第二章-食品樣品的采集與處理.ppt

1、第二章 食品樣品的采集與處理,學習目的: 1.了解食品分析的一般程序，學會食品樣品的采集、制備和保存方法。 2.掌握有機物破壞法、溶劑提取法及蒸餾法等各種食品樣品的預(yù)處理方法，以適應(yīng)不同食品類型的分析需要。,目錄,第一節(jié) 食品樣品采集、制備及保存 第二節(jié) 樣品的預(yù)處理 第三節(jié) 食品分析的誤差與數(shù)據(jù)處理,第一節(jié) 食品樣品采集、制備及保存,單擊返回目錄,食品分析的一般程序是：,一、 樣品的采集,樣品的采樣是從大量的分析對象中抽取有代表性的一部分樣品作為分析材料，即分析樣品。,單擊返回目錄,為保證分析結(jié)果準確無誤，首先就要正確的采樣。如果采取的樣品不足以代表全部物料的組成成分，則其檢驗結(jié)果也將毫無價

2、值，所以采用正確的采樣技術(shù)采集樣品尤為重要。,1. 樣品采集的目的和意義,單擊返回目錄,2.樣品采集的要求、步驟、 數(shù)量和方法,（1） 采樣要求,單擊返回目錄,(2) 采樣的步驟,采樣一般分為三步：,單擊返回目錄,檢樣：即從大批物料的各個部分采集少量的物料稱檢樣。 原始樣品：把許多份檢樣綜合在一起稱為原始樣品。 平均樣品：原始樣品經(jīng)過處理再抽取其中一部分作檢驗用者稱為平均樣品。,單擊返回目錄,(3)采樣的數(shù)量和方法,采樣數(shù)量應(yīng)能反映該食品的衛(wèi)生質(zhì)量和滿足檢驗項目對取樣量的需求，樣品應(yīng)一式三份，分別供檢驗、復(fù)驗、備查或仲裁，一般散裝樣品每份不少于0.5kg。具體采樣方法因分析對象的性質(zhì)而異。,單

3、擊返回目錄,液體、半流體飲食品。（應(yīng)先充分混合后采樣。） 糧食及固體食品。（可按四分法對角取樣。） 肉類、水產(chǎn)等食品。（按分析項目的要求可分別采取不同部位的樣品混合后取樣。） 罐頭、瓶裝食品。（可根據(jù)批號隨機取樣。）,補充：,單擊返回目錄,二、樣品的制備,樣品制備：是對上述采集的樣品進一步粉碎、混勻、縮分，目的是保證樣品完全均勻，取任何部分都具有代表性。 樣品的制備方法因產(chǎn)品類型不同而異。,單擊返回目錄,1、液體、漿體或懸浮液體 搖勻，充分攪拌。 2、互不相容的液體（如油與水的混合物） 先分離，再分別取樣。 3、固體樣品 切細、粉碎、搗碎、研磨等。 4、罐頭 除核、去骨、去調(diào)味品、搗碎。,單擊

4、返回目錄,三、樣品保存,制備好的樣品應(yīng)盡快分析，如不能馬上分析，則需妥善保存。 樣品保存的目的：是防止樣品發(fā)生受潮、揮發(fā)、風干、變質(zhì)等現(xiàn)象，確保其成分不發(fā)生任何變化。 保存的方法:是將制備好的樣品裝入具磨口塞的玻璃瓶中，置于暗處；易腐敗變質(zhì)的樣品應(yīng)保存在05的冰箱中；易失水的樣品應(yīng)先測定水分。,單擊返回目錄,第二節(jié) 樣品的預(yù)處理,食品的成分復(fù)雜，往往以復(fù)雜的結(jié)合態(tài)存在,必須進行分離,掩蔽,排除干擾組分；有的含量低,必須進行濃縮,這些對樣品進行分離、掩蔽、濃縮等操作過程- 樣品的預(yù)處理。,單擊返回目錄,一、有機物破壞法,食物中的無機元素會與有機質(zhì)結(jié)合，形成難溶、難離解的化合物，使無機元素失去原有

5、的特性，因此，測定食品中無機成分的含量時，需要在測定前破壞有機結(jié)合體。有機物破壞法是將有機物在強氧化劑的作用下經(jīng)長時間的高溫處理，破壞其分子結(jié)構(gòu)，有機質(zhì)分解呈氣態(tài)逸散，而被測無機元素得以釋放。根據(jù)具體操作不同，常用的是干法和濕法兩大類，但隨著微波技術(shù)的發(fā)展，微波消解法也得到了應(yīng)用。,單擊返回目錄,（一）干法（又稱灰化法） 1、原理：樣品 炭化（脫水,分解,氧化灰化（500 550灼燒） 白（灰）色（無機成分）,單擊返回目錄,2、干法灰化方法的特點,單擊返回目錄,（二）濕法（又稱消化法）,1、原理 ：加入濃硝酸,濃硫酸,高氯酸 、過氧化氫、高錳酸鉀等強氧化劑,加熱消化使有機物分解、氧化、氣態(tài)揮發(fā)

6、，待測組分以無機物狀態(tài)存在于消化液中待測。,凱氏燒瓶示意圖,單擊返回目錄,2、濕法灰化方法優(yōu)點,單擊返回目錄,（三）微波消解法,原理：微波對食品樣品的消解主要包括有傳統(tǒng)的敞口式、半封閉式、高壓密封罐式，以及近幾年發(fā)展起來的聚焦式。微波是一種電磁波，它能使樣品中極性分子在高頻交變電磁場中發(fā)生振動，相互碰撞、摩擦、極化而產(chǎn)生高熱。,單擊返回目錄,二、食品中成分的提取分離,同一溶劑中，不同的物質(zhì)有不同的溶解度；同一物質(zhì)在不同的溶劑中溶解度也不同。利用樣品中各組分在特定溶劑中溶解度的差異，使其完全或部分分離即為溶劑提取法。常用的無機溶劑有水、稀酸、稀堿；有機溶劑有乙醇、乙醚、氯仿、丙酮、石油醚等。,單

7、擊返回目錄,根據(jù)提取對象不同可分為,單擊返回目錄,（一）化學分離法,1、磺化法和皂化法 （1）磺化法：用硫酸處理樣品提取液，硫酸使其中的脂肪磺化，并與脂肪和色素中的不飽和鍵起加成作用，生成溶于硫酸和水的強極性化合物從有機溶劑中分離出來。主要用于有機氯農(nóng)藥殘留物的測定?；厥章试?0%以上。 （2）皂化法：用熱堿KOH-乙醇溶液與脂肪及其雜質(zhì)發(fā)生皂化反應(yīng)，而將其除去。本法只適用于對堿穩(wěn)定的農(nóng)藥提取液的凈化。,單擊返回目錄,2、沉淀分離法 本法是向樣液中加入沉淀劑，利用沉淀反應(yīng)使被測組分或干擾組分沉淀下來，再經(jīng)過濾或離心實現(xiàn)與母液分離。 如飲料中糖精鈉的測定，可加堿性硫酸銅將蛋白質(zhì)等雜質(zhì)沉淀下來，過

8、濾除去。 3、掩蔽法 向樣液中加入掩蔽劑，使干擾組分改變其存在狀態(tài)（被掩蔽狀態(tài)），以消除其對被測組分的干擾。 利用這種方法,可不經(jīng)分離干擾成分而消除干擾作用,簡化分析步驟。,單擊返回目錄,（二）離心分離法,利用離心作用，沉淀緊密地聚集于離心管的尖端，上方的溶液是澄清的?？捎玫喂苄⌒牡匚∩戏角逡?，也可將其傾出。如果沉淀需要洗滌，可以加入少量的洗滌液，用玻璃棒充分攪動，再進行離心分離，如此重復(fù)操作兩三遍即可。 此法用于沉淀量很少時，操作簡單而迅速。,單擊返回目錄,（三）浸泡萃取分離法,1、浸取法 用適當?shù)娜軇⒐腆w樣品中的某種被測 組分浸取出來稱浸取。也即液-固萃取法。,單擊返回目錄,提取劑應(yīng)根

9、據(jù)被提取物的性質(zhì)來選擇，遵從“相似相溶”的原則。 極性弱成分(如有機氯農(nóng)藥)用極性小的溶劑 (如正乙烷,石油醚) 極性強成分(如黃曲霉毒素B1)用極性大的溶劑 (如甲醇,乙醇,水) 溶劑沸點在45 80 為宜； 溶劑的穩(wěn)定性要好。,（1）提取劑的選擇,（2）提取方法,單擊返回目錄,2、溶劑萃取法,萃?。豪眠m當?shù)娜軇ǔ橛袡C溶劑）將液體樣品中的被測組分（或雜質(zhì)）提取出來稱為萃取。 原理：用一種溶劑把樣品溶液中的一種組分萃取出來，利用被提取的組分在兩互不相溶的溶劑中分配系數(shù)不同，從一相轉(zhuǎn)移到另一相中而與其它組分分離。 特點：操作簡單、快速，分離效果好，使用廣泛。但是萃取劑易燃、有毒性。,單擊返

10、回目錄,（1）萃取劑的選擇： 萃取劑應(yīng)對被測組分有最大的溶解度，對雜質(zhì)有最小的溶解度，且與原溶劑不互溶；兩種溶劑易于分層，無泡沫。 （2）萃取方法： 萃取常在分液漏斗中進行，一般需萃取45次方可分離完全。,1-三角瓶；2-導管； 3-冷凝器；4-欲萃取相,單擊返回目錄,（四）揮發(fā)分離法（蒸餾法）,原理：揮發(fā)分離法是利用液體混合物中各組分揮發(fā)度不同進行分離的方法。既可將干擾組分蒸餾除去，也可將待測組分蒸餾逸出，收集餾出液進行分析。,單擊返回目錄,1、常壓蒸餾,特點:被蒸餾物質(zhì)受熱后不分解或沸點不太高時,可在常壓下進行蒸餾。 加熱方式:水浴,油浴,直接加熱。,常壓蒸餾裝置,單擊返回目錄,2、減壓蒸

11、餾,特點:當被蒸餾物易分解或沸點太高時,可采用此法。 減壓裝置：水泵和真空泵,單擊返回目錄,減壓蒸餾裝置 1-電爐；2-克萊森瓶；3-毛細觀；4-螺旋止水夾；5-溫度計；6-細銅絲；7-冷凝器；8-接受瓶；9-接受管；10-轉(zhuǎn)動把；11-壓力計；12-安全瓶；13-三通管閥門；14-接抽氣機。,單擊返回目錄,3、水蒸汽蒸餾,用水蒸汽加熱樣品的混合液體,使被測組分與水蒸汽一起蒸餾出來。 特點:若直接蒸餾時,被測物因受熱不均而被局部炭化,或當加熱到沸點時可能發(fā)生分解,可采取水蒸汽蒸餾。,單擊返回目錄,水蒸氣蒸餾裝置,單擊返回目錄,4、蒸餾操作注意事項,蒸餾瓶中裝入的液體體積最大不超過蒸餾瓶的2/3

12、。同時加瓷片、毛細管等防止爆沸，蒸汽發(fā)生瓶也要裝入瓷片或毛細管。 溫度計插入高度應(yīng)適當以與通入冷凝器的支管在一個水平上或略低一點為宜。溫度計的需查溫度應(yīng)在瓶外。 有機溶劑的液體應(yīng)使用水浴，并注意安全。 冷凝器的冷凝水應(yīng)由低向高逆流。,單擊返回目錄,（五）色譜分離法,色譜分離是將樣品中的組分在載體上進行分離的一系列方法，又稱色層分離法。 根據(jù)分離原理不同分為：吸附色譜分離、分配色譜分離和離子交換色譜分離等。,單擊返回目錄,1、吸附色譜分離 該法使用的載體為聚酰胺、硅膠、硅藻土、氧化鋁等吸附劑經(jīng)活化處理后具一定的吸附能力。樣品中的各組分依其吸附能力不同被載體選擇性吸附，使其分離。 2、分配色譜分離

13、 此法是根據(jù)樣品中的組分在固定相和流動相中的分配系數(shù)不同而進行分離。當溶劑滲透在固定相中并向上滲展時，分配組分就在兩相中進行反復(fù)分配，進而分離。 3、離子交換色譜分離 這是一種利用離子交換劑與溶液中的離子發(fā)生交換反應(yīng)實現(xiàn)分離的方法。根據(jù)被交換離子的電荷分為陽離子交換和陰離子交換。,單擊返回目錄,（六）濃縮法,樣品在提取、凈化后，往往樣液體積過大、為了提高待測組分的濃度，常對樣品提取液進行濃縮。常用的濃縮方法有常壓濃縮和減壓濃縮。 1.常壓濃縮 待測組分不易揮發(fā)，可用蒸發(fā)皿直接加熱濃縮，也可用蒸餾裝置等。 2. 減壓濃縮 適用對易揮發(fā)、熱不穩(wěn)定性組分的濃縮。 常用KD濃縮器，水浴加熱并抽氣減壓，

14、濃縮速度快，被測組分損失少。,單擊返回目錄,第三節(jié) 食品分析的誤差與數(shù)據(jù)處理,一、分析檢驗結(jié)果的表示方法 食品分析的結(jié)果，有多種表示方法。按照我國現(xiàn)行國家標準的規(guī)定，應(yīng)采用質(zhì)量分數(shù)、體積分數(shù)或質(zhì)量濃度加以表示。 1質(zhì)量分數(shù)（） 食品中某組分B的質(zhì)量（）與物質(zhì)總質(zhì)量（）之比，稱為B的質(zhì)量分數(shù)。,單擊返回目錄,2體積分數(shù)（） 氣體或液體的食品混合物中某組分B的體積（）與混合物總體積（）之比，稱為B的體積分數(shù)。 3質(zhì)量濃度（） 氣體或液體的食品混合物中某組分B的質(zhì)量（）與混合物總體積（）之比，稱為B的質(zhì)量濃度。,單擊返回目錄,二、有效數(shù)字及其處理規(guī)則 1有效數(shù)字的意義,有效數(shù)字是指分析儀器實際能測量

15、到的數(shù)字。 常用的舉例如下： 試樣的質(zhì)量 0.6050g 四位有效數(shù)字（用分析天平稱量） 溶液的體積 35.36mL 四位有效數(shù)字（用滴定管計量） 25.00 mL 四位有效數(shù)字（用移液管量?。?25 mL 二位有效數(shù)字（用量筒量?。?溶液的濃度 0.1000mol/L 四位有效數(shù)字 0.2 mol/L 一位有效數(shù)字 質(zhì)量分數(shù) 34.34% 四位有效數(shù)字 pH 4.30 二位有效數(shù)字 離解常數(shù)K 二位有效數(shù)字,單擊返回目錄,注意：“0”在數(shù)字中有幾種意義。,數(shù)字前面的“0”只起定位作用，不算有效數(shù)字； 數(shù)字之間和小數(shù)末尾的“0”都是有效數(shù)字； 以“0”結(jié)尾的整數(shù)，最好用科學計算法，即前面的 系

16、數(shù)為有效數(shù)字; pH值的小數(shù)部分才為有效數(shù)字。,單擊返回目錄,2有效數(shù)字的處理規(guī)則,（1）直接測量值應(yīng)保留一位可疑值，記錄原始數(shù)據(jù)時也只有最后一位是可疑的。例如，用分析天平稱量要稱到0.000 xg。 （2）幾個數(shù)字相加、減時，應(yīng)以各數(shù)字中小數(shù)點后位數(shù)最少（絕對誤差最大）的數(shù)字為依據(jù)。 （3）幾個數(shù)字相乘、除時，應(yīng)以各數(shù)字中有效數(shù)字位數(shù)最少（相對誤差最大）的數(shù)字為依據(jù)。,單擊返回目錄,（4）數(shù)字的修約應(yīng)按“四舍六入五取雙”的原則進行。 例如： 將下列數(shù)據(jù)修約到二位有效數(shù)字： 3.1483.1 0.7360.74 75.5076 8.0508.0 46.5147 7.54897.5,單擊返回目錄

17、,（5）分析結(jié)果的數(shù)據(jù)應(yīng)與技術(shù)要求量值的有效位數(shù)一致。對于高含量組分（10%）一般要求以四位有效數(shù)字報出結(jié)果；對中等含量的組分（1%10%）一般要求以三位有效數(shù)字報出；對于微量組分(1%)一般要求只以二位有效數(shù)字報出結(jié)果。,單擊返回目錄,三、分析檢驗結(jié)果的準確性和精密度,1準確度與誤差 分析結(jié)果的準確度是指測得值與真實值或標準值之間相符合的程度，通常用誤差的大小來表示。,單擊返回目錄,2精密度與偏差 精密度是指在相同條件下，對同一試樣進行幾次測定（平行測定）所得值互相符合的程度，通常用偏差的大小表示精密度。,單擊返回目錄,當n50時，則分母n1可用 n代替。,3分析結(jié)果的報告,（1）例常分析

18、在例常分析和生產(chǎn)中間控制分析中，一個試樣一般做2個平行測定。如果兩次分析結(jié)果之差不超過允許差的2倍，則取平均值報告分析結(jié)果；如果超過允許差的2倍，則須再做一份分析，最后取兩個差值小于允許差2倍的數(shù)據(jù)，以平均值報告結(jié)果。,單擊返回目錄,（2）多次測定結(jié)果 在嚴格的食品檢驗或開發(fā)性試驗中，往往需要對同一試樣進行多次測定。這種情況下應(yīng)以多次測定的算術(shù)平均值或中位值報告結(jié)果，并報告平均偏差及相對平均偏差。 中位值是指一組測定值按大小順序排列時中間項的數(shù)值，當n為奇數(shù)時，正中間的數(shù)只有一個；當n為偶數(shù)時，正中間的數(shù)值有兩個，中位值是指這兩個值的平均值。,單擊返回目錄,（三）準確度和精密度的關(guān)系,精密度好

19、不一定準確度高，但準確度高一定要精密度好。因此，精密度是保證準確度的先決條件，只有在精密度比較高的前提下，才能保證分析結(jié)果的可靠性，可能得到好的準確度。若精密度差，所測結(jié)果不可靠，就失去了衡量準確度的前提。對于一個合乎要求的分析測定結(jié)果，應(yīng)同時有比較高的精密度和準確度。因此，應(yīng)將分析中的系統(tǒng)誤差和偶然誤差綜合起來考慮，以提高分析結(jié)果的準確度。,綜上所述： 1、精密度是保證準確度的先決條件。精密度差，所得結(jié)果不可靠，就失去了衡量準確度的前提。 2、精密度高并不能保證有高的準確度。 3、在消除系統(tǒng)誤差的前提下：精密度高，準確度才會好，結(jié)果才可靠。,四、提高分析精確度的方法,食品定量分析中的誤差，按

20、其來源和性質(zhì)可分為系統(tǒng)誤差和隨機誤差兩類。 由于某些固定的原因產(chǎn)生的分析誤差叫做系統(tǒng)誤差，其顯著特點是朝一個方向偏離。 由于某些難以控制的偶然因素造成的誤差叫隨機誤差或偶然誤差。,單擊返回目錄,1、選擇合適的分析方法,（1）分析要求的準確度和精密度 （2）分析方法的繁簡和速度 （3）樣品的特性 （4）現(xiàn)有條件 在具體情況下究競選用哪一種方法，必須綜合考慮上述各項因素，但首先必須了解各類方法的特點，如方法的精密度、準確度、靈敏度等，以便加以比較。,單擊返回目錄,2、實驗用水的要求,食品檢驗分析過程中離不開蒸餾水或特殊制備的純水，但是一般的測定項目中，可用普通蒸餾水，所謂蒸餾水就是常用的水經(jīng)過蒸餾所得的。 由于普通蒸餾水含有二氧化碳、揮發(fā)性酸、氨和微量元素金屬離子等