课件：食品分析与检验total.ppt

食品分析（包括仪器分析）,西南大学食品科学学院,Guohua Zhao,课程内容,绪论 食品分析基础知识 常见食品分析仪器原理 食品中营养成分分析 食品中有害物质分析 食品添加剂分析,Guohua Zhao,重要性、任务、内容、方法、过程、进展、参考书目,采样、样品保存、前处理、基本规定、数据处理与表示、基本分析方法,水分、蛋白质、糖类、脂肪、维生素、矿质元素等,农药、激素、抗生素、有害产物,防腐剂、色素、营养强化剂,光谱分析仪器、色谱分析仪器、物理性状分析仪器等,课程要求与考核,总学时45； 总成绩100分； 课堂教学：平时10分（提问与参与），其中考试10分（设计），期末80分（笔试）。 开讲后5分钟，不允许再进入教室。,Guohua Zhao,绪论,食品分析的重要性 食品分析的任务 食品分析的内容 食品分析的方法 食品分析的过程 食品分析的进展 食品分析的参考书目,Guohua Zhao,食品分析的重要性,对人类健康的保证 对食品资源的评价与利用 食品生产、销售的管理与监督 食品反应原理的明确 国际贸易壁垒的预防 食品新资源、新成分的开发利用 食品科技创新,Guohua Zhao,食品分析的任务与作用,保障生产过程产品 评价工艺与产品质量 监控出厂后产品质量,Guohua Zhao,食品分析的内容,微生物学检验 理化检验 感官检验,Guohua Zhao,食品中微生物和微生物有害代谢产物,食品中与营养卫生有关的化学物质,外观形态的检验，包括色泽、质地、口感、风味等,食品分析的方法,化学分析法与仪器分离法 常量、微量与痕量分析法 人工、半自动与全自动分析法,Guohua Zhao,食品分析的过程,分析目的明确 样品前处理 数据分析 取样 分析测定 数据表达 分析方法选择 结果有效性分析 结果应用,Guohua Zhao,食品分析的进展,精度更高 仪器更先进 自动化 在线分析 样品前处理技术,Guohua Zhao,食品分析的参考书目,吴谋成，2002，食品分析与感官评定，中国农业出版社 西南师范大学化学系与西南农业大学食品学系编写 食品分析 西南师范大学出版社 1杨月欣，王光亚。实用食物营养成分分析手册 中国轻工业出版社，2002 2 郑世荣。食品卫生检验技术 四川科学技术出版社，1986 3 何照范，张迪清。保健食品化学及其检测技术。中国轻工业出版社1998,Guohua Zhao,食品分析基础知识,基本规定 采样 样品保存 样品前处理 数据处理与表示 基本分析方法,Guohua Zhao,1基本规定（一）,试验水：在没有注明其他要求时，系指其纯度能满足分析要求的蒸馏水或离子交换水，水浴除外 实验所用乙醇（酒精）：在没有注明其他要求时，系指浓度为95%的乙醇 试剂纯度的表示方法：一般来说，化学试剂按照杂质含量的多少，通常分为四个等级见下页,Guohua Zhao,1基本规定（二）,Guohua Zhao,2 采样,名词解释 样品分类 采样的目的 采样的意义 采样的原则 采样的方法 采样的数量,Guohua Zhao,名词解释 -什么是采样,分析样品或对象的采集过程称为采样； 是为了进行检验而从大量物料中抽取一定数量具有代表性的样品； 有称为取样或抽样。,Guohua Zhao,样品分类,检样：由整批食物的各个部分采取的少量样品称为检样 原始样品：把许多份检样综合在一起称为原始样品。其组成成分能代表全部物料的成分。 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。 初检样品、复检样品与备检样品,Guohua Zhao,采样的目的,在于从大量待检测对象中抽取能够完全代表样本总体特性的部分个体来作为检测的实际用品或对象。,Guohua Zhao,采样的意义,在于将大量的检测工作抽象简化成为对几各或为数不多的对象的相对简单的过程，一方面大大降低检测工作量，另一方面也节约样品用量，降低检测成本。,Guohua Zhao,采样的原则,样本总体要具有相同的属性； 采样过程要有详细的记录 ； 样品对总体应有充分的代表性。,Guohua Zhao,样本总体中的个体在性质、特征、经历、外观等方面都有共同之处，他们是完全同质的，不同属性的食品就构成不同的检测样本总体，也就是说，食品属性就是划分样本总体的基本依据。严禁将不同性质的食品混合采样。,采样时一定要记录采样现场情况、采样的地点和日期、样品编号、食品名称、采样单位和采样人，对情况复杂，责任重大的采样工作，应由两人以上协同进行，共同编号封签，按规定转运交接。,样品一定要能完全真实地代表总体的所有特征。一般说来取样越多，越具有代表性。,采样的方法（一）,散粒状样品（如粮食、粉状食品） 可用双套回转取样管插入容器中，回转一百八十度取出样品，每一包装须由上、中、下三层取出三份检样，把许多检样合起来成为原始样品，原始样品用四分法做成平均样品，即将原始样品充分混合均匀后堆集在清洁的玻璃板上，压平成厚度在3厘米以下的正方形并划成对角线，将样品分成四份，取两对角的二份，再如上混合，分为四份，取两对角的二份，这样操作至取得所需数量为止，此即是平均样品。或把样品做成圆形进行混合、四分，来取得平均样品。,Guohua Zhao,采样的方法（一）,Guohua Zhao,采样的方法（二）,其他固体样品 对包装食品，不管包装袋大小都可按（袋数/2）1/2进行抽样，再按四分法进行缩分；对于较难混匀的食品，例如对个体较小的葡萄、小鱼、小虾等可取其若干个整体切碎混匀取样，对个体较大的水果蔬菜可按成熟度和个体大小的组成比例选取其中部分个体，按生长轴心纵切成4份或8份，选取对角的2份或4份，切碎混匀。,Guohua Zhao,采样的方法（三）,液体或酱状样品 对于液体或酱状半流体食品，可用液体搅拌器混匀后再用虹吸管分上中下三个位置点取样,Guohua Zhao,采样的数量,检验的取样量要根据检验项目的多少和所采用的方法来决定，一般食品采样500-1000g即满足要求，并将样品分为检验、复检和备查三部分，国家对样品数量有规定的应按国家的规定进行。,Guohua Zhao,3 样品保存,样品保存的原则 样品保存方法的基本要求,Guohua Zhao,样品保存的原则,防止污染； 防止腐败变质； 稳定水分； 固定待测成分。,Guohua Zhao,样品保存方法的基本要求,净：采集样品的一切工具必须保持清洁干净，不得含有被分析的物质，也不得含有干扰分析的物质，净同时也是防止污染和腐败变质的措施。 密：样品包装应密闭，已稳定水分，防止挥发性成分损失，并避免在运输、保存过程中的污染。 冷：在冷藏条件下运输和保存，已降低食品内部的化学变化速度，抑制酶的活性，抑制微生物的繁殖，同时也减少高温和氧化引起的损失。 快：采样后应尽快分析，避免引起变化。,Guohua Zhao,4 样品前处理,样品前处理的目的 样品前处理的常规方法 无机化处理 干扰物质去除,Guohua Zhao,样品前处理的目的,食品中有害物质及某些特殊成分的检验有许多共同之处，由于食品本身（如蛋白质、脂肪、糖类等）对分析测定常产生干扰，因此在分析测定之前必须进行样品处理。样品在处理过程中，即要排除干扰因素，又要不致于使被测物质受到损失，而且应能使被测定物质达到浓缩，从而使测定能得到理想结果。所以在食品分析测定时，样品的处理是整个分析测定的重要步骤。,Guohua Zhao,样品前处理的常规方法,除去非食用部分：食品检验分析可食部分，对于通常不食用的部分，应预先予以剔除。 除去机械杂质：一切肉眼可见的机械杂质应从样品中剔除出来，如杂草、植物种子、树叶、泥土、沙石等。 均匀化处理：样品在采集时进行了必要的切碎处理，但还达不到分析的要求，当样品到达实验室后应进一步磨细、切碎、过筛和混匀处理，是检验样品的各部分组成均匀一致。,Guohua Zhao,无机化处理,在测定食品中无机成分时，共存的或与无机物结合的大量有机物质将干扰测定，所以在测定之前必须将这些物质予以除去，使待测的金属或非金属转变成无机物的形态，在食品检验中破坏有机物质的操作称为无机化处理，主要可分为湿法消化和干灰化法。,Guohua Zhao,无机化处理,湿法消化：通常是在食品或样品中加入硝酸、高氯酸、硫酸等强氧化性酸，结合加热来破坏有机物，有时还要加一些氧化剂，如高锰酸钾、过氧化氢等或催化剂如：硫酸铜、五氧化二钒等，以加速样品的氧化分解，完全破坏样品中原有的有机物，使待测的无机成分释放出来，并形成各种不挥发性的化合物，进行测定。在实际工作中除单独使用硫酸的消化法外，经常将几种不同的氧化性酸配合使用。,Guohua Zhao,无机化处理,（1）单独使用硫酸的消化方法：此法靠硫酸的脱水炭化作用，使有机物破坏，由于硫酸的氧化能力较弱，消化时间要求很长，常加入硫酸钾来提高消化液的沸点，加入适量的硫酸铜作为催化剂来缩短消化时间。如凯氏定氮法。,Guohua Zhao,无机化处理,2）硝酸-高氯酸消化法：此法可先加硝酸进行消化，待大量有机物分解后，再加入高氯酸。或者以硝酸-高氯酸混合液将样品浸泡过夜，或小火加热待大量泡沫消失后再提高消化温度，直至消化彻底。但这两种酸的挥发性强容易烧干，为防止此现象的发生常加入少量硫酸。本法对某些还原性强的样品如酒精、甘油、油脂和大量磷酸盐存在时不宜采用。,Guohua Zhao,无机化处理,（3）硝酸-硫酸消化法：此法在样品中加入硝酸和硫酸的混合液，或先加入硫酸，加热使有机物分解，在消化过程中不断补加硝酸。此法因含有硫酸对食品中碱土金属的分析不适用。对于难消化的样品可在消化后期加入少量高氯酸或过氧化氢以加快消化速度。,Guohua Zhao,无机化处理,湿法消化的操作技术： （1）敞口消化法：最常用的消化方式，通常在凯氏烧瓶中进行。 （2）回流消化法：测定具有挥发性的成分时可采用此种消化方式。 （3）冷消化法：是将样品和消化液混合后置于37-40烘箱内，放置过夜。 （4）密封罐消化法：在聚四氟乙烯容器中加入样品如样品两在1克或1克以下，可加入4ml 30%的过氧化氢和1滴硝酸，加压于密封罐内，置于150烘箱中保温2小时。,Guohua Zhao,无机化处理,湿法消化的注意事项： （1）消化所用化学试剂应用分析纯的酸或氧化剂，同时要做空白对照。 （2）消化瓶内可加玻璃珠或瓷片，防止暴沸，凯氏烧瓶应倾斜，不应对准自己或他人，加热时火力应集中在烧瓶的底部，瓶颈部应保持较低的温度，以冷凝酸雾，减少挥发。消化时若出现大量泡沫应尽快减小火力，防止内容物或泡沫溢出烧瓶，必要时可加入少量消泡剂。 （3）在消化过程要补加酸或氧化剂时，首先要停止加热，待消化液冷却后沿瓶壁缓慢加入。,Guohua Zhao,无机化处理,干灰化法： 干灰化法简称灰化法或灼烧法。通常将样品放在坩埚中，在高温下灼烧使样品脱水、焦化、在空气中氧气的作用下使有机物氧化分解成为二氧化碳、水和其他气体，剩下无机物供测定。,Guohua Zhao,无机化处理,干灰化法的优点： （1）不加入或很少加入试剂。 （2）可处理的样品量大。 （3）使用范围广。 （4）需要的设备少，不需要专人看守。 缺点： （1）挥发损失大。 （2）回收率降低，耗时。,Guohua Zhao,无机化处理,干灰化法提高回收率的措施： （1）采取适当的灰化温度500-550灰化2小时，或600灰化半小时。减压补氧气灰化，活化氧气灰化。 （2）加入助灰化剂：可加速有机物的氧化分解，防止某些成分的挥发损失，减少坩埚吸留。例如：加入氢氧化钠或氢氧化钙可使卤族元素转化成难挥发的碘化钠或氟化钙，灰化含砷样品时，加入氧化镁或硝酸镁，能使砷转变为不挥发的焦砷酸镁（Mg2As2O7）。,Guohua Zhao,干扰物质去除,蒸馏法 萃取法 透析法 盐析法 色谱分离法 其他,Guohua Zhao,蒸馏法,利用液体混合物中各组分挥发度的不同分离组分的方法； 当待测定成分具有挥发性时，可采用蒸馏法将其从溶液中分离出来。当被蒸馏的物质受热后不发生分解或其沸点不太高时，可进行常压蒸馏。沸点低于90用水浴加热，大于90，则改用油浴、盐浴、石棉浴、沙浴等，若被蒸馏物质不具有燃烧性或爆炸性时，可用电炉或酒精灯以明火加热，最好垫以石棉网，使受热均匀。当被蒸馏物质在受热时容易分解，或沸点太高，则可用减压蒸馏。,Guohua Zhao,萃取法,利用不同物质在不同溶剂中溶解度的差异，将物质进行分离的方法。常用的有溶剂分层法和浸泡法。溶剂分层法适用于样品是液体，浸泡法一般样品为固体，常用索氏抽提器进行，一般说来，难溶于水的物质用石油醚浸提，微溶于水的物质用乙醚或苯浸提，易溶于水的物质用乙酸乙酯浸提。很多时候也用水直接作为浸提溶剂，必要时辅以沉淀，如测定食品中的亚硝酸盐时，可加水进行浸提，在向浸提液中加入碱性硫酸铜或三氯乙酸等将蛋白质沉淀去除。,Guohua Zhao,透析法,水溶性物质的测定常用透析法。如要测定食品中的糖精钠，可将食品装入透析袋内，放在水中进行透析，由于糖精钠分子较小，能通过半透膜进入水中，而食品中的其它一些大分子物质则被截留在透析袋内。,Guohua Zhao,盐析法,即向溶液中加入某一盐类物质，可将待测定成分沉淀出来进行测定的方法。如用氢氧化铜或碱性醋酸铅将蛋白质从溶液中沉淀下来，消化后测定其中的氮含量，便可测定样品中蛋白质的含量。,Guohua Zhao,色谱分离法,广泛应用，常用的有纸层析、薄层层析、柱层析、气相层析、液相层析等。,Guohua Zhao,5 数据处理与表示,检验误差 名词解释 有效数字的计算规则 数据评价,Guohua Zhao,检验误差,根据误差产生的原因可分为系统误差、偶然误差和过失误差 系统误差：又称为可测误差或恒定误差，它是指在一定实验条件下，有某个或某些恒定因素多次测定的平均值与真实值的差别。系统误差决定了测定结果的准确度。 偶然误差：又称为随机误差或不可测误差，它是由一些难以控制和预料的变动因素共同作用造成的。 过失误差：它是检验过程中由于测定者粗心大意造成的。,Guohua Zhao,名词解释,准确度：测定值与真实值之间的符合程度。是反映系统误差和偶然误差的综合指标。 回收率：它是用于评价检验方法和测定准确度广泛采用的方法。 回收率（%）=(（x1-x2）/m)100 x1加标准样品的测定值，x2未知样品的测定值， m加入标准物质的量。 精密度：是指平行测定之间的相符合程度。反映测定过趁各种偶然误差的大小。 重复性：是指当检验人员、设备和时间中至少有一项不相同时，同一分析方法对同一样品进行两次或两次以上测定结果之间的符合程度。,Guohua Zhao,有效数字的计算规则,加减法：结果的有效位数取决于数据中小数点后位数最少的那个数据。 乘除法：取决于运算数据中有效数字位数最少的那个数据。对于有效位数第一位是8或9的数字，在乘除法中可多记一位有效位数。如0.012125.641.05782=0.382。 乘方和开方：原计算数有几位有效数字，计算结果就可以保留几位有效数字。如6.542=42.8。 对数和反对数：在对数计算中，所取对数的小数点后的位数（不包括首位）应与真数的有效位数相同。求氢离子浓度为7.8910-2M的溶液的pH值。-lg(7.8910-2)=1.098。 平均值：多个数据进行平均计算时，其有效位数可增加1位。,Guohua Zhao,数据评价,解决两类问题: (1) 可疑数据的取舍 过失误差的判断 方法：Q检验法；格鲁布斯（Grubbs）检验法。 确定某个数据是否可用。 (2) 分析方法的准确性 系统误差的判断 方法： 显著性检验：t 检验法和F 检验法； 确定某种方法是否可用，判断实验室测定结果准确性。,Guohua Zhao,可疑数据的取舍 -Q 检验法,步骤： （1） 数据排列 X1 X2 Xn （2） 求极差 Xn X1 （3） 求可疑数据与相邻数据之差 Xn Xn-1 或 X2 X1 （4） 计算：,Guohua Zhao,可疑数据的取舍 - Q 检验法,（5） 根据测定次数和要求的置信度，（如90%）查表： 。 表1-2 不同置信度下，舍弃可疑数据的Q值表 测定次数 Q90 Q95 Q99 3 0.94 0.98 0.99 4 0.76 0.85 0.93 8 0.47 0.54 0.63 （6）将Q与QX （如 Q90 ）相比， 若Q QX 舍弃该数据, （过失误差造成）；若Q QX 保留该数据。当数据较少时 舍去一个后，应补加一个数据。,Guohua Zhao,格鲁布斯(Grubbs)检验法,基本步骤： （1）排序：1, 2, 3, 4 （2）求和标准偏差S （3）计算G值： （4）由测定次数和要求的置信度，查表得G 表 （5）比较 若G计算 G 表，弃去可疑值，反之保留。 由于格鲁布斯(Grubbs)检验法引入了标准偏差，故准确性比Q 检验法高。,Guohua Zhao,平均值与标准值()的比较 a. 计算t值 b. 由要求的置信度和测定次数,查表,得: t表 c. 比较 t计 t表, 表示有显著性差异,存在系统误差,被检验方法需要改进。 t计 t表, 表示无显著性差异，被检验方法可以采用。,Guohua Zhao,分析方法准确性检验-t检验,分析方法准确性检验-t检验,两组数据的平均值比较（同一试样） t 检验法 a求合并的标准偏差： 计算值： 查表（自由度 f f 1 f 2n1n22）,比较： t计 t表,表示有显著性差异,Guohua Zhao,食品卫生标准,食品卫生标准是食品卫生质量的规范性文件，具有法律作用，它是对食品中有关成分特别是有害成分进行限制的技术性政策。制定食品卫生标准就是将食品有害物质的含量控制在最低限度内，保证摄食者健康不受危害。,Guohua Zhao,食品卫生标准制订,毒力学试验：通过动物实验获得某一物质对动物的最大无作用量，然后充分考虑人体的安全系数（通常减小100倍剂量），就确定出人体每日允许摄入量。从中扣除其他可能的来源量，就得到食年中允许摄入总量，再调查含有该物质的食品种类和通常的食用量，得出某种或某类食品对该物质的最高允许含量。,Guohua Zhao,食品卫生标准制订,感官性状：如按毒力学实验得到的某物质在食品中的最高允许限量对食品的感官性状无影响时，则可按毒力学实验的限量为准，如毒力学限量对食品的感官性状产生不利的影响，则以不影响食品感官性状的限量为准。,Guohua Zhao,食品卫生标准制订,本底值调查：即对各种食品在未受污染的情况下进行实际含量的调查，一般要求在全国范围内进行采样和测定，所得数值即为本底值。如调查的本底值小于毒力学实验和感官性状所要求的限量时，应按实际含量来修正限量水平。如本底值超过毒力学和感官要求的限量水平时，应查出超出的原因，并进行改进。,Guohua Zhao,食品中水分的测定,食品中水分测定的意义 食品中水的存在形式 食品中水分含量的测定 食品水分活度的测定,Guohua Zhao,食品中水分测定的意义,食品中的水分具有重要的生理意义。是营养素和代谢产物的溶剂，为体内化学反应提供必要的亲水环境，协助营养素和废物的运输和排泄，调节体温，润滑等。 食品中的水分与食品的质地直接相关。食品中的水分与食品的新鲜程度，脆度有关，并且水分含量也直接影响食品的口感和风味。 食品中的水分与食品的保藏关系密切。是因为食品中的微生物的生长、化学反应以及酶活性都与食品的含水量直接相关。 水分含量是某些食品的质量指标，如国家规定奶粉的含水量应低于3%，腊肉的含水量应低于25%。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,食品中水的存在形式,结合水、毛细管水和自由水 单分子层水和多分子层水 水分含量与水分活度,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,食品中水分含量的测定,常压干燥法：是在一定温度100-105和常压条件下，将样品放在烘箱中加热，使水分蒸发除去，干燥前后样品质量之差即为样品的水分。适用于含挥发性物质极少，加热到100以上不会分解的样品。 减压干燥法：对于加热到100以上容易被破坏的样品，如糖浆、味精、砂糖、糖果、脱水果蔬等。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,食品中水分含量的测定,红外线干燥法：此法是采用一种低光度的特制钨灯，功率250-500W，此法的优点是测定时间短。 蒸馏法：适用于含较多挥发性物质的样品 的水分测定，如油脂、香料等。本法是将样品与甲苯或二甲苯共同蒸馏，收集流出液于水分接受管内，根据水分的体积计算样品的含水量。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,测定水分含量的注意事项,测定水分比较费时，要尽量加快水分的蒸发速度，有时为防止样品的氧化，可在干燥室内通入氮气。 注意操作中的样品损失和异物落入。 接触已称量的样品容器时，应戴干净的手套或用坩埚钳，不得直接用手拿取样品盒。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,测定水分含量的注意事项,一般采用加热失重来表示食品的水分。但在此情况下减失的重量并不完全是水分，还包括少量的易挥发物质。但一般情况下此类挥发物质极少，笼统地称为食品水分。含挥发性物质较多的样品不宜采用烘烤法进行水分测定，而应采用蒸馏法。 要将对象干燥至恒重，干燥后应将样品置于干燥皿中冷却后称量。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,食品中水分活度的测定,康威皿法 卡尔费休试剂法,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,康威Conway皿法,原理 将样品与不同盐的饱和溶液置于康威氏微量扩散皿中，密封后在恒温下放置一段时间，通过测定样品的重量增减情况测定食物水分活度的方法。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,康威Conway皿法,操作与计算 取细化的样品1克左右，置于内室，外室置饱和盐溶液（书48页），25度平衡2小时。 以每克样品增减的毫克数为纵坐标，以饱和盐溶液的水分活度为横坐标，作直线，与横坐标交点处的水分活度即为样品的水分活度。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,卡尔费休试剂法,原理 SO2+I2+2H2O H2SO4+2HI 卡尔费休试剂A：无水甲醇、无水乙酸钠、碘化钾、干燥二氧化硫 卡尔费休试剂B：碘、碘化钾、无水乙酸钠、无水甲醇 以卡尔费休试剂中的碘作为指示剂，重点为淡红色。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,卡尔费休试剂法,计算： Aw=(Vs*10)/Vo Vs:1克样品消耗标准卡尔费休试剂的体积 Vo:10毫升纯水消耗标准卡尔费休试剂的体积,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,水分活度仪法,利用水分活度仪上的湿度敏感元件，测定一定条件下平衡后的食品的水蒸气分压，从而从仪器指针上直接读出水分活度的测定方法。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,食品蛋白质含量的测定,食品蛋白质测定的意义 蛋白质测定的方法和原理,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,食品蛋白质测定的意义,蛋白质是生命的基础，食品蛋白质为人体的正常生长和发育提供必须的必需氨基酸。 蛋白质对食品的营养价值、质地、色泽、风味等都有重要的影响。 蛋白质含量是某些食品的重要的质量指标。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,蛋白质测定的方法和原理,凯氏定氮法 双缩脲比色法 紫外分光光度法 蛋白质分离鉴定,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,凯氏定氮法,原理 样品与浓硫酸共同作用下加热消化，样品中的含氮有机物在浓硫酸的作用下分解成氨，氨与硫酸结合形成稳定的硫酸铵，然后加入40%的氢氧化钠，加热，则硫酸铵被分解成为硫酸钠和氨气，释放的氨气被蒸馏出来用2%的硼酸吸收，然后用标准的盐酸滴定硼酸吸收液中的氨量测定出样品中的含氮量，再乘以系数就得到蛋白质的含量。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,凯氏定氮法,分析基础：一般蛋白质的含氮量为15%-17.6%,一般取16%，也就是说100克蛋白质中含有16克氮，每克氮就相当于6.25克蛋白质。所以一般以6.25作为蛋白质的换算系数。若测定对象明确，换算系数应以具体的蛋白质的系数为准，若测定对象不明确或没有明确换算系数的蛋白质，则以6.25为准。在消化过程中常加入硫酸钾以提高消化液的沸点，加入硫酸铜作为消化催化剂。消化温度低于360，消化不易完全，温度超过410，则容易引起氨的损失，所以消化温度最好控制在360-410之间。硫酸铜除可催化消化，还可以指示消化终点。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,凯氏定氮法,操作 （1）消化：精确称取样品与硫酸，硫酸钾、硫酸铜混合加热，破坏有机物质，使其中的碳和氢变成二氧化碳和水逸出，使蛋白质脱氨并生成硫酸铵，同时做空白实验。C-N-H(NH4)2SO4CO2H2OSO2。消化的终点以消化液变得亮兰色为准。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,凯氏定氮法,操作 （2）蒸馏：消化所得液在氢氧化钠的作用下，经蒸汽蒸馏释放出氨，以硼酸溶液吸收。(NH4)2SO42NaOH2NH3Na2SO42H2O NH3H3BO3NH3H3BO3。向消化液中加入浓氢氧化钠时，会产生蓝色溶液或黑色沉淀，这是由于消化液中的铜离子与氨形成铜氨配离子，或与碱生成氢氧化铜、氧化铜的缘故。这是正常现象，如加入浓的氢氧化钠后溶液颜色不改变，说明碱量加的不够。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,凯氏定氮法,操作 （3）滴定：用标准盐酸来滴定被硼酸吸收的氨的量。NH3H3BO4HClNH4ClH3BO3。 （4）计算：蛋白质含量（%）=1000.014FM(V-V0)/S。F蛋白质的换算系数；M标准盐酸的浓度；V样品消耗演算的毫升数；V0空白消耗盐酸的毫升数；S样品的重量克数。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,凯氏定氮法,测定装置微量与半微量凯氏定氮仪,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,凯氏定氮法,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,凯氏定氮法,注意事项 （1）样品消化：采用长颈圆底烧瓶，斜置于电炉上，于通风橱中消化，确保使样品全部浸于消化液中，对于消化有困难的样品，在消化后期可加入少量过氧化氢，但绝对不能加入高氯酸。有泡沫产生时一定要注意调整火力，防止泡沫溢出。消化时可在烧瓶中加入少许碎玻璃以防暴沸。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,凯氏定氮法,注意事项 （2）蒸馏：蒸馏装置的气密性要好，蒸馏过程不得停火，加碱量要充足，动作要迅速，严格要求勿使浓碱污染冷凝器和吸收瓶，冷凝器出口一定要置于硼酸液面以下，蒸馏结束后首先使冷凝器离开吸收液，除继续蒸馏1分钟外，还必须用蒸馏水冲洗冷凝器出口。蒸馏一定要彻底，用pH试纸来判断。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,凯氏定氮法,注意事项 （3）滴定用指示剂：通常采用混合指示剂。可用0.1%亚甲基蓝的乙醇溶液与0.2%甲基红的乙醇溶液等体积混合，或1体积的0.1%亚甲基蓝乙醇溶液与4体积0.1%甲基红乙醇溶液混合，此类指示剂酸式色为紫红色，碱式色为蓝绿色，pH5.4为变色点显灰色。还可以采用3体积的0.1%溴甲酚绿与1体积0.2%甲基红乙醇溶液的混合液，或5体积0.2%溴甲酚绿与1体积0.2%甲基红乙醇溶液的混合液，酸式色为酒红色，碱式色为绿色，pH5.1为变色点，呈灰色。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,双缩脲比色法,原理 尿素小心加热到150-160，两分子尿素脱去一分子水，生成二缩脲（双缩脲）。 双缩脲在碱性条件下与少量硫酸铜溶液生成紫红色配合物，此反应称为双缩脲反应。 蛋白质分子中含有肽键，与双缩脲结构相似，因此也能呈现此反应，生成紫红色配合物，其颜色深浅与蛋白质的含量呈正比，可用分光光度法测定，其最大吸收波长为560nm。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,双缩脲比色法,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,双缩脲比色法,基础 碱性硫酸铜溶液很不稳定，常要加入稳定剂，常用的稳定剂有甘油和酒石酸钾钠，配制时先将氢氧化钾和稳定剂加入水中，在激烈搅拌的情况下缓慢加入硫酸铜溶液，防止氢氧化铜沉淀的形成。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,双缩脲比色法,特点 双缩脲法的灵敏度较差，但操作简单、快速，所以在生物化学领域内测定蛋白质常用此法。当样品中有不溶性成分存在时，会给比色带来困难，因此想将蛋白质进行脱脂处理。在有糖类存在时，含有脯氨酸的蛋白质的测定结果偏低。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,紫外测定法,是直接测定芳香族氨基酸对紫外线吸收光谱（酪氨酸和色氨酸的最大吸收为280nm）及肽键对紫外线吸收光谱（肽键的最大吸收为190nm）来定量蛋白质的一种分析方法。紫外线吸收光谱法首先用来测定牛乳中的蛋白质含量，用这个方法也可测定小麦面粉、豆类、蛋黄及肉制品的蛋白质含量。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,Folin-酚试剂法（Lowry法）,原理 Folin-酚试剂法是指在碱性条件下，蛋白质与Folin-酚试剂中的铜结合成铜-蛋白质复合物，此复合物能还原试剂中的磷钼酸-磷钨酸生成深蓝色，且溶液的颜色的深浅与蛋白质的浓度呈正比。蛋白质与Folin-酚试剂发生反应的是酪氨酸和色氨酸残基。因此，不同的蛋白质在相同浓度时由于酪氨酸和色氨酸残基的浓度不仅相同，溶液的颜色也就不仅相同。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,Folin-酚试剂法（Lowry法）,特点 该法的优点是灵敏度高，约为双缩脲法的100倍，并且简便迅速，是当前实验室常用的方法。但当样品中含有酚类及柠檬酸时对反应有干扰。Folin-酚试剂有试剂A和试剂B组成，试剂A为碳酸钠、氢氧化钠和酒石酸钾钠的混河溶液，试剂B为硫酸铜溶液。每次临用前将A：B=50：1混合而成。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,蛋白质的分离鉴定 凝胶过滤柱层析法,原理 胶过滤柱层析是指将过顶相填充到一定内径和长度的管子中，将小量的样品铺在层析柱内固定相的表面，随着流动相的向下流动，样品在固定相和流动相之间分配，由于不同的成分在固定相和流动相之间的分配系数不相同，凝胶过滤是根据被分离物质的分子质量的大小进行分离的,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,蛋白质的分离鉴定 凝胶过滤柱层析法,操作 装柱：把作为固定相的固体吸附剂填充到层析柱内的过程。Packing 上样：把样品铺到层析固定相上面的过程。Loading 洗脱：洗脱液流过固定相向下移动的过程。Eluting,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,蛋白质的分离鉴定 凝胶过滤柱层析法,凝胶过滤的几个概念 柱床体积：层析柱内液相流动相与固相固定相的体积总和。Column bed volume 洗脱体积：将某一分子质量的物质从层析柱中洗脱下来所需要的洗脱液的体积。Elution volume 外水体积：层析柱中液相流动相所占的体积。Void volume,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,蛋白质的分离鉴定 凝胶过滤柱层析法,凝胶过滤的几个概念 排阻极限：指不能扩散进入凝胶颗粒网孔内的最小物质的分子质量。大于或等于这一极限的分子，都在同一区带内快速流出，不能分开。不同的凝胶具有不同的排阻极限，如Sephadex G-50的排阻极限为3.0104。 分组分离范围：表示某中凝胶能够有效分离的物质的分子质量范围，如Sephadex G-50为1.51033.0104。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,蛋白质的分离鉴定 凝胶过滤柱层析法,凝胶过滤的几个概念 得水率：指1克干凝胶吸水膨胀时能够吸收的水分的克数，如Sephadex G-50为5.00.3g。 床体积：指1克干凝胶吸水膨胀后在层析柱中所占的体积，包括凝胶膨胀吸水和凝胶周围固定的水分之和。如Sephadex G-50为911ml/g。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,蛋白质的分离鉴定 凝胶过滤柱层析法,常用的凝胶过滤凝胶 葡聚糖凝胶：是利用肠膜明串珠菌NRRLB-512厌氧发酵生产的葡聚糖，用N，N-亚甲双丙烯酰胺作为交连剂交连而成，商品名为Sephadex ，型号后面的数字为该凝胶的得水率乘以10。若交连剂为环氧氯丙烷，则产品为Sepharcryl。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,蛋白质的分离鉴定 凝胶过滤柱层析法,常用的凝胶过滤凝胶 聚丙烯酰胺：是由丙烯酰胺与N，N-亚甲双丙烯酰胺公价聚合而成，商品名为Bio-Gel。 琼脂糖凝胶：商品名为Agarose。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,食品氨基酸含量的测定,甲醛滴定法 茚三酮比色法 氨基酸的分离与鉴定,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,甲醛滴定法,氨基酸是两性物质，其中含有氨基和羧基，但氨基酸的酸式解离和碱式解离都比较弱，不能直接用酸碱来滴定。但是氨基酸分子中的氨基能与甲醛结合，其碱性消失，COOH的酸性得以彰显，这样就可以用标准碱来滴定，以间接测定氨基酸的含量。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,茚三酮比色法,氨基酸在碱性溶液中能与茚三酮生成蓝紫色化合物（脯氨酸、羟脯氨酸除外），溶液的颜色深浅与氨基酸的含量呈正比，可用分光光度法测定，最大吸收波长为570nm。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,氨基酸的分离与鉴定,纸层析法又称为纸上层析法，通过氨基酸在固定相和流动相之间的分配系数的不同来进行分离的。它是以与滤纸结合的水为固定相，以展开剂为流动相，。进行层析时，样品中的各个物质在两相之间不断进行分配，由于各物质在两相之间的分配系数不相同，所以造成它们在滤纸上的迁移速度不相同，从而达到分离的目的。 纸层析展开的方法有上行法、下行法、水平行法和双向展开法等。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,食品中脂肪含量的测定,概述 食品中脂肪含量的测定 食品中脂肪品质的测定,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,概述,脂肪的概念 脂肪的功能 脂肪在食品中的存在形式：游历与结合,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,食品中脂肪含量的测定,索氏抽提法 酸性乙醚提取法 碱性乙醚提取法 氯仿-甲醇提取法,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,索氏抽提法,原理： 索氏抽提法是一种重量测定法，将食品用脱脂滤纸片或脱脂棉花包裹后置于索氏抽提器中，在烧瓶中加入乙醚或石油醚进行回流浸提，浸提完毕后，挥发干溶剂，测定滤纸包或烧瓶的重量，就可以得到食品中的脂肪含量。由于在此条件下有利脂肪和脂溶性成分都能被有机溶剂萃取，故将测定结果称为食品的粗脂肪含量。此法不能测定食品中的结合脂肪的含量。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,索氏抽提法,装置：,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,索氏抽提法,装置：,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,索氏抽提法,操作： 样品处理：用索氏抽提法测定样品的脂肪含量时必须将样品烘干后才能进行抽提。对于颗粒较大的样品还需进行必要的粉碎。包裹样品的滤纸也要充分烘干，若要用烧瓶的重量增加来计算样品的脂肪含量时必须将烧瓶清洗干净后烘干至恒重。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,索氏抽提法,操作： 抽提：将用滤纸包裹好的样品置于索氏抽提器的抽提筒内，连接上接受瓶，由抽提器冷凝管加入乙醚或石油醚至瓶体积的2/3。水浴上加热回流提取6-12小时。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,索氏抽提法,操作： 称量：抽提完毕后，取下接受瓶或滤纸包，若以接受瓶作为测定对象，先回收溶剂，待溶剂剩1-2毫升时，在水浴上蒸干，再置于95-105烘箱中烘至恒重。若以滤纸包为测定对象，则将滤纸包置于烘箱中烘干即可。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,索氏抽提法,注意事项： （1）样品要充分干燥和研细，本法不适用于液体或半固体样品。一般的分析纯的乙醚含有2%的水分，在提取时会发生胶溶现象，应用无水乙醚，样品也应充分烘干，而用石油醚作为溶剂时允许样品含有少量水分。 （2）正确安装和使用仪器：仪器的各接口必须密闭，溶剂不宜装的过多，滤纸包的高度不得超过虹吸管的高度，滤纸包应严格严密，不得发生漏样情况，所用的滤纸最好事先用乙醚脱脂处理。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,索氏抽提法,注意事项： （3）所用的溶剂应无水，无过氧化物，含有过氧化物的溶剂在烘干时会引起爆炸。乙醚中过氧化物的检查方法是取适量乙醚加入碘化钾溶液，用力振摇，放置1分钟，若出现黄色证明有过氧化物存在。 （4）样品中脂肪要抽提完全。时间应足够长。检查的方法，提取筒中溶剂的色泽，滤纸片法。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,酸性乙醚提取法,一些与蛋白质或碳水化合物结合的脂肪不能直接用乙醚提取，必须先用强酸（浓盐酸）将蛋白质、纤维素等水解后，使结合脂肪游离出来，在石油醚和乙醇存在的条件下用乙醚提取，本法适用于各类食品的脂肪测定，特别是加工后的面粉、焙烤食品、干酪、鱼及鱼制品，对已吸湿结块、不易烘干的样品本法效果最好。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,碱性乙醚提取法,本法是测定乳制品中脂肪含量公认的标准方法，适用于能在碱性溶液中溶解或形成均匀胶体的样品，如牛奶、奶油等。由于用乙醚无法直接将牛奶等食品中的脂肪抽提出来，所以先在样品中添加氨水和乙醇，氨水可使酪蛋白溶解，使其包裹的脂肪球释放出来，而乙醇可使酪蛋白沉淀，然后用石油醚和乙醚的混合液进行脂肪的浸提，加入石油醚是保证乙醚不与水混合。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,氯仿-甲醇提取法,对于富含脂蛋白、磷脂等脂类的样品，以此法效果最好，提取后全部脂溶性成分在氯仿层中，而非脂溶性成分则在甲醇中，本法测定的脂肪最接近于食品真实的脂肪含量。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,油脂食用品质分析,酸价 过氧化值,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,酸价,酸价是指中和1克油脂中的游离脂肪酸所需要的氢氧化钾的毫克数。可用标准的氢氧化钾对油脂进行滴定，以苯与乙醇的混合液作为溶剂，以酚酞作为指示剂。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,过氧化值,脂肪氧化的初级产物是氢过氧化物，因此测定脂肪中的氢过氧化物的量，可以评价脂肪的氧化程度。过氧化值的表示方法有多种，一般用1克油脂所需规定浓度的硫代硫酸钠（通常为0.01moLL-1）标准溶液的毫升数。根据硫代硫酸钠的消耗量就可以计算出油脂中氢过氧化物的含量。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,食品中糖类的测定,概述 还原糖的测定 蔗糖的测定 淀粉的测定,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,概述,组成生物体的主要成分 单糖、寡糖和多糖 还原糖与非还原糖,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,还原糖的测定,高锰酸钾滴定法 食品中的还原糖能使二价铜离子还原成一价的氧化亚铜，在酸性条件下加入硫酸铁，氧化亚铜能使硫酸铁定量还原成硫酸亚铁，用高锰酸钾标定溶液中生成的硫酸亚铁，根据高锰酸钾的消耗量就可以求得还原糖的量。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,还原糖的测定,斐林试剂法或直接滴定法 原理 在定量的氧化剂斐林试剂中，待测液中的还原糖即与斐林试剂起氧化还原反应，在在煮沸的条件下，斐林试剂中的二价铜离子被还原为一价的氧化亚铜（红色沉淀），而还原糖本身则被转化为糖酸。此溶液的指示剂为亚甲基兰，当达到滴定计量点时，稍微过量的还原糖即将兰色的亚甲基兰还原为无色。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,还原糖的测定,斐林试剂法或直接滴定法 操作（1）斐林试剂的标定； （2）样品准备； （3）样品测定； （4）计算。,Food Analysis and Inspection,Guohua Zhao,还原糖的测定,斐林试剂法或直接滴定法 注意 （1）滴定过程必须在沸腾条