食品分析与检验技术 第二章 食品样品的采集与处理

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章 食品样品的采集与处理,第一节 食品样品采集、制备及保存,第二节,样品的预处理,第三节,食品分析的误差与数据处理,第二章 食品样品的采集与处理,第一节 食品样品采集、制备及保存,一、样品的采集,1.样品采集的目的、意义,2.样品采集的要求、步骤、数量和方法,（1）采样要求 一是采集的样品要均匀具有代表性，能反映全部被检食品的组成、质量及卫生状况；二是采样中避免成分逸散或引入杂质，应保持原有的理化指标。,（2）采样步骤 首先获取检样；第二步将所有获取的检样综合在一起得到原始样品；最后将原始样品经技术处理后，抽取其中的一部分作为分析检验的样品，称为平均样品。,第二章 食品样品的采集与处理,（3）采样的数量和方法 样品应一式三份，分别供检验、复验、备查或仲裁，一般散装样品每份不少于0.5,kg。,液体、半流体饮食品。,粮食及固体食品。,肉类、水产等。,罐头、瓶装食品。,二、样品的制备,1.液体、浆体或悬浮液体,样品可摇匀也可以玻璃棒或电动搅拌器搅拌使其均匀，采取所需要的量。,第二章 食品样品的采集与处理,2.互不相溶的液体,如油与水的混合物，应先使不相溶的各成分彼此分离，再分别进行采样。,3.固体样品,先将样品制成均匀状态，然后用四分法采取制备好的均匀样品。,4.罐头,水果或肉禽罐头在捣碎之前应清除果核、骨头及葱、姜、辣椒等调料。,三、样品的保存,第二章 食品样品的采集与处理,第二节,样品的预处理,一、有机物破坏法,1干法（又称灰化）,通过高温灼烧将有机物破坏。对有些元素的测定必要时可加助灰化剂。,2湿法（又称消化）,在酸性溶液中，向样品中加入硫酸、硝酸、高氯酸、过氧化氢、高锰酸钾等氧化剂，并加热消煮，使有机质完全分解、氧化、呈气态逸出，待测组分转化成无机状态存在于消化液中，供测试用。,第二章 食品样品的采集与处理,（1）硫酸-硝酸法 如图2-1所示。,（2）高氯酸-硝酸-硫酸法,（3）高氯酸（过氧化氢）-硫酸法,（4）硝酸-高氯酸法,图,2-1,凯氏烧瓶示意,1-,凯氏烧瓶；,2-,定氮球；,3-,直形冷凝管及导管；,4-,收集瓶；,5-,电炉,第二章 食品样品的采集与处理,3,微波消解法,微波是一种电磁波，能使样品中极性分子在高频交变电磁场中发生振动，相互碰撞、摩擦、极化而产生高热。,二、食品中成分的提取分离,1.化学分离法,（1）磺化法和皂化法,磺化法。以硫酸处理样品提取液，使其中的脂肪磺化，并生成溶于硫酸和水的强极性化合物从有机溶剂中分离出来。,皂化法。以热碱,KOH-,乙醇溶液与脂肪及其杂质发生皂化反应，而将其除去。,第二章 食品样品的采集与处理,（2）,沉淀分离法 利用沉淀反应使被测组分或干扰组分沉淀下来，再经过滤或离心实现与母液分离。,（3）掩蔽法 向样液中加入掩蔽剂，使干扰组分改变其存在状态（被掩蔽状态），以消除其对被测组分的干扰。,2.离心分离法,实验室常用的有手摇离心机和电动离心机。,3.浸泡萃取分离法,（1）浸取法 即液-固萃取法，用适当的溶剂将固体样品中的某种被测组分浸取出来称浸取。,提取剂的选择。对被测组分的溶解度应最大，对杂质的溶解度最小，提取效果遵从相似相溶原则，沸点应适当。,第二章 食品样品的采集与处理,提取方法。,a.,振荡浸渍法；,b.,捣碎法；,c.,索氏提取法。,(2),溶剂萃取法,利用适当的溶剂（常为有机溶剂）将液体样品中的被测组分（或杂质）提取出来称为萃取。其原理是被提取的组分在两互不相溶的溶剂中分配系数不同，从一相转移到另一相中而与其他组分分离。缺点是萃取剂易燃、有毒性。本法操作简单、快速，分离效果好，使用广泛。缺点是萃取剂易燃、有毒性。,萃取剂的选择。萃取剂应对被测组分有最大的溶解度，对杂质有最小的溶解度，且与原溶剂不互溶；两种溶剂易于分层，无泡沫。,第二章 食品样品的采集与处理,萃取方法。一般需萃取45次方可分离完全。若萃取剂比水轻，且从水溶液中提取分配系数小或振荡时易乳化的组分时，可采用连续液体萃取器，如图2-2所示。,4.挥发分离法（蒸馏法）,利用液体混合物中各组分挥发度不同进行分离的方法。,（,1,）常压蒸馏,如图,2-3所示,。,（2）减压蒸馏,如图,2-4所示,。,（3）水蒸气蒸馏 如图2-5所示。,第二章 食品样品的采集与处理,图,2-3,常压蒸馏装置,图,2-2,萃取操作示意,1-,三角瓶；,2-,导管；,3-,冷凝器；,4-,欲萃取相,第二章 食品样品的采集与处理,第二章 食品样品的采集与处理,（,4,）蒸馏操作注意事项,蒸馏瓶中液体体积最大不超过蒸馏瓶的,2/3,。同时加瓷片、毛细管等防止爆沸，蒸汽发生瓶也要装入瓷片或毛细管。,温度计插入高度应以与通入冷凝器的支管在一个水平上或略低一点为宜，需查温度应在瓶外。,有机溶剂液体应使用水浴，注意安全。,冷凝水应由低向高逆流。,图,2-5,水蒸气蒸馏装置,第二章 食品样品的采集与处理,5.色谱分离法,又称色层分离法，将样品中的组分在载体上进行分离的方法。,（1）吸附色谱分离 聚酰胺、硅胶、硅藻土、氧化铝活化处理后等吸附剂对样品中的各组分依其吸附能力不同被载体选择性吸附而分离。,（2）分配色谱分离 根据样品中的组分在固定相和流动相中的分配系数不同而进行分离。当溶剂渗透在固定相中并向上渗展时，分配组分就在两相中进行反复分配，进而分离。,（3）离子交换色谱分离 利用离子交换剂与溶液中的离子发生交换反应实现分离。分为阳离子交换和阴离子交换。,第二章 食品样品的采集与处理,6.浓缩法,（1）常压浓缩 只能用于待测组分为非挥发性的样品试液的浓缩。操作可采用蒸发皿直接挥发，若溶剂需回收，则可用一般蒸馏装置或旋转蒸发器。,（,2,）减压浓缩,若待测组分为热不稳定或易挥发的物质，其样品净化液的浓缩需采用,K-D,浓缩器。采取水浴加热并抽气减压，以便浓缩在较低的温度下进行。,第二章 食品样品的采集与处理,第三节 食品分析的误差与数据处理,一、分析检验结果的表示方法,1质量分数（）,某组分,B,的质量（）与物质总质量（）之比。,2体积分数（）,某组分,B,的体积（）与混合物总体积（）之比。,以上比值可用小数或百分数表示。,第二章 食品样品的采集与处理,3质量浓度（）,某组分,B,的质量（）与混合物总体积（）之比。,其常用单位为克每升（,g/L,）,或毫克每升（,mg/L,）。,二、有效数字及其处理规则,1有效数字的意义,有效数字是指分析仪器实际能测量到的数字。在有效数字中，只有最末一位数字是可疑的，可能有,1,的偏差。,第二章 食品样品的采集与处理,2有效数字的处理规则,（1）直接测量值应保留一位可疑值，记录原始数据时也只有最后一位是可疑的。,（2）几个数字相加、减时，应以各数字中小数点后位数最少（绝对误差最大）的数字为依据决定结果的有效位数。,（3）几个数字相乘、除时，应以各数字中有效数字位数最少的数字为依据决定结果的有效位数。若某数第一位有效数字,8，则有效数字位数应多算一位（相对误差接近）。,（4）计算中遇到常数、倍数、系数等，可视为无限多位有效数字。弃去多余的或不正确的数字，应按“四舍六入五取双”原则,。,第二章 食品样品的采集与处理,（5）分析结果的数据应与技术要求量值的有效位数一致。对于高含量组分（,10%）一般要求四位有效数字；对中等含量的组分（1%,10%）一般要求三位有效数字；对于微量组分,(,1%,),一般要求二位有效数字。测定杂质含量时，若实际测得值低于技术指标一个或者几个数量级，可用,“,小于,”,该技术指标来报结果。,三、分析检验结果的准确性和精密度,1准确度与误差,分析结果的准确度是指测得值与真实值或标准值之间相符合的程度，通常用误差的大小来表示。,绝对误差=测得值真实值,第二章 食品样品的采集与处理,绝对误差越小，测定结果越准确。但绝对误差不能反映误差在真实值中所占的比例。当被称量的量较大时，称量的准确程度比较高。因此用绝对误差在真实值中所占的百分数可以更确切的比较测定结果的准确度，即相对误差：,相对误差=,绝对误差和相对误差都有正、负之分，有时用千分数（,）表示相对误差。,2,精密度与偏差,常用测得值的重现性又叫精密度表示分析结果的可靠程度。精密度是指在相同条件下，对同一试样进行几次测定（平行测定）所得值互相符合的程度，通常用偏差的大小表示。,第二章 食品样品的采集与处理,设测定次数为,，其各次测得值（）的算术平均值为 ，则个别绝对误差（）是各次测得值（）与它们的平均值之差。,平均偏差（）是各次测定个别绝对偏差绝对值的平均值。,相对平均偏差,食品分析检验常量组分时，分析结果的相对平均偏差一般小于,0.2,。,在确定标准溶液准确浓度时，常用“极差”表示精密度。“极差”是指一组平行测定值中最大值与最小值之差。,第二章 食品样品的采集与处理,一般要求某一项指标的平行测定结果之间的绝对偏差不得大于某一数值，即允许差（或称公差）。在规定次数的测定中，每次测定结果均应符合允许差要求。若超出允许差范围应在短时间内增加测定次数，至测定结果与前面几次（或其中几次）测定结果之差值符合允许差规定时，再取平均值。,3,分析结果的报告,（,1,）例常分析,在例常分析和生产中间控制分析中，一个试样一般做,2,个平行测定。如果两次分析结果之差不超过允许差的,2,倍，则取平均值报告分析结果；如果超过允许差的,2,倍，则须再做一份分析，最后取两个差值小于允许差,2,倍的数据，以平均值报告结果。,第二章 食品样品的采集与处理,（2）多次测定结果 在严格的食品检验或开发性试验中，往往需要对同一试样进行多次测定。这种情况下应以多次测定的算术平均值或中位值报告结果，并报告平均偏差及相对平均偏差。,中位值（）是指一组测定值按大小顺序排列时中间项的数值，当,m,为奇数时，正中间的数只有一个；当,m,为偶数时，正中间的数值有两个，中位值是指这两个值的平均值。,例 分析某食品中含水量时，测得下列数据：34.45%，34.30%，34.20%，34.50%，34.25%。计算这组数据的算术平均值、中位值、平均偏差和相对平均偏差。,第二章 食品样品的采集与处理,解：,将这组数据按大小顺序列成下表。,顺序,/%,1,2,3,4,5,34.50,34.45,34.30,34.25,34.20,+0.16,+0.11,-0.04,-0.09,-0.14,n,=5,=171.70%,=0.54,第二章 食品样品的采集与处理,由此得出,中位值 =34.30%,算术平均值,平均偏差,相对平均偏差 1000,=1000,=3.2,第二章 食品样品的采集与处理,四、提高分析精确度的方法,由于某些固定的原因产生的分析误差叫做系统误差，其显著特点是朝一个方向偏离。其原因可能是试剂不纯、测量仪器不准、分析方法不妥、操作技术较差等。,由于某些难以控制的偶然因素造成的误差叫随机误差或偶然误差。实验环境温度、湿度和气压的波动、仪器性能微小变化等都会产生随机误差。,1选择合适的分析方法,（1）分析要求的准确度和精密度,（2）分析方法的繁简和速度,（3）样品的特性,第二章 食品样品的采集与处理,（4）现有条件,2.实验用水的要求,食品检验分析过程中离不开蒸馏水或特殊制备的纯水，但是一般的测定项目中，可用普通蒸馏水，无论试剂的制备或检测过程中所加入的水都是蒸馏水。进行灵敏度高的微量元素的测定时往往将蒸馏水作特殊处理。,（,1,）酸碱滴定的无,CO,2,水的制备 将普通蒸馏水加热煮沸,10,min,左右以除去原蒸馏水中的,CO,2,。,（,2,）微量元素测定用水 可用全玻璃蒸馏器蒸馏一次。,（,3,）一些有机物测定的水 在普通的蒸馏水中加入高锰酸钾碱性溶液，重新蒸馏一次。,第二章 食品样品的采集与处理,（,4,）测定氨基氮时的无氨水 在每升蒸馏水中加,2,mL,浓硫酸和少量高锰酸钾保持紫红色再蒸馏一次。,（,5,）去离子水 蒸馏水通过阴阳离子交换器处理，基本上把水中的,K、Na、Mg、Ca、C