水质、营养、空气的理化检验方法.doc

卫生检验学 是一门方法学，是研究外界环境对人体健康影响因素的重要手段之一。通过环境卫生质量指标的检测，阐明影响人体的环境因素的性质程度。 学习这门课的意义学生经过授课及实验技能的培训，使其理解掌握水质、空气及食品方面的各项环境质量指标检测的基本理论和检测技术；了解掌握水质、空气及食品等环境质量指标的具体内容及其在环境质量评价上的重要意义；用环境质量指标的检测结果，并结合国家相关法律、法规及规定，对环境质量做出正确的评价，为采取卫生措施，制定环境卫生标准提供科学依据，并对改善的环境卫生措施进行技术性评价，对环境保护提供技术咨询和服务。第一部分：水质理化检验第一章：水质检验概论第一节、水与健康一、水污染及危害1、水污染、水污染概况 a、水污染定义： 在人类的社会活动和自然因素的影响下，给各种水体环境带来杂质，当这些杂质达到一定程度就会发生水质变化，给人类环境和水的利用产生不良影响，就称水污染。b、水污染恶化的特点：溶解氧下降，水中厌氧菌繁殖，产生恶臭，由于有机物分解、富营养等使耐污耐肥、耐毒的低等水生动植物繁殖。鱼类等高等动物死亡，破坏生态平衡，有毒物浓度增加，有毒物毒性增强。、水体的自净能力 a、定义：水体通过物理（稀释、扩散、沉淀）、化学和物理化学作用（氧化还原、分解化合、沉淀溶解、吸附解吸附）、生物化学作用（生化分解、转化、富集）等的综合作用，使进入水体的污染物逐渐分解破坏，恢复到污染前的状态，水体所具有的这种能力就称作水体的自净能力。b、水污染净化过程的特点：污染物自我衰减，污染物被水体同化，有机物进一步降解成无机物，污染物形态发生变化。c、自净容量：水体通过自净作用而使其不受污染所能承受污染物的量称自净容量。2、水污染的危害 （1）水污染与疾病 与水有关的疾病有三类：地球化学疾病 介水传染病 化学中毒（2）对人体健康的危害a、生物性污染的危害：介水传染病 流行特点：水源一次大量污染后，出现爆发性流行；病例分布与供水范围一致； 如采取有效措施，流行可迅速得到控制。b、化学性污染的危害：汞化合物的毒性：汞蒸汽、 有机汞（甲基汞）、无机汞 汞的甲基化 汞的生物富集砷化合物的毒性：砷本身无毒，其化合物有毒，且价态越高毒性越低。镉化合物的毒性：痛痛病铬化合物的毒性：六价铬的毒性最大（3）对水产业的影响（4）对生态平衡的破坏（5）对工农业生产的影响二、污染源的分类1、水污染物：凡能造成水体的水质、生物质、沉降物质量恶化的物质和能量，都称水体污染物。2、污染源的类型：凡向水体排放或释放污染物的来源和场所，都叫做污染源。可分为自然和人为两大类。3、一些水的特点（1）生活污水主要来自人口密集的城市，其中大多数是水，固形物不足1%。所含污染物为无毒、低毒的无机盐类、营养有机物、病原微生物和洗涤剂，N、P、S含量，易产生恶臭。水质成分呈有规律的日变化，用水量成较规律的季节变化。（2）工业废水这是目前水体的主要污染源，量大、面广、成分复杂、毒性大难以净化、处理难。（3）农业废水 面广、分散、难于收集和治理，它是农作物、水产、地下水的主要污染源含有较高的植物营养素、病原微生物、化肥、农药、生化需氧量高。三、水质检验的意义1、水质自然界没有化学纯净的水。（1）水质：水及其中杂质所共同表现出来的综合特征。 （2）水质指标：衡量水中杂质的具体尺度。各种水质指标表示水中杂质的种类和数量，由此可判断水质的优劣和是否符合要求。2、水质检验的意义 （1）防止发生急慢性中毒和疾病蔓延。（2）检查执行标准的情况。（3）为治理提供依据、评价提供指标。四、水质检验的方法 1、水质检验的定义（1）水检具体任务：水检具体任务是确定水体中各种杂质的种类和数量(定性与定量），包括水质理化检验和微生物检验（2）水质理化检验：水质理化检验是以分析化学的基本原理为基础，以水为样品，采用各种化学分析和仪器分析进行检验的方法学。2、水检的特点：测定对象多变、待测成分含量变化大、干扰严重、可供选择的方法广泛3、方法要求：使用范围广、灵敏度高 、操作简便 、分析周期短 、经济实用五、水质检验结果的表示方法使用通用物理指标，均按国际单位表示或按其特定单位表示。有毒有害物质：mg/L 。第二节、水质卫生标准及卫生评价 一、饮用水的基本卫生要求1、流行病学上安全2、水中所含的化学物质应对机体无害3、感官性状良好4、水量充分，使用方便二、饮用水水质标准 1、感官性状指标 （1）水温a、测定意义：判断水体是否受到热污染；为某些水质指标及卫生学评价提供参考依据b、测定方法：温度计法（测定水温的同时，应测定气温）。（2）色度a、测定意义：水色与水中共存的呈色杂质有关,显示污染与污染程度，为其他测定项目及水处理提供依据。表色是各种杂质所呈现的水色。真色是除去悬浮物之后的水色。b、测定方法：铂钴比色法、稀释倍数法 饮用水的色度不超过15度，并且不得呈现其它异色。（3）浊度 水是否混浊常作为表观上判断水是否受到污染的特征之一。沉淀和过滤等手段均可降低浑浊度，因此浊度也可用来衡量净化过程中除颗粒物的效果。我国规定一定粒度的硅藻土1mg/L所产生的浑浊度为1度。饮用水的浊度不得超过5度。 （4）臭和味 a、测定意义：判断水体是否被污染及主要污染物；评价水处理效果及追踪污染源b、测定方法：稀释法(由于水温对臭有很大影响，必须同时测定水温)。饮用水应无臭无味,不得有肉眼可见物。2、化学性状指标（1）PH值 （2）溶解氧：生存条件、反映水体的自净能力与速度、间接反映水体受有机物污染的状况（3）耗氧量 （4）生化需氧量（5）氮化物 （氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮）（6）硬度 （7）有毒化学物质 3、生物学指标（1）细菌总数（2）大肠菌群第三节、水样的采集和保存 一、样品的采集 所采水样应具有代表性，能真实的反映出水体的水质变化。 1、准备器材（采样器材、盛样器材） 多用硬质玻璃瓶和塑料瓶，部分采样器为铁质。（1） 器皿的原则尽量不引起水样的变化：盛样用具应稳定（本身成分不进入水样、表面性质稳定、无吸附和离子交换等），易于密闭和开启，不易破碎，易清洗，并可反复使用。（2）选择容器的清洗。作用是尽可能减少容器内壁对样品沾污的危险。一般用铬酸浸泡或用其它洗涤剂洗净，玻璃瓶最好用稀硝酸浸泡，最后用蒸馏水多次冲洗。采样前再用水样荡洗几次。2、采样量 一般是3-5 L（检测项目及检测方法）二、采样方法 1、天然水和生活饮用水的采集 直接取点样分析2、生活污水和工业废水的采集 布点法采集 间隔式等量取样、平均比例取样、瞬间取样、单独采样3、污染调查时样品的采集 网点样（对照点、控制点、消减点）三、水样的保存 目的在于使水样采集后组成不发生变化1、影响因素：物理因素、化学因素、生物因素2、保存方法：冷藏或冷冻、密封避光、控制PH、加入保护剂四、采样质量控制1、现场空白样：反映采样过程操作步骤与环境条件对样品质量的影响2、 运输空白样：反映样品运输、现场处理、储存期间及容器带来的沾污3、 现场平行样：反映采样和实验室测定的精密度4、 现场加标样：反映测定对象在采样、运输过程中准确度变化状况第二章：主要化学性状指标及有害化学物质的检测 第一节、三氮的测定NH3-N、NO2- N、NO3-N总称为三氮，主要来自含氮有机物和粪便污染，以及特殊工业污水。随着无机化作用的进行，水中有机氮化合物不断减少，微生物的营养素不断减少，水中致病性微生物也逐渐减少，因此三氮的含量多少常作为水体有机污染程度以及自净能力的指标。无机化作用：水中复杂的含氮有机物在微生物和氧气的作用下转化为简单无机物的过程。NH3 (NH4+) NO2 NO3-+ - - 新近 （污染情况水体自净能力）- + - 不久- - + 很久+ + + 连续一、NH3N 氨氮在水中主要以两种形态存在NH4+ 和 NH3。一般要求饮用水中的氨氮不得超过0.02mg/L。1、纳氏试剂比色法（1）原理：在碱性溶液中氨与纳氏试剂碘化汞钾生成棕黄色的碘化氧汞胺，反应产物在15-30分钟内稳定，颜色深浅与氨氮的含量成正比。（2）特点：本法是用于无色透明、氨氮含量较高的水样，本法准确、操作简便、但抗干扰能力差。2、样品前处理-蒸馏法 （1）原理：利用在碱性条件下NH3易挥发，通过蒸馏使其与水中共存成分分离而消除干扰，再进行比色法检测。（2）特点：本法可分析有色浑浊干扰成分多的水样，也可用来分析成分复杂的工业废水和生活污水。（3）操作：加热蒸馏，稀酸溶液做吸收液。 水样调至中性 水样（25.0ml） 标准系列 水至25ml 酒石酸钾钠 纳氏试剂 混匀，放置15分钟，比色测定（4）注意事项：a采样后尽快分析。如需保存加硫酸使 PH1.52于4下保存。 b余氯加Na2S2O3除去。c水硬( Ca2 Mg2 )加酒石酸钾钠溶液络合。 d蒸馏时PH应为7.4，加缓冲溶液。e加入标准溶液后即加水稀释混匀，再加其它试剂，防止生成沉淀。 f测定时，避免在同一环境内使用浓氨水。（5）计算： T：水样颜色相当于标准溶液的体积（ml） C：标准溶液的浓度（ug/ml） V：取样量（ml）二、NO2-N 是含氮有机物分解的中间产物，水中检出亚硝酸盐氮，说明污染有机氮化合物正在分解，水体在不久前受到污染，结合NH3-N、NO3-N，可推测水体污染和自净程度。饮用水NO2-N不得超过0.001mg/L比色法1、原理：在稀盐酸溶液中，亚硝酸与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，生成重氮化对氨基苯磺酸，后者再与盐酸甲萘胺偶合产生紫红色偶氮染料，在540nm处比色测定亚硝酸盐的含量。2、操作：处理后水样调至中性 标准系列 水至50ml 对氨基苯磺酸混匀放置3分钟 醋酸钠缓冲溶液 混匀 盐酸甲萘胺混匀放置10分钟 比色测定3、注意事项：（1）有色金属离子干扰测定，用Al(OH)3絮凝法，过滤除去悬浮物。 （2）重氮化最佳PH1.4，偶合化最佳PH2.02.5，用醋酸钠缓冲溶液来维持。 （3）显色速度与温度有关，温度低于15时，可适当进行水浴加热。染料的稳定性也与温度有关，温度低，显色慢褪色也慢；温度高，显色快褪色也快。 （4）试剂加入次序应严格遵守操作步骤，试剂的加入要间隔合适的反应时间。 三、NO3-N 是水中含氮有机物无机化作用的最终产物，如果水中只有NO3-N，有机氮、NH3-N、NO2-N都不存在，则表示污染的有机物已分解完全。但NO3-N含量过高，对人体健康有害，可引起儿童血液中变性血红蛋白增加。有些国家规定，饮用水中NO3-N不得超过20mg/L。1、麝香草酚分光光度法（1）原理：硝酸盐与麝香草酚在浓硫酸溶液中生成硝基酚，在碱性溶液中发生分子重排而变为黄色化合物，415nm处比色测定。（2）注意事项：a去除颜色：用Al(OH)3絮凝法，过滤除去悬浮物。 b去处氯化物：AgNO3 AgCl Cl NO3 NO NOClc扣除亚硝酸盐的影响：加高锰酸钾NO2 H2SO3 NO HNO3 2、二磺酸酚比色法 浓硫酸与酚作用生成二磺酸酚，二磺酸酚在无水条件下与硝酸根作用，生成硝基二磺酸酚，中和至碱性，后者发生分子重排而变为黄色化合物，410nm处比色测定。3、镉柱还原法4、紫外分光光度法第二节、耗氧量的测定一、概述1、定义：COD（chemical oxygen demand)是指水中还原性物质在规定的条件下，被强氧化剂氧化，所消耗氧化剂相当于氧的量。结果以O2mg/L表示。用于表明水中有机物的含量，是评价有机物污染的指标之一。 水中有机物包括碳水化合物、蛋白质、油脂、氨基酸、脂肪酸、酯类等，其来源一是动物或植物的残骸分解，二是来自排入水体的生活污水和工业废水。2、各环境水体的COD水平 清洁水 23mg/L 污染的水源水 10mg/L生活污水 3090 mg/L 工业废水 差异很大 数十至数千mg/L我国规定：工业废水排放标准 100 mg/L 制革造纸等 300 mg/L二、测定方法1、酸性KMnO4法（1）原理：水中还原性物质在酸性条件下，加热至沸时被KMnO4氧化，剩余氧化剂用H2C2O4还原，根据KMnO4的量求COD。（2）操作步骤：100.0ml水样置于处理锥形瓶H2SO4+10.0mlKMnO4 加热至沸 10min 10.0ml H2C2O4 KMnO4 v1 10.0ml H2C2O4 KMnO4 v2 计算 0.01N （N1VI = N2V2）（3）注意事项：a测定要严格按操作条件进行。 b反应要维持一定的酸度，以H0.43M为宜。太高KMnO4自动分解；过低反应速度太慢。酸度只能用H2SO4调节。 c水样消耗KMnO4为原加入量的一半左右，如果水样COD值较高（即高锰酸钾的特征色很快消失）。则需将水样稀释后测定，稀释水样要做空白测定。由于稀释倍数不同COD值不同。因此测定结果要注明稀释倍数。 d要测平行样e Cl- 浓度大于 300mg/L有干扰2、碱性KMnO4法（1）原理：水样的还原性物质在碱性条件下，用KMnO4氧化，过量的KMnO4在酸性条件下用H2C2O4还原。（2）操作步骤：由于碱性条件下KMnO4氧化力低，可防止Cl干扰。酸性CODMn大于碱性CODMn。3、K2Cr2O7 一定量的水样在强酸性条件下，K2Cr2O7将有机物氧化，剩余的氧化剂K2Cr2O7以邻菲罗啉为指示剂，用硫酸亚铁铵回滴，由消耗氧化剂 K2Cr2O7的量求COD。4、以上三种方法的比较 方法酸性KMnO4法碱性KMnO4法 K2Cr2O7氧化剂 KMnO4 KMnO4 K2Cr2O7反应条件 HKMnO4沸水浴30分钟 OHKMnO4 加热10分钟H2SO4 AgSO4 回流2小时适用范围清洁水Cl小于300 mg/L清洁水Cl大于300 mg/L污水及工业废水特点简单,分析时间短,重现性好,大量Cl有干扰,氧化不完全 50%能消除大量的Cl干扰，氧化更不完全 几%费事，操作繁杂，重现性好氧化完全 95100%第三节、挥发性酚的测定 一、酚的分类 挥发性酚：是指蒸馏时能随水蒸气一起挥发出的，多数沸点小于230的酚。结果以C6H5Omg/L计，多数是指一元酚类。二、苯酚特性弱酸性、易氧化、易吸附、易被微生物分解，mp42 ，bp181.7三、水中酚来源及危害环境水平： 卫生标准：清洁水 0 饮用水 0.002mg/L水源水 00.001mg/ L 水源水 0.01 mg/L生活污水 00.01 mg/L 污灌水 0.5 mg/L受污染水 0.0040.8 mg/L 工业废水排放标准 0.5mg/L 四、测定方法1、水样的采集与保存硬质玻璃瓶，采样后尽快分析，加保存剂后也只能在4 不超过24h。保存方法： a、NaOH使PH11 钠盐，降低挥发性，抑制微生物分解。b、H3PO4 PH=4 ，加CuSO4抑制微生物 2、样品前处理水蒸气蒸馏：全玻蒸馏器250ml水样H3PO4 PH=4 CuSO45ml 蒸馏收集250ml馏液（各种酚馏出的速度相差很大）3、溴化滴定法（1）原理：在含过量溴的溶液中，酚与溴反应生三溴苯酚剩余的溴与碘化钾作用，释放出游离碘，再以硫代硫酸钠标液滴定，根据硫代硫酸钠标液的用量。与空白溶液比较得出酚的含量。（2）操作：酚的溴化 碘的游离 滴定（3）注意事项：不能直接取溴水：剧毒易挥发，取量不准确且新生态反应活性高，有利于溴化反应完全进行。4、4氨基安替比林比色法 （1）原理：在PH=10.00.2和铁氰化钾作为氧化剂的条件下，显色剂4氨基安替比林与酚类化合物生成红色安替比林染料，比色测定。 水溶液中=510nm颜色稳定30分钟；CHCl3溶液中=460nm颜色稳定4h（2）方法特点：不能测定对位有取代基的酚；直接比色法适于0.12mg/L水样；萃取比色法适于0.002 0.1mg/L水样。（3）注意点：a使用全玻磨口蒸馏器。b蒸馏时用H3PO4调。c严格遵守加液顺序。d加入氨缓冲溶液，使溶液呈碱性，防止4氨基安替比林缩合为安替比林红。e加入4氨基安替比林与酚缩合。f加入氧化剂以形成醌式结构的红色氨替比林染料，先加氧化剂可将酚氧化成醌。第四节、铅、铬的测定一、金属污染物的特点二、铅三、铬1、概述 （1）污染源： 工业废水、冶金、电镀、制革等。（2）生理作用：是人体必需微量元素之一。 （3）毒性： Cr()、Cr()、Cr()、Cr。 （4）环境水平和卫生标准： 饮用水0.05mg/L 河水110ppb 海水0.15ppb2、测定Cr() （1）二苯碳酰二肼比色法a原理：在酸性条件下，六价铬与二苯碳酰二肼生成紫红色络合物。比色测定。b注意点：造成Cr()损失和污染的因素：样品的保存期尽量短，容器内壁要光滑，否则易吸附，不能用刷子刷，容器不能用铬酸洗液洗。影响比色定量的因素：水样本身有色，水样浑浊。影响氧化还原的因素：酸度对反应有影响，温度影响稳定性。（2）测总铬碱性KMnO4a原理：Cr3+ KMnO4 Cr6+ MnO2KMnO4（剩） C2H5OH CH3CHO + MnO2 MnO2用 MgO Mg(OH)2絮凝 MnO2Mg(OH)3 （ MnO2Mg(OH)3 对Cr6+有吸附）转移(过滤、洗涤)、定容b特点：由于要过滤，所以适用于浑浊水样，多用于工业废水和生活污水；氧化力较弱；重现性较好。酸性KMnO4 a原理：Cr3+ KMnO4 Cr6+ MnSO4KMnO4 NaN3 H2SO4 N2 MnSO4b特点：氧化力强，多用于清洁的地表水；重现性较差，NaN3还原能力强第二部分：食品理化检验食品安全（Food Safety）：making a food safe to eat; free of disease causing agents食品质量（Food Quality）：making a food desirable to eat; good taste, color, and texture 食品理化检验（Physical and chemical analysis of food）：是以分析化学、食品化学为基础，采用现代分离、分析技术，研究食品营养成分和食品安全有关成分的理化检验原理和方法的一门学科。食品卫生法规定：食品应当无毒、无害，符合应当有的营养要求，具有相应的色、香、味等感官性状。第一章：绪论第一节、食品理化检验的重要性一、食品理化检验的重要性食品检验是保证食品安全和质量的重要手段：1、对食品进行分析检验，可以掌握食品中营养素的质和量，指导合理营养；开发食品新资源、新产品；为提高整个民族的健康水平和身体素质提供依据；2、分析食品中有害物质，对食品的生产、加工、运输、储存、销售过程进行控制，指示食品的质量变化，防止污染环节，为国家制订卫生标准、管理措施、技术政策提供科学依据；3、对食品进行监督检验，防止在生产和销售过程中出现粗制滥造和掺假掺杂；4、食品中毒检验，查明中毒物质，为诊断和治疗提供依据，同时为法律纠纷提供旁证；5、对三废和农药的经常性食品进行监督检验，能观察到各种有害物质在食品中的消长情况，进一步用来评价环境保护质量。二、食品理化检验的内容1、营养成份检测2、有害成份检测具体包括：o 食品的感官检验o 食品营养成分的检验o 保健食品的检验o 食品添加剂的检验o 食品有毒有害成分的检验o 食品容器和包装材料的检验o 化学性食物中毒的快速鉴定o 转基因食品的检验三、食品理化检验的发展趋势检验结果的精密度和准确度前提保证；微量、快速、自动化第二节、食品样品的采集和保存采样时检验人员应亲临现场，记录现场情况，采样的地点和日期，样品编号，食品名称，采样单位和采样人，并附以正式采样依据。对情况复杂，重大的，采样工作应由两人以上协同进行。一、食品的特点：1、不均匀性2、易变性二、采样方法1、总体2、样品3、采样原则样品有代表、真实性、准确性、及时性、合理性4、采样量根据检验项目的多少和采用的方法来决定。一般每个食品样品采0.5-1Kg即可满足要求，供测定、复验和备查三部分用。5、采样方法随食品的形状、种类和检测项目的要求而异。（1）同属性（同质）食品样品的采集a桶装液体或半流体食品：b散装粮食及固体食品：按三层五点进行采样，再按四分法缩分，直至样品需要量。c包装食品：按袋数/2进行抽样，如有200袋，可取不同存放部位的10袋，用采样器抽取样品，再按四分法缩分。d稻米的农药残留量测定：从稻田各点采样，折合米10Kg的稻子, 经脱粒、晾干、混匀后采1.5Kg。e肉鱼类食品：采集可食部分，肥瘦分开，切碎混匀，再按四分法缩分。f蔬菜水果：个体大小及成熟程度差异较大，且不同部位含量不均匀，可按成熟程度及个体大小的组成比例，选取其中的部分个体，如大: 中:小=2：5：3进行采样，对每一个体按生长轴心从对角线分开，取对角1/4或1/8部分混合缩分。g罐头和小包装食品：重量250g至少取三个，250g至少取六个。（2）不同属性的样品的采集单独采样，分别测定。三、样品的保存1、保存原则：防止污染、防腐败变质、稳定水份、固定待测成分2、保存方法：净、密、冷、快第三节、食品样品的前处理一、食品样品的制备（常规处理）1、除非可食的部分2、去机械性杂质3、均匀化处理：防污染、全部过筛 二、食品样品的无机化处理无机化处理：是针对无机成分测定的前处理方式。 1、湿消化法（1）定义：简称湿法，适量样品中加入浓HNO3 HClO4 H2SO4等氧化性强酸，结合加热来破坏有机物。有时加一些氧化剂KMNO4，H2O2或催化剂CuSO4，HgSO4，SeO2，V2O5等，以加速样品的氧化分解，完全破坏有机物，使待测的无机成分释放出来。（2）常用的氧化性强酸的特点（持久性、氧化能力） HNO3HNO3 温热及光照 O2+NO2+H2O O2+NO氧化力强、溶解力强、持久性差（bp121.8)、有NOX干扰 浓热HClO4 浓热HClO4 加热 新生态O+O2+Cl2氧化力强、持久性较好（bp203)、容易发生爆炸 浓H2SO4碳化力强、溶解度不好、持久性较好（bp338)、氧化能力较弱：N NH3（3）常用混合酸 HNO3HClO4HNO3H2SO4HNO3HClO4H2SO4（4）终点判断：无色透明或淡黄色透明不再变化（5）消化的操作技术 敞口消化法 digestion in open container回流消化法 reflux digestion冷消化法 digestion at low temperature密封罐消化法 digestion in open container 微波消化法 microwave-assisteddigestion湿法消化装置（p12）（6）消化操作的注意事项 消化所用的试剂，做空白实验防暴沸消化过程中需要补加酸和氧化剂时，首先要停止加热，稍冷后沿瓶壁缓缓加入，以免发生剧烈反应，引起暴沸，造成对操作者的危害和样品的损失，以及对环境的污染。2、干灰化法（1）高温干灰化法方法步骤：将样品放在坩锅中，在500-550的马弗炉2h或600 0.5h高温下使样品脱水，炭化，并在空气中氧气的作用下 ，使有机物氧化分解成CO2、H2O和其他气体而挥发（灰化），剩下无机物溶解后供测定。优点：空白值较低；称样量较大（可达10g左右）；操作简便，需要设备少；灰化过程中不需要人一直看守；适合大批量样品的前处理，省时省力。缺点：易挥发损失和吸留损失(低沸点的元素回收率较低)。提高回收率的措施：适宜的温度；加入助灰化剂，促进灰化和防止损失。（2）低温干灰化法 三、 其它前处理方法1、挥发法和蒸馏法： 扩散法、顶空分析法、氢化物发生法 2、沉淀法3、色谱分离法4、透析法5、溶剂提取法：浸提法、萃取法第四节、生物和临床样品原子吸收分析中的样品前处理第五节、常用检测方法一、感官检查 感官检查意义二、比重检查1、相对密度：指某物质在20时的质量与同温度同体积纯水的比值。2、方法：比重瓶法、比重计法。3、检查意义：三、薄层色谱法TLC (thin layer chromatography P216)食品中农药残留量、AFT等霉菌毒素和某些食品添加剂的分离和分析、少量物质的分离提纯。1、优点：不仅分离效果好而且分离过程就是鉴定过程。方法简便，设备简单，操作容易， 分离效果好。2、缺点：半定量，制板较麻烦，Rf值影响因素多，灵敏度不高。但簿层扫描仪的应用，预制板的出售，加速了TLC的商品化，仪器化，自动化方向发展，因此对其价值又引起了新的注意。3、 操作过程：制板、点样、展开、显色、分离分析四、化学分析方法五、仪器分析方法（原子吸收法）测定几乎所有的金属和部分类金属原素，广泛应用于环保，医药卫生，冶金，地质，食品, 石油化工和工农业等部门的微量和痕量元素分析。1、基本原理2、结构3、原子吸收分析的分类和特点4、分析最佳条件的选择a、波长的选择b、灯电流的选择c、火焰类型和助燃比的选择d、狭缝位置的选择e、观测高度的选择f、选择合适的试液提升量g、石墨炉法合适升温程序六、酶分析法和免疫学分析方法第六节、食品理化检验中的基本要求一、蒸馏水的要求食品检验分析过程离不开蒸馏水，实验室经常用到以下几种：普通蒸馏水、去离子水、无氨水、双蒸水。根据检测项目及要求不同，选用不同的的蒸馏水。如无特别说明，无论试剂的配制还是试验过程中加入的水都是指蒸馏水二、试剂的要求化学试剂按纯度分为四级：一级 优级纯 简称GR，用作基准物。二级 分析纯 简称AR 食品分析过程中常用的试剂三级 化学纯，简称CR 分析要求较低时使用。四级 试验试剂，简称LR，纯度较低，分析很少采用。三、一般器皿的要求食品检验分析时所需器皿可根据要求选用。 一般试剂瓶和容器最好选用硬质玻璃，有些试剂对玻璃侵蚀性强，需选用塑料瓶，对光线敏感的试剂要用棕色瓶储存。特殊需要时选用聚乙烯、聚丙烯等容器存放试剂或样品。 器皿的洗涤可根据器皿情况及测定要求采用不同的洗涤方法，一般化学实验室采用中性合成洗衣粉洗涤和浸泡器皿的方法，效果较好。第七节、食品卫生标准简介国内：国家标准、行业标准、地方标准、企业标准 GB17401-2003 GB/T5009.12-2003国际标准：ISO International Standardization Organization CAC Codex Alimentarius Commission AOAC Association of Official Chemists第二章：营养成分的测定 天然食品或加工食品中所含对人体健康有营养意义的成分称食品营养成分。包括蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、无机盐（包括微量元素）和水共六大类。第一节、 水分的测定一、生理意义1、营养素和代谢产物的溶剂2、体内化学反应能够进行的必要条件3、帮助营养素的吸收和废物的运输排泄4、调节体温，润滑关节和肌肉，减少磨擦二、测定水分的意义1、水分多，有效成分就少2、食品成分以干重计才有可比性。3、水分多，微生物酶的活性加强，不利于食品的保存三、测定方法1、直接干燥法本法操作简便，应有范围广。适用于多数样品特别是较干样品的水分测定，不适合含挥发性成分多，或在100左右易分解氧化的物质。（1）原理：一定量样品，在常压下，于95105烘箱烘烤，食品中水分蒸发逸出，直至样品的质量不再减轻，称重，所减少的重量即是水分重量。以百分含量计。（2）操作：将样品混匀，磨碎，全部过60目筛，混匀。将扁形称瓶洗净，1051烘1h，干燥器中冷却05h称重，再烘干1h，冷却05h，称至恒重。 精确称取210g样品于已恒重的称瓶，散开铺平，半开瓶盖，1051烘烤3h取出，干燥器中冷却05h称重；再烘1h，冷却，称重至恒重。 计算：以百分含量计。（3）注意事项：样品须磨细，铺层不宜太厚5mm，扁形称瓶。半固体样品，应放在水浴上蒸去大部分水分，再放烘箱。 粘稠样品可加海沙，水浴上边加热边搅拌，增大蒸发面积，防止结痂，再放烘箱。 恒重。前后两次烘烤冷却后称重，重量差在规定水平 2mg。关键在于第一次尽量烘够，放入干燥器冷却的时间尽可能一致。2、减压干燥法本法时间短，温度低，适合在100易分解氧化的样品、水分多挥发慢及冻胶状样品、淀粉制品、豆制品、味精、含糖量高、油脂等。原理：减压干燥法是在真空干燥箱中进行，箱体密闭，可抽气减压，通常采用压力为4055kPa，温度 5060，23h即可达到恒重。3、蒸溜法（1）原理：在样品中加入与水互不相溶且比水轻的有机溶剂，加热使水分与有机溶剂一起蒸溜出来（利用两种互不相溶的液体沸点低于各组分别的沸点），蒸溜出来的蒸汽被冷凝、收集于标有刻度的集水管中，当管中水量不再变化时，直接读水的体积，既是样品的含水量。（2）注意事项：甲苯能溶解少量的水，所以甲苯要先用水饱和。 防止水分附着在管壁，仪器需清洗干净。蒸馏结束后，冷凝管上的水珠应全部冲下。集水管小刻度为0.1ml，即100mg以下的质量为估计值，精确度较烘干法差。第二节、 食品中蛋白质的测定一、生理意义1、生命的物质基础2、构成组织的重要成分3、保证生物体生长发育、新陈代谢及修补组织的原料二、测定蛋白质的意义测定蛋白质的含量，虽不能决定蛋白质的营养价值的大小，但却是评价其营养价值的基础，为合理调配膳食及开发食品资源提供依据。1、含量2、消化率3、生物学价值4、蛋白质的互补作用三、测定方法-凯氏定氮法1、原理：样品与浓硫酸在催化剂的共同作用下一起加热，破坏有机物，使蛋白质分解的NH3+与H2SO4生成(NH4)2SO4,在强碱的作用下,释放NH3,通过蒸溜使氨与其它物质分开，用适当吸收液吸收，HCl滴定，根据HCl的消耗量含氮量蛋白质含量。消化、蒸溜、滴定、计算。2、说明：如无特别说明，食品含氮量均按16%计算。消化过程只能用H2SO4 、K2SO4 CuSO4。3、操作：半微量凯氏定氮仪。改良式半微量凯氏定氮仪。第三节、 食品中维生素A的测定一、饮食中维生素的重要性二、食品中VA的测定1、结构2、理化性质：VA是条状黄色结晶，脂溶性维生素。易溶于脂肪和有机溶剂。对酸、碱、热较稳定，在空气中易被氧化，对日光和紫外线敏感。当与酸败油脂共存时，胡萝卜素为橙红色。3、生理功能：维生素A具有抗干眼病的作用，维生素缺乏可致干眼病、夜盲、角膜软化、充血、上皮细胞角化等症状。4、来源与需要量5、测定方法（1）三氯化锑比色法（AOAC）原理：VA与SbCl3的饱和CHCl3溶液反应，生成蓝色物质，620nm波长有最大吸收其吸光度与维生素A的含量成正比。6S内比色完成。注意事项：样品处理 样品用有机溶剂萃取脂肪皂化除去，即样品加KOH的乙醇液，用水冲洗（去肥皂）再用乙醚萃取VA，防乳化，用无水Na2SO4脱水，蒸去乙醚，CH2CH3OH或CHCl3定容。样品保存：常吹H2或N2及Vc苯三醇等抗氧化剂保护VA 整个实验应在暗处进行，显色反应在吸收池中进行。（2）维生素A的HPLC法测定样品预处理：皂化法色谱柱：十八烷基键合相， 十八烷基（C18H37）键合到硅胶表面流动相：甲醇+水=98+2检测器：紫外检测器定性： 定量：第四节、食品中脂肪的测定一、脂肪的生理意义脂肪（fat）人体热能的重要来源，供给人体必需脂肪酸，是脂溶性维生素的良好溶剂，帮助脂溶性维生素的吸收。能改善食品的感官性状，增加细腻感和美味。富含脂肪的食品在胃内有较长的停留时间，使人有饱腹感。脂蛋白在调节人体生理机能和完成体内生化反应方面具有重要作用。脂肪的存在形式：游离脂肪和结合脂肪，少量脂溶性成分。二、提取方法1、索氏提取法：粗脂肪（crude fat）或醚萃取物。（1）索氏提取器：球瓶、提取筒和冷凝管三部分组成，各部分用磨砂玻璃密合。（2）称重方法增重法：、适宜于脂肪含量较高的样品。否则称重误差增大。、球瓶必须事先彻底清洗、烘干，并称至恒重。、不得沾污，防止水浴沾污球瓶外壁。、挥干有机溶剂时温度不能太高，以免脂肪氧化而增加质量和恒重的困难。、每套仪器只能作一份样品，较难保证平行操作条件。减重法：、样品中脂肪含量高低均适用。、清洗要求不必很严格，球瓶无须事前烘至恒重。、除去有机溶剂时，直接烘烤滤纸包，有机溶剂损失少。、样品滤纸包无脂肪，不存在高温下脂肪氧化的问题，易恒重。、一套仪器安装好后可连续操作，只需更换新的样品滤纸包即可。 、在一套仪器中放入数份样品，可得较好的平行结果。（3）注意事项：I、 要求样品充分干燥和磨细，本法不适用于液体和半固体样品中脂肪的直接提取II、 正确安装仪器，各部接口必须密闭吻合，不得在接口处涂抹凡士林。III、球瓶中有机溶剂不宜装得过满，装2/3体积即可。IV、装样品的滤纸包不得超过虹吸管的高度，否则提取不完全。V、 滤纸包应严密，不漏样品细粉，滤纸事前用乙醚浸泡进行脱脂处理。VI、所用的乙醚或石油醚，应无水、无醇、无过氧化物。VII、提取完全的依据：色素、薄纸片油迹、根文献资料、滤纸包烘干称重，再提取。2、酸水解法：总脂肪（total fat）或水解后的醚萃取物。（1）原理：（2）操作：固体样品2-5g ，液体样品10g, 加水8ml,盐酸10ml或加盐酸10ml； 置于70-80度水浴中，加热40-50min，搅拌 稍冷后 乙醇 蛋白质沉淀 再加1+1的乙醇-石油醚混合液 分层准确取一定体积的醚层于小锥形瓶 水浴中蒸干 置100-105度烘箱干燥2h，恒重计算食品中总脂肪 的含量。3、碱水解法本法适用于乳、乳制品以及含有乳类食品中脂肪 的测定，在方法上与酸水解法类似；只是用氨水代替盐酸，使乳中的酪蛋白钙盐溶解，并破坏胶体状态，释放出脂肪，再用乙醚-石油混合液萃取。第三章：食品添加剂的测定一、食品添加剂简介1、食品添加剂(food additives)是指为了改善食品的感官性状，延长食品的保存时间，以及满足食品加工工艺需要而加入食品中的某些化学合成物质或天然物质。这些物质不是食品固有成分，本身不作为食用目的，也不一定有营养价值。2、食品添加剂的种类（按来源分）天然食品添加剂：利用动、植物组织或分泌物及以微生物的代谢产物为原料，经过提取、加工所得到的物质。如：淀粉糖浆、植物色素等。化学合成添加剂：通过化学合成手段所得到的有机或无机物质。3、我国食品添加剂使用卫生标准我国允许使用的有：防腐剂，抗氧化剂，漂白剂，发色剂，着色剂，甜味剂，酸味剂，香味剂，凝固剂，疏松剂，增稠剂，消泡剂，抗结剂，品质改良剂，乳化剂，香料等22类近1600种。二、甜味剂1、甜味剂的种类天然甜味剂 甘草、甜味菊糖苷、麦芽糖醇人工甜味剂 糖精（钠）、环乙基氨基磺酸钠（又名甜蜜素）、天门冬酰苯丙氨酸甲酯（又名甜味素）、天门冬氨酰苯丙氨酸甲酯等（阿斯巴甜、蛋白糖）2、甜味剂糖精钠的检测（1）糖精及糖精钠的结构式（2）理化性质：糖精为白色结晶，芳香味，对热不够稳定，在酸性或碱性条件下，长时间加热会逐渐分解，在中性或弱碱性条件下，短时间加热变化不大，易溶于乙醚、氯仿等有机溶剂，难溶于水，其钠盐易溶于水，不溶于乙醚。糖精钠的甜度是蔗糖的300-500倍:。o 糖精钠被摄入人体后，不能被吸收利用，不分解，不供给热能，大部分从尿中排出.o 其致癌作用有争议，考虑到人体的安全性，1997年FAO/WHO公布，将其ADI值定为05mg/kg体重o 我国规定糖精钠的使用量，不得超过0.15g/kg 。（3）样品前处理提取法：萃取法、浸取法原理：糖精钠在酸性条件下转变成糖精，用乙醚提取。蛋白质：CuSO4 和 NaOH 沉淀脂肪：可先在碱性条件用乙醚萃取脂肪，然后酸化，再用乙醚提取糖精酒精：加热挥去CO2：应先除去CO2，否则将影响样液体积操作：将样品液或处理液置分液漏斗中，加6NHCl使其呈显著酸性，用乙醚20、10、10ml提取三次，合并醚液，通过无水Na2SO4过滤于50ml容量瓶，用少量醚液洗涤过滤器，洗液并入容量瓶，加乙醚至刻度，混匀。透析法 准确称取样品25g，放入半透膜，加入0.02M NaOH溶液调成糊状，袋口扎紧，放入装有200ml 0.02M NaOH溶液的烧杯中，盖上盖透析24h，取透析液125ml（相当于12.5g样品），供酸化后乙醚提取糖精（4）检测方法高效液相色谱法色谱参考条件：色谱柱：C18色谱柱4.6mm250mm10m不锈钢柱流动相：甲醇+乙酸铵（595）检测器：紫外检测器，波长230nm薄层色谱法聚酰胺薄层板 200目展开剂：正丁醇+氨水+无水乙醇（7+1+2） 异丙醇+氨水+无水乙醇（7+1+2）定性：Rf 定量：斑点颜色深浅 纳氏比色法原理：糖精钠在酸性溶液中经有机溶剂萃取，经过湿法消化(无机化处理）变成铵盐，与纳氏试剂作用生成黄色物质，根据颜色的深浅与标准比较定量。第四章：食品中有害物质测定 第一节、简介一、有害物质的引入途径1、由于环境污染造成食品及其原料的污染有害物质富集、食物链的作用2、食品在加工、包装、贮运、销售过程受到污染。二、常见的有害物质农药，有害金属，霉菌毒素，B(a)P，亚硝胺等。 第二节、食品中有害物质的测定概况一、有害物质的特点1、待测物含量低（ ppm ppb ppt），常用化学检测方法不适用。2、对待测成分，样品基底组成复杂，干扰多。二、样品的前处理1、提取（溶剂提取）（1）提取原则：提取效率高，杂质溶出少（2）