由0.1 mol/L → 0.01 mol/L ,可用微量滴定管

3.自动凯氏定氮法

一.原理及适用范围同前

二.特点:(1)消化装置用优质玻璃制成的凯氏消化瓶,红外线加热的消化炉。

(2)快速:一次可同时消化8个样品,30分钟可消化完毕。

(3)自动:自动加碱蒸馏,自动吸收和滴定,自动数字显示装置。可计算总氮百分含量并记录,12分钟完成1个样。

2.双缩脲法

一.原理:脲(尿素)NH2-CO-

NH2,加热至150~160℃时,两分子缩和成双缩脲。

NH2-CO-NH2 + NH2-CO-NH2 → NH2-CO-NH-CO-NH2 + NH3

双缩脲能和硫酸铜的碱性溶液生成紫色络合物,这种反应叫双缩脲反应。(缩二脲反应)

蛋白质分子中含有肽键 —CO-NH— ,与双缩脲结构相似。在同样条件下也有呈色反应,在一定条件下,其颜色深浅与蛋白质含量成正比,可用分光光度计来测其吸光度,确定含量。(560nm)

二.方法特点及应用范围:本法灵敏度较低,但操作简单快速,故在生物化学领域中测定蛋白质含量时常用此法。本法亦适用于豆类、油料、米谷等作物种子及肉类等样品测定

三.Folio-酚试剂法(Lowry法)

1.原理:此法是双缩脲法的进一步发展。它的第一步就是双缩脲反应,即Cu2+与蛋白质在碱性溶液中形成络合物,然后这个络合物还原磷钼酸-

磷钨酸试剂(福林-

酚试剂),结果得到深蓝色物质。此法比双缩脲法灵敏得多,适合于测定20mg/L~400mg/L含量的蛋白质溶液。

2.特点:此法的优点是:操作简单,迅速,不需特殊仪器设备,灵敏度高,较紫外吸收法灵敏10-

20倍,较双缩脲法灵敏100倍,反应约在15min内有最大显色。其不足之处就是

此反应受多种因素干扰。在测定时应排除干扰因素或做空白试验消除。

四.氨基酸态氮的测定

1.甲醛滴定法:①原理:氨基酸本身有碱性-NH2基,又有酸性

-COOH基,成中性内盐,加入甲醛溶液后,与-

NH2结合,碱性消失,再用强碱来滴定-COOH 基。

②特点:适用于发酵工业,如发酵液中含氮量,其发酵过程中氮量减少情况等。(适于食品中游离氨基酸的测定)

2.单指示剂甲醛滴定法

原理:氨基酸具有酸,碱两重性质,因为氨基酸含有-COOH基,而-

COOH基显示酸性,又含有-NH2,-NH2则显示碱性,由于-COOH基和-

NH2的相互作用,使氨基酸成为中性的内盐,当加入甲醛溶液时,-

NH2与甲醛结合,其碱性消失,破坏内盐的存在,就可用碱来滴定-

COOH基,以间接方法测定氨基酸的量用碱完全中和-COOH基时的pH值为8.4~9.2

3.双指示剂甲醛滴定法

原理:与单色法相同。在此法中使用了两种指示剂,从结果看,双指示剂甲醛滴定法与亚硝酸氮气容量法(此法操作复杂,但准确)相近,单色滴定法稍偏低,主要因为单指示剂甲醛滴定法是以氨基酸溶液的pH值作为中性红的终点,PH值为7.0。从理论计算看,双色滴定法比单色滴定法准确。

4.氨基酸的分离与测定

薄层色谱法(薄层层析法,TLC 法)

1.简介:一种微量而快速的层析方法,它把吸附剂或支持剂均匀的铺在玻璃板上成一薄层,把样品点在薄层上,然后用合适的溶剂展开,从而达到分离、鉴定和定量的目的。因为层析在薄层上进行,所以称为薄层层析。

2.原理:取一定量经水解的样品溶液,点在制好的薄层板上,在溶剂系统中进行双向上行法展开,样品各组分在薄层板上经过多次的被吸附、解吸、交换等作用,同一物质具有相同的Rf值,不同成分则有不同的Rf值,因而各种混合物可达到彼此被分离的目的。然后用茚三酮显色,与标准氨基酸进行对比,鉴别各种氨基酸种类,从显色斑点颜色的深浅可以大致确定其含量。

第七章 食品添加剂的测定

1.食品添加剂:为改善食品的品质和色、香、味,以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或天然物质。

2.食品添加剂分类和代码(GB 2760-2007)

01 酸度调节剂、 02 抗结剂、 03 消泡剂 、04 抗氧剂、 05 漂白剂 、06 膨松剂、 07 胶基糖果中基础剂物质、08 着色剂、 09 护色剂、 10 乳化剂 、11 酶制剂 、12 增味剂 、13 面粉处理剂 、14 被膜剂 、15 水分保持剂 、16 营养强化剂 、17 防腐剂、 18 稳定剂和凝固剂、19 甜味剂 、20 增调剂 、21香料、22 其他

一.防腐剂的测定

1.概述:食品防腐剂是能防止由微生物引起的腐败变质、延长食品保藏期的食品添加剂。因兼有防止微生物繁殖引起食物中毒的作用,又称抗微生物剂我国规定使用的有:苯甲酸、山梨酸、丙酸钙等25种。

应具备的条件:1)性质较稳定;2)低浓度下具有较强的抑菌作用;3)本身不应具有刺激气味和异味;4)不应阻碍消化酶的作用,不应影响肠道内有益菌

的作用;5)价格合理,使用较方便。

2.作用机理:1)能使微生物的蛋白质凝固或变性,从而干扰其生长和繁殖。

2)防腐剂对微生物细胞壁、细胞膜产生作用。

3)作用于遗传物质或遗传微粒结构,进而影响到遗传物质的复制、转录、蛋白质的翻译等。

4)作用于微生物体内的酶系,抑制酶的活性,干扰其正常代谢。

3.食品防腐剂种类使用范围

一.有机化学防腐剂:主要包括苯甲酸及其盐类、山梨酸及其盐类、对羟基苯甲酸的酯类等。苯甲酸及其盐、山梨酸及其盐等均是通过未解离的分子起抗菌作用。它们均需转变成相应的酸后才有效,故称酸型防腐剂。它们在酸性条件下对霉菌、酵母及细菌都有一定的抑菌能力,常用于果汁、饮料、罐头、酱油、醋等食品的防腐。此外,丙酸及其盐类对抑制使面包生成丝状粘质的细菌特别有效,且安全性高,近年来被广泛用于面包、糕点等的防腐。

二.无机化学防腐剂:主要包括二氧化硫、亚硫酸盐及亚硝酸盐等。亚硝酸盐能抑制肉毒梭状芽孢杆菌,防止肉毒中毒,但它主要作为发色剂用。亚硫酸盐等可抑制某些微生物活动所需的酶,并具有酸型防腐剂的特性,但主要作为漂白剂用。杀菌剂很少直接加入

二.山梨酸的测定

1.山梨酸又名花楸酸,(CH3CH=CHCH=CHCOOH)己二烯-(2,4)-

酸,为无色、无嗅的针状结晶,难溶于水。

山梨酸钾易溶于水,难溶于有机溶剂,与酸作用生成山梨酸。比苯甲酸更安全,在体内最后成CO2和水

2.测定方法有:气相色谱法、液相色谱法、分光光度法

3.分离提取方法:100g样品→200mL水→组织捣碎机匀浆→取匀浆100g→加200mL水→组织捣碎机→取匀浆10g→于250mL容量瓶定容→过滤备用。

分光光度法测定:

原理:山梨酸经硫酸--

重铬酸钾氧化成丙二醛,再与硫代巴比妥酸形成红色化合物,其颜色深浅与戊二醛呈正比,可在530nm比色定量。

试剂:硫酸-重铬酸钾、硫代巴比妥酸、山梨酸钾溶液

仪器:分光光度计、组织捣碎机、10mL比色管

操作步骤:标准曲线绘制、试样测定

山梨酸防腐效果是同类产品苯甲酸钠的5-10倍

三.苯甲酸的测定

1.苯甲酸又名安息香酸。为白色有丝光的鳞片或针状结晶,微溶于水, 使用不便,实际生产多用其钠盐。

苯甲酸钠易溶于水和乙醇,难溶于有机溶剂,与酸作用生成苯甲酸。苯甲酸及其钠盐主要用于酸性食品的防腐,在pH2.5-

4其抑菌作用较强,当pH>5.5时,抑菌效果明显减弱。对霉菌和酵母菌效果甚差.

2.苯甲酸的测定方法有:气相色谱法、液相色谱法、紫外分光光度法、容量法气相色谱法测定

原理:样品酸化后,乙醚提取苯甲酸,用附氢火焰离子化检测器的气相色谱仪进行分离测定。

试剂:乙醚、石油醚、盐酸、无水硫酸钠、苯甲酸标准溶液

仪器:气相色谱仪(具有氢火焰离子化检测器)

色谱条件:色谱柱:玻璃柱,内径3mm,长2m

气流速度:载气为氮气,50mL/min

温度:进样口230℃,检测器230℃,柱温170℃m1106

=m(5.00/25.00)(V2/V1)1000

ω-样品中苯甲酸的质量分数 ; m1-测定用样品液中苯甲酸的质量,μgV1-加入石油醚-乙醚(3+1)混合溶剂的体积,mL ; V2-测定时进样的体积,μL

M-样品的质量,g ; 5.00-测定时乙醚提取液的体积,mL ; 25.00-样品乙醚提取液的总体积,mL

四.护色剂的测定

1.护色剂为可增强肉及肉类制品色泽的非色素物质,也叫发色剂。

在食品加工过程中,添加适量的化学物质,与食品中某些成分作用,使制品呈现良好的色泽,这类物质称为发色剂或呈色剂。能促使发色的物质称为发色助剂。

在肉类腌制中最常用的发色剂是硝酸盐和亚硝酸盐,发色助剂为L-

抗坏血酸(即Vc)、L-抗坏血酸钠及烟酰胺(即VPP)等。

在果汁中应用的护色剂有抗坏血酸,异抗坏血酸,柠檬酸。

亚硫酸钠、亚硫酸氢钠多用于酒类生产中。

硝酸盐能与肉及肉制品中呈色物质作用,使之在食品加工和保藏等过程中不致分解、破坏,呈现良好色泽。这主要是由于亚硝酸盐所产生的一氧化氮与肉类中的肌红蛋白和血红蛋白结合,生成一种具有鲜艳红色的亚硝基肌红蛋白和亚硝基血红蛋白所致,硝酸盐则需在食品加工中被细菌还原生亚硝酸盐后再起作用。

2.盐酸萘乙二胺法(格里斯试剂比色法)

①原理:样品经沉淀蛋白质、除去脂肪后,在弱酸条件下亚硝酸盐与对氨基苯磺酸重氮化后,再与N-1-萘基乙二胺偶合形成紫红色染料,与标准比较定量。②试剂:氯化铵缓冲液、酸锌溶液(0.42mol/L)、氢氧化钠溶液(20g/L)、对氨基苯磺酸溶液、N-1-

萘基乙二胺溶液(1g/L)、显色剂(临用前将N-1-萘基乙二胺溶液(1g/L)和对氨基苯磺酸溶液等体积混合)、亚硝酸钠标准溶液(每mL相当于500μg的亚硝酸钠)、亚硝酸钠标准使用液(每mL相当于5.0μg亚硝酸钠)。

③仪器:小型粉碎机、分光光度计

④结果计算:W=(M2×10-6)/{M1×(V2/V1)}

W—样品中亚硝酸盐的质量分数;

M1—样品质量,g; M2—测定用样液中亚硝酸盐的质量,μg;V1—样品处理液总体积,mL; V2—测定用样液体积,mL。

结果的表述:报告算术均值的二位有效数。 允许差,相对相差≤10%。

3.硝酸盐的测定-铬柱法

1)原理:样品经沉淀蛋白质、除去脂肪后,溶液通过镉柱,或加入镉粉,使其

中的硝酸根离子还原成亚硝酸根离子,在弱酸性条件下,亚硝酸根与对氨基苯磺酸重氮化后,再与盐酸萘乙二胺偶合形成红色染料,测得亚硝酸盐总量,由总量减去亚硝酸盐含量即得硝酸盐含量。

2)试剂:氨缓冲溶液、稀氨缓冲液、盐酸溶液(0.1mol/L)、硝酸钠标准溶液、硝酸钠标准使用液、亚硝酸钠标准使用液。

3)仪器:镉柱(镉粉)、海绵状镉粉的制备、镉柱的装填、镉柱还原效率的测定。

操作步骤:①试样处理:同亚硝酸盐(盐酸萘乙二胺法)。②测定:先进行硝酸盐的还原后在进行亚硝酸盐的测定

五.抗氧化剂的测定

1.抗氧化剂:是指能防止或延缓食品氧化性和延长贮存期的食品添加剂

2.具有抗氧化作用的物质有很多,但可用于食品的抗氧化剂应具备以下条件:①具有优良的抗氧化效果; ②本身及分解产物都无毒无害;

③稳定性好,与食品可以共存,对食品的感官性质(包括色、香、味等)没有影响; ④使用方便,价格便宜。

3.抗氧化剂的作用机理:

①通过抗氧化剂的还原作用,降低食品体系中的氧含量;②中断氧化过程中的链式反应,阻止氧化过程进一步进行;③破坏、减弱氧化酶的活性,使其不能催化氧化反应的进行;④将能催化及引起氧化反应的物质封闭,如络合能催化氧化反应的金属离子等

4.分光光度法(BHA、BHT)

1)原理:通过水蒸气蒸馏,使BHT分离,用甲醇吸收,遇邻联二茴香胺与亚硝酸钠溶液生成橙红色,用三氯甲烷提取,与标准比较定量。

2)结果计算 W=(M1×10-6)/[M2×(V2/V1)]

W—样品中BHT的含量,g/kg ; M1—测定用样液中BHT的质量,μg;M2—样品质量,g ; V1—蒸馏后样液总体积,mL;

V2—测定用吸取样液的体积,mL.

结果的表述:报告算术平均值的二位有效数.

5.PG的测定(分光光度法)

1)原理:样品经石油醚溶解,用乙酸铵水溶液提取后,没食子酸丙酯(PG)与亚铁酒石酸盐起颜色反应,在波长540nm处测定吸光度,与标准比较定量。最低检出量为50μg,测定样品相当2g时,最低检出浓度为25mg/kg.

2)结果计算 W=(M1×10-6)/[M2× (V2/V1)]

W—样品中PG的含量,g/kg ; M1—测定用样液中PG的含量,μg;M2—样品质量,g ; V1—提取后样液总体积,mL;

V2—测定用吸取样液的体积,mL。

结果的表述:报告算术平均数二位有效数.

六.漂白剂和着色剂的测定

1)概述:食品漂白剂是指能使色素退色或使食品免于褐变的食品添加剂。有氧化漂白剂和还原漂白剂两类。

2)亚硫酸盐(SO2)的测定

①原理:亚硫酸盐与四氯汞钠反应生成稳定的络合物,再与甲醛和盐酸副玫瑰苯胺作用,经分子重排,生成紫红色络合物,于550nm处有最大吸收,其颜色深浅与亚硫酸含量成正比,故通过测定吸光度,可与标准比较定量。

计算

X—样品中二氧化硫的含量,g/kg;

M1—测定用样品液中二氧化硫的含量,(即从标准曲线上查得)μg;

V—测定用样液的体积,mL ; 100—样品液总体积,mL ; M—样品质量,g

七.着色剂

定义:食用色素是以食品着色、改善食品色泽为目的的食品添加剂。天然色素是从一些动物、植物组织中提取出来,

安全性高;但稳定性差(对光、热、酸、碱等条件敏感),着色能力差,难以调出任意的色泽,且资源短缺,不能满足食品工业的需求。

合成色素是用有机物合成的,资源十分丰富(来自于煤焦油及其副产品),稳定性好、色泽鲜艳、着色力强、能调出任意颜色,因而得到广泛的应用

第八章食品中有害有毒物质的测定

一.农药

1.农药:用于预防、消灭或者控制危害农业、林业的病、虫、草及其他有害生物,以及有目的的调节植物,昆虫生长的药物总称。

2.农药残留:农药使用后残存于生物体、食品(农副产品)和环境中的微量农药原体、有毒代谢物、降解物和杂质的总称。残存数量称为残留量,表示单位为mg/kg食品或食品农作物。

分类:按用途可分为杀虫剂、杀菌剂、除草剂、杀螨剂、植物生长调节剂、昆虫不育剂和杀鼠药等;

按化学成分可分为有机磷类、氨基甲酸酯类、有机氯类、拟除虫菊酯类、苯氧乙酸类、有机锡类等;

按其毒性可分为高毒、中毒、低毒三类;

按杀虫效率可分为高效、中效、低效三类;

按农药在植物体内残留时间的长短可分为高残留、中残留和低残留三类。

二.有机磷农药残留及其检测

1.定性检验--速测卡法

①原理:胆碱酯酶可催化靛酚乙酸酯(红色)水解为乙酸与靛酚(蓝色),有机磷或氨基甲酸脂类农药对胆碱酯酶有抑制作用,使催化、水解、变色的过程发生改变

2.定量检验--

浓缩后,用双塔自动进样器同时注入气相色谱的两个进样口,样品中组分经不同极性的两根毛细管柱分离,火焰光度检测器检测。当含有机磷样品于检测器中的富氢火焰上燃烧时,以HPO碎片的形式,放射出波长为526nm的特征光。通过比较样品的峰高和标准品的峰高,计算出样品中有机磷农药的残留量。

3.氨基甲酸酯类农药残留及其检测

①定性检验:速测卡法。

②定量检验

氨基甲酸酯类农药用的较多的是甲萘威(西维因),因为它低毒性、广谱,所以使用面较广。

原理:含有甲萘威的食品经提取、弗罗里硅土净化后,浓缩,定容作为测定溶液。取一定量注入高效液相色谱仪,经分离用紫外280nm检测器检测,与标准系列比较定量

4.拟除虫菊酯类农药残留及其检测

碱性对硝基苯甲醛法

①原理:溴氰菊酯在碱性环境下可分解放出氰离子,并与对硝基苯甲醛反应,最后生成紫红色的4,4’-二硝基安息香酯式盐

②普鲁土蓝法

原理:溴氰菊酯在碱性环境中分解出的氰离子与亚铁离子生成亚铁氰离子,亚铁氰离子在酸性溶液中与高铁离子作用,生成普鲁土蓝。

三.兽药

1.兽药的主要用途有防病治病、促进生长、提高生产性能、改善动物性食品的品质等。

2.兽药残留是指动物性产品的任何可食部分含有兽药母化合物或其代谢物。兽药残留主要是由于各种正常用药和药物滥用造成的

3.抗生素类药物

①四环素族药物残留检测

原理:样品经提取,微孔滤膜过滤后直接进样,用反相色谱分离,紫外检测器检测,与标准比较定量,出峰顺序为土霉素、四环素、金霉素。

②己烯雌酚残留量的测定

原理:样品匀浆后,经甲醇提取过滤,注入HPLC柱中,经紫外检测器鉴定。于波长230nm处测定吸光度同条件下绘制工作曲线,己烯雌酚含量与吸光度值在一定浓度范围内成正比,样品与工作曲线比较定量。

四.毒素

1.麻痹型贝类毒素(PSP)检测—生物法

原理:根据小鼠注射贝类抽取液后的死亡时间,查出鼠单位,并按小鼠体重,校正鼠单位,计算确定每100g贝肉内的PSP的含量。所测定结果代表存在于贝肉内各种化学结构的麻痹性贝类毒素的总量。

2.黄曲霉毒素的测定—微柱筛选法

原理:样品提取液中的黄曲霉毒素被微柱管内硅镁型吸附剂层吸附后,在波长365nm紫外光灯下显示蓝紫色荧光环,其荧光强度与黄曲霉毒素在一定的浓度范围内成正比。若硅镁型吸附剂层未出现蓝紫色荧光,则样品为阴性(灵敏度为5~l0μg/kg)。由于在微柱上不能分离黄曲霉毒素B1、B2、G1、G2,所以测得结果为总的黄曲霉毒素含量。

第一章 绪论

1.食品检验及其特征:食品检验是专门研究食品物理特性、化学组成及含量的测定方法、分析技术及有关理论,科学评价食品质量的一门技术学科,是食品质量与安全、食品科学与工程、食品营养与检验教育等专业的一门必修课程。

2.食品分析检验主要包括:感官检验、营养成分检验、食品添加剂的检验及食品中有毒有害物质的检验。

①食品质量的优劣最直接表现在它的感官性状上。

②食品中的营养成分主要包括:水分、灰分、矿物元素、脂肪、碳水化合物、蛋白质与氨基酸、有机酸、维生素。

③食品添加剂是指食品在生产、加工或保存过程中,添加到食品中期望达到某种目的的物质。

④食品中有毒有害物质的检测:有害元素,农药及兽药,细菌、霉菌及其毒素,包装材料带来的有害物质。

3.食品分析检验的方法:感官检测,化学分析法,仪器分析法,微生物分析法,酶分析法。

第二章 食品样品的采集与处理

1.样品的采集:(一)

采样遵循的原则:1.均匀,有代表性,反映全部组成、质

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: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。

(三)采样的数量和方法:采样数量应能反应该食品的卫生质量和满足检验项目对取样量的需求,样品应一式三份,分别供检验、复验、备查或仲裁,一般每份不少于0.5kg.粮食及固体食品:自每批食品的上、中、下三层中的不同部位分别采取部分样品混合后按四分法对角取样,再进行几次混合,最后去有代表性的样品。

2.样品的制备:对样品进行粉碎或捣碎、混匀、缩分的过程,目的是保证样

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。

3.样品的预处理:①预处理原则:消除干扰因素、完整保留待测组份、浓缩

组份,

提高检测灵敏度和准确性。

②有机物破坏法:将有机物在强氧化剂的作用经长时间的高温处理,破坏其分子结构,有机物分解呈气态逸散,而使被测无 机元素得以释放。

③干法(灰化):通过高温灼烧将有机物破坏。除汞外的金属元素和部分非金属元素的测定均可采用。

特点:1.空白值低(加入试剂少或无)2.可处理较多的样品(灰化体积小,被测组分可富集)3.有机物分解彻底,操作简单4.时间长5.因温度高易挥发元素有损失6.有吸留现象(坩锅有吸留被测组分的作用)。

④湿法(消化):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。

特点:1.有机物分解速度快,时间短2.温度低, 挥发少 ,吸留少3.产生有害气体,需通风柜中4.进行消化初期,易产生大量泡沫,需照管

5.空白值高(试剂用量大)

⑤微波消解:使用程序化的微波湿法消化器,系统可以程序升温,先脱水,然后湿法灰化,同时可控制真空度和温度,与马福炉相比缩短了灰化时间

4.食品中成分的提取分离:化学分离法 ①硫化法和皂化法 ②沉淀分离法

③掩

蔽法、离心分离法浸泡萃取分离法:①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。②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。③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。

④萃取剂的选择:萃取剂应对被测组分有最大溶解度,对杂质有最小的溶解度,且与原溶剂不相溶;两种溶剂易于分层,无泡沫。

⑤萃取方法:萃取常在分液漏斗中进行,一般需取4-5次方可完全分离。

⑥挥发分离法(蒸馏法):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。

(1)常压蒸馏: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: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

⑦色谱(层)分离法:利用物质在流动相与固定相两相间的分配系数差异,当两相作相对运动时,组分两相间进行多次分配,分配系数大的组分迁移速度慢,反之则迁移快,从而实现各组分的分离。

色谱法分离效率高,能使多种性质相似的组分彼此分离,是食品理化检验中一类重要的分离方法。

⑧浓缩法:样品在提取、净化后,往往样液体积过大、被测组分的浓度太小,影响其分析检测,此时则需对样品液进行浓缩,以提高被测成分的浓度。

5.误差与数据处理:1.系统误差:①定义:也叫可定误差,指由某种确定的 原因所引起的误差。

②产生原因:分析测试过程中某些经常发生的比较固定的原因。③特性:“单向性”(误差的大小及方向恒定)“重复性”(重复测定重复出现)。④规律性:服从函数规律。⑤减免方法:加校正值校正误差。

2.偶然误差:①定义:又叫随机误差或不可定误差,是由某些偶然因素所引起的误差。②产生原因:测定过程中一系列有关因素微小的随机波动。③特性:

“随机性”(误差的大小及方向不固定)“相互抵偿性”(正负偶然误差抵销)。④规律性:服从统计规律。⑤减免方法:增加平行测定次数控制误差。

3.过失误差:①定义:工作中的差错,会对分析结果带来严重影响。②来源:操作者的粗心大意、不按操作规程办事、操作不当而造成的。

4.方法误差:①定义:由分析方法本身引起的误差。②来源:选用的分析方法不恰当或设计的实验方法不完善,对测定结果的影响通常较大。

5.分析检验结果的表示方法:①质量分数:质量分数 = 所求物质的质量/ 混合物的总质量×100% ω = M/M总×100%

6.体积分数:气体或液体的食品混合物中某组分的体积与混合物总体积之比 φ =V/V总

7.质量浓度:单位体积混合物中某组分的质量称为该组分的质量浓度。质量百分浓度(%)=溶质质量/溶液质量100%

8.准确度与误差:测量值(x)与真值

(μ)接近的程度,两者之间越接近,分析结果准确度越高。

准确度的高低用误差来衡量,误差越小,测量的准确度就越高;反之亦然。绝对误差=测得值-真实值 相对误差=绝对误差/真实值×100%

绝对误差与相对误差的意义:当测量值的绝对误差恒定时,被测定的量越大,相对误差越小,测定的准确性也就越高。

9.精密度与偏差:平行测量的各测量值(xi)

之间互相接近的程度,即测量值与平均值接近的程度,两者间越接近,则各测量值间越接近,分析结果的精密度越高。

精密度的高低用偏差来衡量,偏差越小,表示各测量值之间越接近,测量的精密度就越高;反之亦然。

绝对偏差(di) dixix

d(xi

i1i1nnix)xixnxnx0i1i1nn

相对偏差(dr) drdi100%x

平均偏差( )xi

i1n

n

dr(%)d100%x

2相对平均偏差( ) r

标准偏差( S) Sxxxi

n1

10.准确度与精密度的关系:⑴准确度高,精密度一定高;但精密度高,准确度不一定高。⑵在消除系统误差的前提下,精密度高,准确度也会高。⑶精密度差的,准确度不大可能高,故精密度好是准确度高的前提。

结论:只有精密度和准确度都高的测量值才是可靠的。

11.提高分析精确度的方法:

①系统误差:由于某些固定的原因产生的分析误差,其显著特点是朝一个方向偏离。 ②随机误差:由于某些难以控制的偶然因素造成的误差。

(1)选择合适的分析方法:①分析要求的准确度和精密度②分析方法的简繁和速度 ③样品的特性 ④现有条件

(2)实验用水的要求(3)对各种试剂、仪器进行校正(4)正确选取样品的

(5)增加测定次数(6)作空白、对照实验(7)作回收实验(8)标准曲线的回归

12.数字修约:根据有效数字的运算法则确定有效数字的位数,然后将多余尾数舍弃的过程。

目的:节省计算时间;避免由于数字尾数过长所引起的计算误差累积。

基本原则:①“四舍六入五留双”规则 5后有数→入 5前为奇数→入

5后无数→5前为偶数(包括0)→舍

②一次修约至所需位数,不能分次修约。

③运算过程中可先多保留一位有效数字,最后结果再修约至相应位数。

④偏差、误差等表示不准确性的数值应修约得比原数大一些。

13.有效数字的保留规则:①不同含量组分:高含量组分(>10%)—

4位;中含量组分(1~10%)—3位;微量组分(

②不同分析方法:化学分析—4位;仪器分析—2~3位 ③误差、偏差:2位 ④自然数:不考虑有效数字位数问题

选择分析方法应考虑的因素:①样品:存在形态、分析目的

②分析方法:灵敏

性、准确性、精密度;线性范围、分析速度;设

备条件、操作技术要求;适用性、权威性

第三章 食品质量的感官检验

一.概述

1.食品的感官检验:是根据人的感觉器官对食品的各种质量特征的“感觉”,如:味觉、嗅觉、听觉、视觉等;用语言、文字、符号或数据进行记录,再运用统计学的方法进行统计分析,从而得出结论,对食品的色、香、味、形、质地、口感等各项指标做出评价的方法。

2.食品感官检验的范畴:①食品的安全性 ②食品的营养品质 ③食品的可接受性

3.感觉:是人对外界事物的反映。是客观事物的各种特征和属性通过机械能、辐射能或化学能刺激人的不同感觉器官引起兴奋,经神经传导反映到大脑皮层的神经中枢,从而产生的反映。

4.感觉的五个基本特征:一种感官只能接受和识别一种刺激;只有在刺激量在一定的范围内才会对感官产生作用;感官会产生疲劳(适应)现象;感觉识别刺激受心理作用的影响;不同感官在接受信息时,会相互影响。

5.感觉阈值:感官或感受对所能接受的刺激变化范围的上、下限以及对这个范围内最微小的灵敏程度。

①绝对感觉阈:使人的感官产生一种感觉的最低刺激量下线,到导致感觉消失的最高量上线的刺激范围。

②察觉阈值:对刚刚能引起感觉的最小刺激量。

③识别阈值:对能引起明确的感觉的最小刺激量。

④极限阈值:对刚好导致感觉消失的最大刺激量。

⑤差别阈:感官器官感受到的刺激最小变化量。

6.感官检验的类型 1.分析型感官检验 2.偏爱型感官检验。

二.食品的感官检验种类

1.视觉检验:颜色、大小和形状、表面质地、透明度、充气情况

2.嗅觉检验:嗅觉的产生:气味 → 嗅细胞 → 大脑 → 嗅觉神经

3.触觉检验: 触觉:皮肤的感觉称为触觉。皮肤上冷点与温点 → 温度刺激感觉10~60℃

4.味觉检验:基本的味觉有酸、甜、苦、咸四种,其余都是混合的味觉。 味觉的产生:可溶性呈味物质→味蕾(味细胞)→大脑→味觉

一般来说,味觉检验的最佳温度为20-40℃,最敏感的温度为30℃

舌尖—甜 舌根—苦 舌尖舌缘—咸 舌侧面中心部—酸

从刺激味觉感受器到出现味觉,一般需要0.15-0.4s

5.听觉检验:声波是物体振动所产生的一种纵波。必须借助于气体、液体或固体的媒介才能传播。

6.感官检验的基本要求 三个独立的区域:办公区、样品准备区、检验区一般要求:隔音、整洁,不受外界干扰,无异味,温湿度适宜,具有令人心情愉快的自然色调

7.检验员的基本条件和要求

身体健康,不能有任何感觉方面的缺陷。各评价员之间及评价员本人要有一致的和正常的敏感性。具有从事感官分析的兴趣。个人卫生条件较好,无明显个人气味。具有所检验产品的专业知识并对所检验的产品无偏见。

检验人员技能测试:①味觉鉴别能力测试 ②嗅觉鉴别能力测试 ③辨别能力的测试:味觉测试、嗅觉测试 ④测试结果的整理

三.食品感官检验常用的方法

1.差别检验法:对两个或两个以上的样品进行选择性比较,判断是否存在着感官差别。 对比较检验,两点检验法,三点检验法

2.类别检验法:对两个以上样品进行评价,得出它们之间的差异、差异大小及差异的方法。 评分检验法,排序检验法

3.描述性检验法:检验人员用合理、清晰的文字对食品的品质进行准确的描述以评价食品质量的方法

4.常用的中性载体:水、牛奶、米饭、馒头、饼干、蔬菜

四.感官检验数据的统计分析

1.差别检验法的数据处理:通过查表得出概率值,再与显著性水平进行比较

2.排序检验法的数据处理:采用查表法

将每个样品的排序和T与上段的最大值及最小值比较,若所有的排序都在上段范围内,说明在该显著性水平样品间无显著差异。若排序T<最小值或T>最大值,则说明在该显著性水平,样品间有显著差异。

根据下段,可以确定样品间的差异程度。若排序和下段范围内的,可列为一组,这组内的样品间无显著差别,排序和在下段范围的下限及上限之外的样品可分别为一组。

五.感官检验的应用

调味品的感官检验要点:食盐质量检验,瓶装酱油质量检验。

乳类及乳制品的感官检验要点:鲜乳质量的鉴别,酸牛奶质量的鉴别

第四章物理检验

一.相对密度法

1.密度 ρt—物质在一定温度下,单位体积的质量。g/cm3

相对密度 d—某一温度下物质的质量与同体积某一温度下水的质量之比.

我们把4℃时1mL水所具有的质量当成一个单位,即水的ρ4=1g/cm3

测定相对密度的意义:正常的液态食品,其相对密度都在一定的范围内,测定出液态食品的相对密度以后,通过查表可求出其固形物的含量;

各种液态食品都具有一定的相对密度,通过测定液态食品的相对密度,可以检验食品的纯度、浓度及判断食品的质量。

2.相对密度的测定方法:(一)密度瓶法:密度瓶是测定液体相对密度的专用精密仪器,是容积固定的玻璃称量瓶。

原理:在一定温度下,同一密度瓶分别称取等体积的样品溶液和蒸馏水的质量,两者之比即为该样品溶液的相对密度。

适用范围:样品如果要求精确度高或者样品量少,对挥发性样品也适用,结果准确,但操作较繁琐。

(二)密度计

特点:测定液体样品操作简单迅速,如样品的量大而不要求十分精确的结果时,可以采用此法。

原理:根据阿基米德原理制成,当浸在液体里物体受到向上的浮力时,浮力的大小等于物体排开液体的质量。

二.折光法

1.定义:通过测量物质的折光率来鉴别物质的组成,确定物质的纯度、浓度及判断物质的品质的分析方法。

2.原理:光的反射现象与反射定律;光的折射现象与折射定律;折光率;光的全反射

3.意义:通过测定液态食品的折射率可以鉴别食品的组成,确定食品的浓度,判断食品的纯净程度及品质。

4.溶液浓度:每一种均一物质都有其固有的折射率,对于同一物质的溶液来说,其折射率的大小与其浓度的温度成正比,因此,测定物质的折射率就可以判断物质的纯度及其浓度。

三.旋光法

1.定义:应用旋光仪测量旋光物质(光学活性物质)的旋光度以确定其含量的分析方法。

自然光:有无数个与光的前进方向互相垂直的光波振动面。

偏振光:只有一个与光的前进方向互相垂直的光波振动面。

旋光度:当偏振光通过光学活性物质溶液时,偏振面旋转的角度叫作该物质的KCL旋光度

比旋光度:在一定温度和一定光源情况下,当溶液浓度为1g/mL,液层厚度为1分米时偏振光所旋转的角度。

2.旋光作用(意义):具有光学活性的还原糖类(如葡萄糖,果糖,乳糖,麦芽糖等),在溶解之后,其旋光度起初迅速变化,然后惭渐变得较缓慢,最后达到恒定值。

这是由于有的糖存在两种异构体,即α型和β型,它们的比旋光度不同.

四.粘度测定

1.粘度:液体的粘稠程度,它是液体在外力作用下发生流动时,分子间所产生的内摩擦力。

2.大小:以分子结构及分子间的作用力、温度有关。

3.作用:了解样品的稳定性,预测浓度及干物质的量。

4.粘度的大小是判断液态食品品质的一项重要物理常数。测定液体粘度可以了解样品的稳定性,亦可揭示干物质的量与其相应的浓度。

粘度与液体的温度有关,温度低,粘度大;温度高,粘度小。

①绝对粘度:也叫动力粘度。它是液体以 1cm/s 的流速流动时,在每 lcm2 液面上所需切向力的大小,单位为 “Pa·s”

②运动粘度:也叫动态粘度。它是在相同温度下液体的绝对粘度与其密度的比值,单位为“m2/s ”

③条件粘度:是在规定温度下,在指定的粘度计中,一定量液体流出的时间(s)或将此时间与规定温度下同体积水流出时间之比。

④相对粘度:是在一定温度时液体的绝对粘度与另一液体的绝对粘度之比,用以比较的液体通常是水或适当的液体。

5.旋转粘度计法:旋转粘度计上的同步电机以一定的速度带动刻度圆盘旋转,又通过游丝和转轴带动转子旋转。若转子未受到阻力,则游丝与刻度圆盘同速旋转;当样液存在时,转子受到粘滞阻力的作用使游丝产生力矩。当两力达到平衡时,与游丝相连的指针在刻度圆盘上指示出一数值,根据这一数值,结合转子号数及转速即可算出被测样液的绝对粘度。

6.毛细管粘度计法

原理:取一定体积的液体在严格的温度与固定的液面高度的控制下,使其流经毛细管粘度计而计算其流经时间。根据流经时间与粘度计的校正常数的乘积即C20可得运动粘度。t毛细管粘度计常数(C)计算:

 标准机油流出的平均时间,秒。ν―机油运动粘度,(厘沲/秒);

粘度计常数亦可直接用已知粘度的标准油进行标定。

五.气体压力测定法

1.意义:在某些瓶装或灌装食品中,容器内气体的分压常常是产品的重要质量指标。

①灌装食品的罐内保持一定的真空度,其目的是可防止储存时内容物发哈、变色变味、好气性微生物的生长繁殖,防止罐头杀菌时变形,漏气、爆裂等。对于不同的内容物、不同的工艺条件,要求达到的真空度不同。

②瓶装含气饮料,其中的CO2含量是产品的一个重要理化指标。CO2是碳酸饮料中不可缺少的部分,可用压力计对容器内的气体分压进行测定。

作用:清凉、舒服的刹口感,突出香气 阻碍微生物生长,延长货架期。

第五章食品一般成分的测定

1.水分的测定

一.概述

水的作用:a.水是生命活动必不可少的物质在生命活动中充当溶剂、营养

运载体、反应介质、反应物、润滑剂等等。

b.食品组成体系离不开水保持食品良好的感官性状、维持食品中组分间的

平衡关系、保证食品具备一定的保质期等。

二.食品中水分存在的形式:自由水、结合水。

三.食品中水分测定的意义:水是食品的重要组成成分之一;水是重要的营养

素之一;有些食品的水分含量有专门的规定;控制食品的水分含量,对于

保持食品的感官性状,维持食品中其他组分的平衡关系,保证食品具有一

定的保存期等均起着重要的作用

2.重量法

①原理:基于食品中的水分受热以后,产生的蒸汽压高于空气在电热干燥箱中的分压,使食品中的水分蒸发出来;同时,由于不断的加热和排走水蒸汽,而达到完全干燥的目的,食品干燥的速度取决于这个压差的大小。

②适用范围:本法以样品在蒸发前后的失重来计算水分含量,故适用于在95~105℃范围不含其他挥发成分极微且对热稳定的各种食品。

③样品的制备、测定及结果计算:样品的制备方法常以食品种类及存在状态的不同而异;一般情况下,食品以固态(如面包、饼干、乳粉等)、液态(如牛乳、果汁等)和浓稠态(如炼乳、糖浆、果酱等)存在。

固态样品:固态样品必须磨碎,全部经过20~40目筛,混匀。在磨碎过程中,要防止样品水分含量变化。 M1-M2

测定结果按下式计算: ω% =

M1-M3

ω(H2O)—水分含量,% m1—原样品总质量,g m2—风干后样品总质量,g

m3—干燥前适量样品与称量瓶质量,g m4—干燥后适量样品与称量瓶质量,g m5—称量瓶质量,g

④操作条件选择:操作条件选择主要包括:称样数量,称量皿规格,干燥设备及干燥条件等的选择。

3.真空干燥法①原理:利用在低压下水的沸点降低的原理,将取样后的称量皿置于真空烘箱内,在选定的真空度于加热温度下干燥到恒重,干燥后样品所失去的质量即为水分含量。

②适用范围:适用于在较高温度下易热分解、变质或不易除去结合水的食品,如糖浆、果糖、味精、麦乳精、高脂肪食品、果蔬及其制品等的水分含量测定。③仪器及装置:真空烘箱(带真空泵、干燥瓶、安全瓶)

4.仪器法 ①原理:利用I氧化SO2时需要有一定的水参加反应,(氧化还原反应)

I2+SO2+2H2H2SO4+2HI 此反应具有可逆性,当生成物 H2SO4 浓度>0.05 % 时,即发生可逆反应,要使反应顺利向右进行,要加入适量的碱性物质以中和生成的酸,吡啶(C5H5N)可以。

②适用范围:广泛地应用于各种液体、固体及一些气体样品中水分含量的测定,均能得到满意的结果,在很多场合,此法也常被作为水分特别是痕量水分(低至ppm级)的标准分析方法,用以校正其他测定方法

G1000T③卡尔•费休试剂对水:V

式中:T:卡尔•费休试剂对水的滴定度(mg/ml) G:水的质量,g V:滴定消耗卡尔•费休试剂的体积,ml

④红外线干燥法

原理:以红外线灯管作为热源,利用红外线的辐射热与直射热加热试样,高效快速地使水分蒸发,根据干燥前后失重即可求出样品水分含量。

特点:是一种水分快速测定方法,一份试样需10一30分钟(依样品种类不同而异),但其精密度较差

适用范围:作为简易法用于测定2-

3份样品的大致水分,或快速检验在一定允许偏差范围内的样品水分。

⑤微波水分测定仪法

原理:微波是指频率范围在1×103~3×105MHz(波长为0.1~30cm)的电磁波,当微波通过含水样品时,因微波能把水分从样品中驱除而引起样品质量的损耗,在干燥前和干燥后用电子天平读数来测定失去的质量,并且用数字百分读数

的微波处理机将失去的质量换算成水分含量。

二.灰分的测定

1.概念:在高温灼烧时,食品发生一系列物理和化学变化,最后有机成分挥发逸散,而无机成分(主要是无机盐和氧化物)则残留下来,这些残留物称为灰分。它标示食品中无机成分总量的一项指标。

意义:①灰分是某些食品重要的质量控制指标,是食品成分全分析的项目之一。

②测定灰分可以判断食品是否掺假。

③测定灰分可以判断食品受污染的程度。

④测定植物性原料的灰分可以反映植物生反的成熟度和自然条件的影响,测定动物性原料的灰分可以反映动物品种、饲料组分的影响。

2.总灰分的测定

原理:把一定的样品经炭化后放入高温炉内灼烧,转化,称量残留物的重量至恒重,计算出样品总灰分的含量。

灰化条件的选择:灰化容器—坩埚。坩埚盖子与埚要配套

3.灰化温度:灰化温度的高低对灰分测定结果影响很大。由于各种食品中无机成分的组成、性质及含量各不相同,灰化温度也应有所不同,一般为525~600℃,谷类的饲料达 600℃以上

4.灰化时间:规定灰化时间,而是观察残留物(灰分)为全白色或浅灰色,内部无残留的碳块,并达到恒重为止。两次结果相差

mg。对于已做过多次测定的样品,可根据经验限定时间。

5.水溶性灰分和水不溶性灰分的测定:将测定所得的总灰分称量、计算后,约加25mL热无离子水,分多次洗涤坩埚、滤纸及残渣。将残渣及滤纸一起移回原坩埚中,在水浴上蒸发至干涸,入干燥箱中干燥,再进行炭化、灼烧、冷却、称量,至恒重。

计算:水不溶性灰分

4— 不溶性灰分+原坩埚质量 g ; M1—原坩埚质量 g ; M2—样品+原坩埚质量 g;

水溶性灰分%=总灰分%-水不溶性灰分%

6.酸不溶性灰分的测定:取水不溶性灰分或总灰分的残留物,加入25mL

0.1mol/L的HCl,放在小火上轻微煮沸,用无灰滤纸过滤后,再用热水洗涤至不显酸性为止,将残留物连同滤纸置坩埚中进行干燥、炭化、灰化,直到恒重。

计算: 酸不溶性灰分%=

M5—酸不溶性灰分+坩埚质量 M1—原坩埚质量 M2—样品+原坩埚质量

三.酸类物质的测定

1.概念:①总酸度:指食品中所有酸性成分的总量。包括在测定前已离解成 H+

的酸的浓度(游离态),也包括未离解的酸的浓度(结合态、酸式盐)。其大小可借助标准碱液滴定来求取,故又称可滴定酸度。

②有效酸度:指被测溶液中H+

的浓度,准确地说应是溶液中H+的活度,所反映的是已离解的酸的浓度,常用pH值表示。其大小由pH计测定。

pH的大小与总酸中酸的性质与数量有关,还与食品中缓冲物的质量与缓冲能力有关。

③挥发酸:指食品中易挥发的有机酸,如甲酸、乙酸(醋酸)、丁酸等低碳链的直链脂肪酸,其大小可以通过蒸馏法分离,再借标准碱液来滴定。

挥发酸包含游离的和结合的两部分。

④牛乳酸度

牛乳总酸度由两部分组成:1.外表酸度(固有酸度)2.真实酸度(发酵酸度)

1).又叫固有酸度,是指刚挤出来的新鲜牛乳本身所具有的酸度,主要来源于鲜牛乳中酪蛋白,白蛋白柠檬酸盐及磷酸盐等酸性成分。外表酸度在新鲜牛乳中约占0.15~0.18%(以乳酸计)

2).又叫发酵酸度,是指牛乳放置过程中在乳酸菌作用下乳糖发酵产生了乳酸而升高的那部分酸度。若牛乳的含酸量超过了0.15~0.20%即认为有乳酸存在。习惯上把含酸量在0.20%以上的牛乳不列为鲜牛乳。

外表酸度和真实酸度之和即为牛乳的总酸度(而酸牛奶总酸度即为外表酸度),其大小可通过标准碱滴定来测定。

牛乳酸度除按乳酸表示总酸外,还有一种表示法,用°T表示,滴定酸度简称“酸度”。

牛乳 T—指滴定100mL牛乳样品,消耗0.1 mol/L NaOH溶液的mL数,或滴定10mL样品,结果再乘10。新鲜牛乳的酸度常为16~18°T。

2.测定酸度的意义:①有机酸影响食品的色、香、味及稳定性

②食品中有机酸的种类和含量是判断其质量好坏的一个重要指标。

3.食品中有机酸的种类与分布:食品中酸的种类很多,可分为有机酸和无机酸两类,但是主要为有机酸,而无机酸含量很少。通常有机酸部分呈游离状态,部分呈酸式盐状态存在于食品中;而无机酸呈中性盐化合态存在于食品中。

4.酸度的测定

①总酸度的测定:原理:用标准碱液滴定食品中的酸,中和生成盐,用酚酞做指示剂。当滴定终点

(PH8.2,指示剂显红色)时,根据耗用的标准碱液的体积,计算出总酸的含量。 反应式:RCOOH+NaOH→RCOONa+H2O

为何以PH8.2为终点而不是PH7?

因为食品中有机酸均为弱酸,用强碱滴定生成强碱弱酸盐,显碱性。一般PH8.2左右,故选酚酞为指示剂。此盐在水解时生成金属阳离子、弱酸、OHˉ,故显碱性。 CH3COONa+H2O→CH3COOH+Na++OHˉ

因食品中含有多种有机酸,总酸度测定结果通常以样品中含量最多的那种酸表示

②挥发酸的测定

食品中的挥发酸主要是低碳链的脂肪酸,主要是醋酸和痕量的甲酸、丁酸等。不包括乳酸、琥珀酸、山梨酸及CO2、SO2等.

1.直接滴定法—

通过水蒸气蒸馏或溶剂萃取,把挥发酸分离出来,然后用标准碱液滴定。 特点:操作方便,较常用于挥发酸含量较高的样品。

2. 间接法测定—将挥发酸蒸发排除后,用标准碱滴定不挥发酸,最后从总酸中减去不挥发酸,即得挥发酸含量。 总酸 = 挥发酸 + 不挥发酸

特点:适用于样品中挥发酸含量较少,或在蒸馏操作的过程中蒸馏液有所损失或被污染。

原理:样品经适当的处理后,加适量磷酸使结合态挥发酸游离出来,用水蒸气蒸馏分离出挥发酸,经冷却、收集后,以酚酞做指示剂,用标准碱液滴定至微红色,30秒不褪色为终点,根据标准碱的消耗量计算出样品挥发酸含量.

结果计算:X %=[(V1-V2)×C×0.06]×100∕m

X —以醋酸计,g∕100g(mL)样品。 C —标准碱液的浓度,mol∕L。 V1 —样品蒸馏液滴定时所消耗的0.01mol∕L NaOH溶液的mL数。

V2—对空白蒸馏液滴定时消耗的标准碱的量。 m—样品质量或体积,g或mL。

0.06 —换算为醋酸的系数。

③有效酸度(pH)值的测定

pH值的测定方法:1.电位法 (pH计法) 2.比色法 3.化学法—利用蔗糖的转化速度重氮基醋酸 乙酯或乙缩醛的分解速度来求pH值。

1.电位法 (pH计法)

原理:以玻璃电极为指示电极,饱和甘汞电极为参比电极,插入待测样液中,组成原电池,该电池电动势的大小,与溶液pH值有直线关系。

E = E°-0.0591 pH (25℃)

即在250C时,每相差一个pH值单位就产生59.1mV的电池电动势,利用酸度计测量电池电动势动势并直接以pH表示,故可从酸度计上读出出样品溶液的pH值。 操作方法: 样品处理→酸度计的校正→样液PH值的测定

四.蛋白质和氨基酸的测定

1.蛋白质的测定意义:①测定食品中蛋白质的含量,对于评价食品的营养价值、合理开发利用食品资源、提高产品质量、优化食品配方、指导经济核算及生产过程控制均具有极重要的意义。②蛋白质是复杂的含氮有机化合物,所含的主要化学元素为C、H、O、N,在某些蛋白质中还含有

微量的P、Cu、Fe、I等元素,但含氮则是蛋白质区别其他有机化合物的主要标志。

2.蛋白质系数:不同的蛋白质其氨基酸构成比例及方式不同,故各种不同的蛋白质其含氮量也不同,一般蛋白质含氮量为16%,即一

份氮素相当于6.25份蛋白质

3.蛋白质的测定方法:

利用pro的共性,即含氮量,肽链和折射率测定pro含量.如凯氏定氮法、双缩尿法。②利用蛋白质中特定氨基酸残基、酸、碱性基团和芳香基团测定pro含量。紫外分光光度法考马斯亮兰法、福临-酚试剂法。

一.蛋白质的定量测定

1.凯氏定氮法

蛋白质含量

一.原理:样品与浓硫酸和催化剂一同加热消化,使蛋白质分解,其中碳和氢被氧化为二氧化碳和水逸出,而样品中的有机氮转化为氨与硫酸结合成硫酸铵。然后加碱蒸馏,使氨蒸出。

二.过程

①消化:2NH2(CH2)2COOH+13H2SO4 =(NH4)2SO4+6CO2+12SO2+16H2O

一定要用浓硫酸(98%)浓硫酸具有脱水性,使有机物脱水后被炭化为碳、氢、氮。浓硫酸又具有氧化性,将有机物炭化后的碳化为二氧化碳,硫酸则被还原成二氧化硫。二氧化硫使氮还原为氨,本身则被氧化为三氧化硫,氨随之与硫酸作用生成硫酸铵留在酸性溶液中。

②蒸馏:2NaOH+(NH4)2SO4=2NH3↓+Na2SO4+2H2O

③吸收:1.标准H2SO4,用标准碱返滴定,甲基红指示剂。 2 .硼酸,用HCl进行滴定,混合指示剂(目前都用硼酸吸收液,用硼酸代替H2SO4,这样可省略了反滴定,H2SO4是强酸,要求较严,而硼酸是弱酸,在滴定时,不影响指示剂变色范围,另外硼酸为吸收液浓度在3%以上可将氨完全吸收,为保险期间一般用4%。)

④滴定 用4%硼酸吸收,用盐酸标准溶液滴定,用混合指示剂(甲基红-溴甲基酚绿混合指示剂)。国标用亚甲基兰+甲基红。

指示剂 红色 绿色 红色

(酸) (碱) (酸)

2NH3+4H3BO3=(NH4)2B4O7+5H2O (NH4)2B4O7+2HCl+5H2O=2NH4Cl+4H3BO3

2.微量凯氏定氮法

一.原理及适用范围同前

二.与常量法不同点:加入硼酸量由50mL → 10mL,滴定用盐酸浓度由0.1 mol/L → 0.01 mol/L ,可用微量滴定管

3.自动凯氏定氮法

一.原理及适用范围同前

二.特点:(1)消化装置用优质玻璃制成的凯氏消化瓶,红外线加热的消化炉。

(2)快速:一次可同时消化8个样品,30分钟可消化完毕。

(3)自动:自动加碱蒸馏,自动吸收和滴定,自动数字显示装置。可计算总氮百分含量并记录,12分钟完成1个样。

2.双缩脲法

一.原理:脲(尿素)NH2-CO-

NH2,加热至150~160℃时,两分子缩和成双缩脲。

NH2-CO-NH2 + NH2-CO-NH2 → NH2-CO-NH-CO-NH2 + NH3

双缩脲能和硫酸铜的碱性溶液生成紫色络合物,这种反应叫双缩脲反应。(缩二脲反应)

蛋白质分子中含有肽键 —CO-NH— ,与双缩脲结构相似。在同样条件下也有呈色反应,在一定条件下,其颜色深浅与蛋白质含量成正比,可用分光光度计来测其吸光度,确定含量。(560nm)

二.方法特点及应用范围:本法灵敏度较低,但操作简单快速,故在生物化学领域中测定蛋白质含量时常用此法。本法亦适用于豆类、油料、米谷等作物种子及肉类等样品测定

三.Folio-酚试剂法(Lowry法)

1.原理:此法是双缩脲法的进一步发展。它的第一步就是双缩脲反应,即Cu2+与蛋白质在碱性溶液中形成络合物,然后这个络合物还原磷钼酸-

磷钨酸试剂(福林-

酚试剂),结果得到深蓝色物质。此法比双缩脲法灵敏得多,适合于测定20mg/L~400mg/L含量的蛋白质溶液。

2.特点:此法的优点是:操作简单,迅速,不需特殊仪器设备,灵敏度高,较紫外吸收法灵敏10-

20倍,较双缩脲法灵敏100倍,反应约在15min内有最大显色。其不足之处就是

此反应受多种因素干扰。在测定时应排除干扰因素或做空白试验消除。

四.氨基酸态氮的测定

1.甲醛滴定法:①原理:氨基酸本身有碱性-NH2基,又有酸性

-COOH基,成中性内盐,加入甲醛溶液后,与-

NH2结合,碱性消失,再用强碱来滴定-COOH 基。

②特点:适用于发酵工业,如发酵液中含氮量,其发酵过程中氮量减少情况等。(适于食品中游离氨基酸的测定)

2.单指示剂甲醛滴定法

原理:氨基酸具有酸,碱两重性质,因为氨基酸含有-COOH基,而-

COOH基显示酸性,又含有-NH2,-NH2则显示碱性,由于-COOH基和-

NH2的相互作用,使氨基酸成为中性的内盐,当加入甲醛溶液时,-

NH2与甲醛结合,其碱性消失,破坏内盐的存在,就可用碱来滴定-

COOH基,以间接方法测定氨基酸的量用碱完全中和-COOH基时的pH值为8.4~9.2

3.双指示剂甲醛滴定法

原理:与单色法相同。在此法中使用了两种指示剂,从结果看,双指示剂甲醛滴定法与亚硝酸氮气容量法(此法操作复杂,但准确)相近,单色滴定法稍偏低,主要因为单指示剂甲醛滴定法是以氨基酸溶液的pH值作为中性红的终点,PH值为7.0。从理论计算看,双色滴定法比单色滴定法准确。

4.氨基酸的分离与测定

薄层色谱法(薄层层析法,TLC 法)

1.简介:一种微量而快速的层析方法,它把吸附剂或支持剂均匀的铺在玻璃板上成一薄层,把样品点在薄层上,然后用合适的溶剂展开,从而达到分离、鉴定和定量的目的。因为层析在薄层上进行,所以称为薄层层析。

2.原理:取一定量经水解的样品溶液,点在制好的薄层板上,在溶剂系统中进行双向上行法展开,样品各组分在薄层板上经过多次的被吸附、解吸、交换等作用,同一物质具有相同的Rf值,不同成分则有不同的Rf值,因而各种混合物可达到彼此被分离的目的。然后用茚三酮显色,与标准氨基酸进行对比,鉴别各种氨基酸种类,从显色斑点颜色的深浅可以大致确定其含量。

第七章 食品添加剂的测定

1.食品添加剂:为改善食品的品质和色、香、味,以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化学合成或天然物质。

2.食品添加剂分类和代码(GB 2760-2007)

01 酸度调节剂、 02 抗结剂、 03 消泡剂 、04 抗氧剂、 05 漂白剂 、06 膨松剂、 07 胶基糖果中基础剂物质、08 着色剂、 09 护色剂、 10 乳化剂 、11 酶制剂 、12 增味剂 、13 面粉处理剂 、14 被膜剂 、15 水分保持剂 、16 营养强化剂 、17 防腐剂、 18 稳定剂和凝固剂、19 甜味剂 、20 增调剂 、21香料、22 其他

一.防腐剂的测定

1.概述:食品防腐剂是能防止由微生物引起的腐败变质、延长食品保藏期的食品添加剂。因兼有防止微生物繁殖引起食物中毒的作用,又称抗微生物剂我国规定使用的有:苯甲酸、山梨酸、丙酸钙等25种。

应具备的条件:1)性质较稳定;2)低浓度下具有较强的抑菌作用;3)本身不应具有刺激气味和异味;4)不应阻碍消化酶的作用,不应影响肠道内有益菌

的作用;5)价格合理,使用较方便。

2.作用机理:1)能使微生物的蛋白质凝固或变性,从而干扰其生长和繁殖。

2)防腐剂对微生物细胞壁、细胞膜产生作用。

3)作用于遗传物质或遗传微粒结构,进而影响到遗传物质的复制、转录、蛋白质的翻译等。

4)作用于微生物体内的酶系,抑制酶的活性,干扰其正常代谢。

3.食品防腐剂种类使用范围

一.有机化学防腐剂:主要包括苯甲酸及其盐类、山梨酸及其盐类、对羟基苯甲酸的酯类等。苯甲酸及其盐、山梨酸及其盐等均是通过未解离的分子起抗菌作用。它们均需转变成相应的酸后才有效,故称酸型防腐剂。它们在酸性条件下对霉菌、酵母及细菌都有一定的抑菌能力,常用于果汁、饮料、罐头、酱油、醋等食品的防腐。此外,丙酸及其盐类对抑制使面包生成丝状粘质的细菌特别有效,且安全性高,近年来被广泛用于面包、糕点等的防腐。

二.无机化学防腐剂:主要包括二氧化硫、亚硫酸盐及亚硝酸盐等。亚硝酸盐能抑制肉毒梭状芽孢杆菌,防止肉毒中毒,但它主要作为发色剂用。亚硫酸盐等可抑制某些微生物活动所需的酶,并具有酸型防腐剂的特性,但主要作为漂白剂用。杀菌剂很少直接加入

二.山梨酸的测定

1.山梨酸又名花楸酸,(CH3CH=CHCH=CHCOOH)己二烯-(2,4)-

酸,为无色、无嗅的针状结晶,难溶于水。

山梨酸钾易溶于水,难溶于有机溶剂,与酸作用生成山梨酸。比苯甲酸更安全,在体内最后成CO2和水

2.测定方法有:气相色谱法、液相色谱法、分光光度法

3.分离提取方法:100g样品→200mL水→组织捣碎机匀浆→取匀浆100g→加200mL水→组织捣碎机→取匀浆10g→于250mL容量瓶定容→过滤备用。

分光光度法测定:

原理:山梨酸经硫酸--

重铬酸钾氧化成丙二醛,再与硫代巴比妥酸形成红色化合物,其颜色深浅与戊二醛呈正比,可在530nm比色定量。

试剂:硫酸-重铬酸钾、硫代巴比妥酸、山梨酸钾溶液

仪器:分光光度计、组织捣碎机、10mL比色管

操作步骤:标准曲线绘制、试样测定

山梨酸防腐效果是同类产品苯甲酸钠的5-10倍

三.苯甲酸的测定

1.苯甲酸又名安息香酸。为白色有丝光的鳞片或针状结晶,微溶于水, 使用不便,实际生产多用其钠盐。

苯甲酸钠易溶于水和乙醇,难溶于有机溶剂,与酸作用生成苯甲酸。苯甲酸及其钠盐主要用于酸性食品的防腐,在pH2.5-

4其抑菌作用较强,当pH>5.5时,抑菌效果明显减弱。对霉菌和酵母菌效果甚差.

2.苯甲酸的测定方法有:气相色谱法、液相色谱法、紫外分光光度法、容量法气相色谱法测定

原理:样品酸化后,乙醚提取苯甲酸,用附氢火焰离子化检测器的气相色谱仪进行分离测定。

试剂:乙醚、石油醚、盐酸、无水硫酸钠、苯甲酸标准溶液

仪器:气相色谱仪(具有氢火焰离子化检测器)

色谱条件:色谱柱:玻璃柱,内径3mm,长2m

气流速度:载气为氮气,50mL/min

温度:进样口230℃,检测器230℃,柱温170℃m1106

=m(5.00/25.00)(V2/V1)1000

ω-样品中苯甲酸的质量分数 ; m1-测定用样品液中苯甲酸的质量,μgV1-加入石油醚-乙醚(3+1)混合溶剂的体积,mL ; V2-测定时进样的体积,μL

M-样品的质量,g ; 5.00-测定时乙醚提取液的体积,mL ; 25.00-样品乙醚提取液的总体积,mL

四.护色剂的测定

1.护色剂为可增强肉及肉类制品色泽的非色素物质,也叫发色剂。

在食品加工过程中,添加适量的化学物质,与食品中某些成分作用,使制品呈现良好的色泽,这类物质称为发色剂或呈色剂。能促使发色的物质称为发色助剂。

在肉类腌制中最常用的发色剂是硝酸盐和亚硝酸盐,发色助剂为L-

抗坏血酸(即Vc)、L-抗坏血酸钠及烟酰胺(即VPP)等。

在果汁中应用的护色剂有抗坏血酸,异抗坏血酸,柠檬酸。

亚硫酸钠、亚硫酸氢钠多用于酒类生产中。

硝酸盐能与肉及肉制品中呈色物质作用,使之在食品加工和保藏等过程中不致分解、破坏,呈现良好色泽。这主要是由于亚硝酸盐所产生的一氧化氮与肉类中的肌红蛋白和血红蛋白结合,生成一种具有鲜艳红色的亚硝基肌红蛋白和亚硝基血红蛋白所致,硝酸盐则需在食品加工中被细菌还原生亚硝酸盐后再起作用。

2.盐酸萘乙二胺法(格里斯试剂比色法)

①原理:样品经沉淀蛋白质、除去脂肪后,在弱酸条件下亚硝酸盐与对氨基苯磺酸重氮化后,再与N-1-萘基乙二胺偶合形成紫红色染料,与标准比较定量。②试剂:氯化铵缓冲液、酸锌溶液(0.42mol/L)、氢氧化钠溶液(20g/L)、对氨基苯磺酸溶液、N-1-

萘基乙二胺溶液(1g/L)、显色剂(临用前将N-1-萘基乙二胺溶液(1g/L)和对氨基苯磺酸溶液等体积混合)、亚硝酸钠标准溶液(每mL相当于500μg的亚硝酸钠)、亚硝酸钠标准使用液(每mL相当于5.0μg亚硝酸钠)。

③仪器:小型粉碎机、分光光度计

④结果计算:W=(M2×10-6)/{M1×(V2/V1)}

W—样品中亚硝酸盐的质量分数;

M1—样品质量,g; M2—测定用样液中亚硝酸盐的质量,μg;V1—样品处理液总体积,mL; V2—测定用样液体积,mL。

结果的表述:报告算术均值的二位有效数。 允许差,相对相差≤10%。

3.硝酸盐的测定-铬柱法

1)原理:样品经沉淀蛋白质、除去脂肪后,溶液通过镉柱,或加入镉粉,使其

中的硝酸根离子还原成亚硝酸根离子,在弱酸性条件下,亚硝酸根与对氨基苯磺酸重氮化后,再与盐酸萘乙二胺偶合形成红色染料,测得亚硝酸盐总量,由总量减去亚硝酸盐含量即得硝酸盐含量。

2)试剂:氨缓冲溶液、稀氨缓冲液、盐酸溶液(0.1mol/L)、硝酸钠标准溶液、硝酸钠标准使用液、亚硝酸钠标准使用液。

3)仪器:镉柱(镉粉)、海绵状镉粉的制备、镉柱的装填、镉柱还原效率的测定。

操作步骤:①试样处理:同亚硝酸盐(盐酸萘乙二胺法)。②测定:先进行硝酸盐的还原后在进行亚硝酸盐的测定

五.抗氧化剂的测定

1.抗氧化剂:是指能防止或延缓食品氧化性和延长贮存期的食品添加剂

2.具有抗氧化作用的物质有很多,但可用于食品的抗氧化剂应具备以下条件:①具有优良的抗氧化效果; ②本身及分解产物都无毒无害;

③稳定性好,与食品可以共存,对食品的感官性质(包括色、香、味等)没有影响; ④使用方便,价格便宜。

3.抗氧化剂的作用机理:

①通过抗氧化剂的还原作用,降低食品体系中的氧含量;②中断氧化过程中的链式反应,阻止氧化过程进一步进行;③破坏、减弱氧化酶的活性,使其不能催化氧化反应的进行;④将能催化及引起氧化反应的物质封闭,如络合能催化氧化反应的金属离子等

4.分光光度法(BHA、BHT)

1)原理:通过水蒸气蒸馏,使BHT分离,用甲醇吸收,遇邻联二茴香胺与亚硝酸钠溶液生成橙红色,用三氯甲烷提取,与标准比较定量。

2)结果计算 W=(M1×10-6)/[M2×(V2/V1)]

W—样品中BHT的含量,g/kg ; M1—测定用样液中BHT的质量,μg;M2—样品质量,g ; V1—蒸馏后样液总体积,mL;

V2—测定用吸取样液的体积,mL.

结果的表述:报告算术平均值的二位有效数.

5.PG的测定(分光光度法)

1)原理:样品经石油醚溶解,用乙酸铵水溶液提取后,没食子酸丙酯(PG)与亚铁酒石酸盐起颜色反应,在波长540nm处测定吸光度,与标准比较定量。最低检出量为50μg,测定样品相当2g时,最低检出浓度为25mg/kg.

2)结果计算 W=(M1×10-6)/[M2× (V2/V1)]

W—样品中PG的含量,g/kg ; M1—测定用样液中PG的含量,μg;M2—样品质量,g ; V1—提取后样液总体积,mL;

V2—测定用吸取样液的体积,mL。

结果的表述:报告算术平均数二位有效数.

六.漂白剂和着色剂的测定

1)概述:食品漂白剂是指能使色素退色或使食品免于褐变的食品添加剂。有氧化漂白剂和还原漂白剂两类。

2)亚硫酸盐(SO2)的测定

①原理:亚硫酸盐与四氯汞钠反应生成稳定的络合物,再与甲醛和盐酸副玫瑰苯胺作用,经分子重排,生成紫红色络合物,于550nm处有最大吸收,其颜色深浅与亚硫酸含量成正比,故通过测定吸光度,可与标准比较定量。

计算

X—样品中二氧化硫的含量,g/kg;

M1—测定用样品液中二氧化硫的含量,(即从标准曲线上查得)μg;

V—测定用样液的体积,mL ; 100—样品液总体积,mL ; M—样品质量,g

七.着色剂

定义:食用色素是以食品着色、改善食品色泽为目的的食品添加剂。天然色素是从一些动物、植物组织中提取出来,

安全性高;但稳定性差(对光、热、酸、碱等条件敏感),着色能力差,难以调出任意的色泽,且资源短缺,不能满足食品工业的需求。

合成色素是用有机物合成的,资源十分丰富(来自于煤焦油及其副产品),稳定性好、色泽鲜艳、着色力强、能调出任意颜色,因而得到广泛的应用

第八章食品中有害有毒物质的测定

一.农药

1.农药:用于预防、消灭或者控制危害农业、林业的病、虫、草及其他有害生物,以及有目的的调节植物,昆虫生长的药物总称。

2.农药残留:农药使用后残存于生物体、食品(农副产品)和环境中的微量农药原体、有毒代谢物、降解物和杂质的总称。残存数量称为残留量,表示单位为mg/kg食品或食品农作物。

分类:按用途可分为杀虫剂、杀菌剂、除草剂、杀螨剂、植物生长调节剂、昆虫不育剂和杀鼠药等;

按化学成分可分为有机磷类、氨基甲酸酯类、有机氯类、拟除虫菊酯类、苯氧乙酸类、有机锡类等;

按其毒性可分为高毒、中毒、低毒三类;

按杀虫效率可分为高效、中效、低效三类;

按农药在植物体内残留时间的长短可分为高残留、中残留和低残留三类。

二.有机磷农药残留及其检测

1.定性检验--速测卡法

①原理:胆碱酯酶可催化靛酚乙酸酯(红色)水解为乙酸与靛酚(蓝色),有机磷或氨基甲酸脂类农药对胆碱酯酶有抑制作用,使催化、水解、变色的过程发生改变

2.定量检验--

浓缩后,用双塔自动进样器同时注入气相色谱的两个进样口,样品中组分经不同极性的两根毛细管柱分离,火焰光度检测器检测。当含有机磷样品于检测器中的富氢火焰上燃烧时,以HPO碎片的形式,放射出波长为526nm的特征光。通过比较样品的峰高和标准品的峰高,计算出样品中有机磷农药的残留量。

3.氨基甲酸酯类农药残留及其检测

①定性检验:速测卡法。

②定量检验

氨基甲酸酯类农药用的较多的是甲萘威(西维因),因为它低毒性、广谱,所以使用面较广。

原理:含有甲萘威的食品经提取、弗罗里硅土净化后,浓缩,定容作为测定溶液。取一定量注入高效液相色谱仪,经分离用紫外280nm检测器检测,与标准系列比较定量

4.拟除虫菊酯类农药残留及其检测

碱性对硝基苯甲醛法

①原理:溴氰菊酯在碱性环境下可分解放出氰离子,并与对硝基苯甲醛反应,最后生成紫红色的4,4’-二硝基安息香酯式盐

②普鲁土蓝法

原理:溴氰菊酯在碱性环境中分解出的氰离子与亚铁离子生成亚铁氰离子,亚铁氰离子在酸性溶液中与高铁离子作用,生成普鲁土蓝。

三.兽药

1.兽药的主要用途有防病治病、促进生长、提高生产性能、改善动物性食品的品质等。

2.兽药残留是指动物性产品的任何可食部分含有兽药母化合物或其代谢物。兽药残留主要是由于各种正常用药和药物滥用造成的

3.抗生素类药物

①四环素族药物残留检测

原理:样品经提取,微孔滤膜过滤后直接进样,用反相色谱分离,紫外检测器检测,与标准比较定量,出峰顺序为土霉素、四环素、金霉素。

②己烯雌酚残留量的测定

原理:样品匀浆后,经甲醇提取过滤,注入HPLC柱中,经紫外检测器鉴定。于波长230nm处测定吸光度同条件下绘制工作曲线,己烯雌酚含量与吸光度值在一定浓度范围内成正比,样品与工作曲线比较定量。

四.毒素

1.麻痹型贝类毒素(PSP)检测—生物法

原理:根据小鼠注射贝类抽取液后的死亡时间,查出鼠单位,并按小鼠体重,校正鼠单位,计算确定每100g贝肉内的PSP的含量。所测定结果代表存在于贝肉内各种化学结构的麻痹性贝类毒素的总量。

2.黄曲霉毒素的测定—微柱筛选法

原理:样品提取液中的黄曲霉毒素被微柱管内硅镁型吸附剂层吸附后,在波长365nm紫外光灯下显示蓝紫色荧光环,其荧光强度与黄曲霉毒素在一定的浓度范围内成正比。若硅镁型吸附剂层未出现蓝紫色荧光,则样品为阴性(灵敏度为5~l0μg/kg)。由于在微柱上不能分离黄曲霉毒素B1、B2、G1、G2,所以测得结果为总的黄曲霉毒素含量。


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