食品分析
（加粗的为老师说的重点，最后两章老师没说）
1、绪论
学习目标：理解食品分析的含义及作用；掌握样品采集的具体方法；掌握样品的预处理方法；理解精密度、准确性的含义及评价方法。
食品分析的作用：① 控制和管理生产； ② 保证和监督食品的质量； ③ 为科研与开发提供可靠的依据。
食品分析的一般程序: 样品的采集→制备和保存→样品的预处理→成分分析→ 分析数据处理→分析报告的撰写
样品的采集：从大量的分析对象中抽取有代表性的一部分样品作为分析材料（分析样品）。 采样程序：待检样品→原始样品→平均样品→检验样品 平均样品分三类：检验样品(供分析检测)、复检样品(在对检验结果有争议或分歧时作复检用)、备查样品(需封存保留一段时间（通常一个月，以备有争议时再作验证，但易变质食品不作保留)。
正确采样的重要性----两个原则 1、采集的样品要均匀，有代表性，能反映全部被测食品的组分、质量和卫生状况 ；2、采样过程中要设法保持原有的理化指标，防止成分逸散或带入杂质。
采样的一般方法：随机抽样法：每个样品每个部分都有被抽检的可能性。代表性法：随时间、空间和位置等变化采集代表相应的样品。如分层、定期和根据生产环节取样等。 （1）均匀固体物料(如粮食、粉状食品）
按不同批号分别采样，同一批号的产品采样点数由下式确定：S= (N/2)1/2 N：检测对象数目；S：采样点数；
按采样点数用取样器具在袋的上中下部位采样，并混合为原始样品。
原始样品采用四分法对角取样至样品量不少于所有检测项目所需样品量的2倍，即得平均样品。
（2）较稠的半固体物料（如稀奶油、动物油脂、果酱等）：分别在上中下三层的中心和四角采样，然后置同一容器内混匀。
（3）液体物料（如植物油、鲜乳等）：如果盛样的容器很大，可用虹吸法分层取样装入瓶中再混匀。再用虹吸法在上中下部位取样，混匀后分取至所需量。如果容器内被检物较少，可用由一个容器转移到另一个容器的方法混合。 （4）小包装食品（罐头、袋或听装奶粉、瓶装饮料等）：根据批号，分批连同包装一起取样。如小包装外还有大包装，可按取样点数公式抽取一定的大包装，再从中抽取小包装，混匀后分取至所需量。
（5）组成不均匀的固体食品（如肉、鱼、果品、蔬菜等）
肉：从不同部位取样，混合后代表一只动物；从多只动物的同一部位采样，混合后代表该部位的质量。
?水产品：小鱼等可随机多个取样，切碎、混匀后，分取缩减至所需量；大鱼等可从若干个体上切割少量可食部分，切碎后混匀，分取缩减。
?果蔬：先去皮、核，体积小的随机多个取样（豆，枣、葡萄等），切碎、混匀后，分取缩减至所需量；体积大的（如冬瓜、茄子等），按成熟度及个体的大小比例，选取若干个个体，对每个个体单独取样，以消除样品间的差异，取样方法：从每个个体生长轴纵向剖成4份或8份，取对角线2份，再混合缩减；体积膨胀型蔬菜（如生菜、菠菜等），应由对个包装分别抽取一定数量，混合后做成平均样品。
固体四分法：将原始样本置于一平面上，用洁净器具充搅拌均匀后堆成一圆锥形，将锥顶压平，使厚度为3cm左右，然后等分四份，弃去对角两份，将剩下的两份按上法再进行混合，分四份，重复上述操作直至剩余量为所需的样本量为止。
样品的预处理原则：① 消除干扰因素；② 完整保留被测组分；③ 使被测组分浓缩。 常用的样品预处理方法有6种：有机物破坏法、溶剂提取法、蒸馏法、化学分离法、色层分离法、浓缩 1. 有机物破坏法 （1）干法灰化
原理：采用高温（500-550℃）使有机物完全分解氧化，将待测成分转化为无机状态。 仪器：坩埚、电炉、马福炉等。 ? 步骤：称样---坩埚---小火炭化（电炉）---灰化（马福炉） ? 结果判定：白色或灰白色 ? 注意：该法应用于非挥发性元素的测定，时间较长。 （2）湿法消化 ? 原理：加强氧化剂（硝酸-高氯酸-硫酸；硝酸-硫酸）消煮使有机物完全分解氧化，将待测成分转化为无机状态。 ? 仪器：消化装置 ? 注意问题：适当温度；防暴沸；防毒气；加氧化剂时应冷却沿壁加入；操作时人不能离开。
?应用：重金属的分析
微波消解法：微波消解通常是指利用微波加热封闭容器中的消解液（各种酸、部分碱液以及盐类）和试样从而在高温增压条件下使各种样品快速溶解的湿法消化。 2.溶剂提取法
?原理：利用样品中各组分在某一溶剂中溶解度的差异，将各组分完全或部分分离。常用于维生素、重金属、农药、毒素和功能食品成分等测定。 ?方法：（1）浸提法（液-固） （2）萃取法（液-液） 3. 蒸馏法
?原理：利用液体混合物中各组分的挥发度不同而进行分离。 常压蒸馏：适用常压下受热不分解或沸点不太高的物质。 减压蒸馏:：适用对象常压下受热易分解或沸点太高的物质。 水蒸汽蒸馏：是用水蒸汽加热混合液体，使具有一定挥发度的被测组分与水蒸汽分压成比例地自溶液中一起蒸馏出来。 适用于沸点较高，易炭化，易分解物质。 4. 化学分离法
（1）磺化法和皂化法 加入浓硫酸或氢氧化钠溶液，使脂肪转变为水溶性物质，而采用有机溶剂提取脂溶性成分。
（2）沉淀分离法 加入适当沉淀剂，使被测组分或干扰组分沉淀而消除干扰。 （3）掩蔽法 加入适当掩蔽剂，与干扰组分反应转变为不干扰状态。 5. 色谱分离法 6. 浓缩法
六种预处理方法的目的（找不到）
1. 精密度（precision)——测量值之间的接近程度
（1）精密度：在确定条件下，将测试方法实施多次，求出所得结果之间的一致程度。精密
度的大小常用标准偏差(S)、变异系数(CV)来表示。
（2）精密度的高低还常用重复性(Repeatability)和再现性(Reproducibility)表示。
重复性(repeatability，r)：同一操作者，在相同条件下，获得一系列结果之间的一致程度。 再现性(reproducibility，R)：不同的操作者，在不同条件下，用相同方法获得的单个结果之间的一致程度。
2. 准确度（accuracy)
(1) 测定结果与真值接近的程度;
(2) 准确度高低常用误差大小表示, 误差小，准确度高。 准确度常采用来相对误差和回收率实验来量度。
准确度与精密度的关系 （1）精密度是保证准确度的先决条件；（2）精密度高不一定准确度高；（3）两者的差别主要是由于系统误差的存在。 数字的舍弃---离群值的检验（考选择题一个）
确知原因的→舍弃 与其他值不匹配的数值→可疑值→
不知原因的→用检验方法判断是否舍弃 1. Q 值检验法
（1） 数据排列 x1 x2 ?? xn （2） 求极差 xn － x1
（3） 求可疑数据与相邻差：xn － xn-1 或 x2 －x1
（4） 计算：
（5）根据测定次数和要求的置信度,(如90%)查表：
2. Grubbs－格鲁布斯法
（1）排序：x1, x2, x3, x4?? （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> 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。 讨论：
(1) Q值法不必计算 x 及 s，使用比较方便； (2) Q值法在统计上有可能保留离群较远的值。 (3) Grubbs 法引入 s ，判断更准确。
(4) 不能追求精密度而随意丢弃数据；必须进行检验；
2、水分的测定 三种测定方法
一 、干燥法 原样重量 - 干燥后重量 = 水分重量 （一）干燥法的注意事项 1、干燥法的前提条件
① 水分是唯一的挥发的物质。 ②可以较彻底地去除水分。
③食品中其他组分在加热过程中发生化学反应引起的重量变化非常小，可忽略不计，对热稳定的食品。
2、操作条件的选择：
（1）称量瓶的选择 （铝制、玻璃）
注意：称量皿放入烘箱内，盖子应该打开，斜放在旁边，取出时先盖好盖子，用纸条取，放入干燥器内，冷却后称重。
（2） 称样量 样品一般控制在干燥后的残留物为1.5～3克。 （3）干燥设备 烘箱（普通、真空） （4）干燥条件 干燥温度、干燥时间 （二）直接干燥法（常压干燥法） 样品的预处理（对分析结果影响较大）
A、采集，处理，保存过程中，要防止组分发生变化，特别要防止水分的丢失或受潮。 B、固体样品 要磨碎（粉碎）
C. 液态样品 要在水浴上先浓缩，然后进干燥箱。
D、浓稠液体（糖浆、炼乳等） 加入海砂，海砂与玻璃棒在水浴上干燥后入干燥箱 （三） 减压干燥法 思考：`
?作为一位分析人员，需要测定一份浓缩汤的正确含量是否将至正确浓度，采用比重计分析后，发现总物质中有26.54%是固体，而公司的标准是28.63%，如果一开始的容积是3785L中有8.67%是固体，那么要除去多少多余的水分？ 二、蒸馏法
步骤：准确称取一定样品→加入约50～75mL有机溶剂→加热蒸馏→至水分大部分蒸出后，加快蒸馏速度→当刻度管水量不在增加→读数 蒸馏法的优缺点
优点⑴ 热交换充分 ⑵ 受热后发生化学反应比重量法少 ⑶ 设备简单，管理方便
缺点⑴ 水与有机溶剂易发生乳化现象 ⑵ 样品中水分可能完全没有挥发出来 ⑶ 水分有时附在冷凝管壁上，造成读数误差 三、卡尔·费休法（Karl Fischer) ⑴ 原理
硫酸吡啶很不稳定，与水发生副反应，形成干扰。 若有甲醇存在，则可生成稳定的化合物。
将I2、 SO2、C5H5N 、CH3OH 配在一起成为费休试剂。 Questions
?下面例子中会不会对水分测定有误差
热空气干燥：样品颗粒形状太大、五香粉、五花肉、Maillard反应、干燥器硅胶受潮 蒸馏法：乳浊液、冷凝器存留水滴、水溶性成分溢出 卡尔费休法：橄榄油、猕猴桃
结果偏高/低：干燥法时，样品颗粒形状太大↓ 含高浓度挥发性风味化合物↑ 脂类氧化↓ 样品具有吸湿性↓ 蔗糖水解↓ 表面硬皮的形成↓ 含有干燥样品的干燥器未正确密封↓ 总结
能测定水分含量的方法有：常压干燥法、减压干燥法、蒸馏法、卡尔-费休法。 ?能测定痕量水分的方法有：费休法。
?能测定含挥发性物质的样品水分的方法有：蒸馏法。
?能测定含果糖等易熔化、易炭化的样品水分的方法：减压干燥法。 3、 脂类的测定 重点：1.提取剂的选择及样品预处理；2.脂类的测定方法 难点：脂类的测定方法及应用 脂类的测定方法
溶剂萃取法：索式提取法、酸性乙醚提取法 、碱性乙醚提取法、氯仿-甲醇改良法 无溶剂湿法萃取法：巴布科克法、盖勃法
提取剂的选择：测定脂类大多采用低沸点的有机溶剂。常用的溶剂有乙醚、石油醚、氯仿-甲醇混合溶剂。（对脂类具有很强的溶解能力，而对其它物质溶解力低沸点低可直接挥发，不留残渣）
样品的预处理（含水量的不同）：1、 粉碎2、易结块的样品（加海砂）3、 含水量高的样品（加入无水硫酸钠）4、 干燥（提高脂肪的提取效率，注意温度）5、酸处理（ 面 包： 采用直接萃取 1.20% 脂肪，酸处理后萃取 1.73% 脂肪；蛋制品： 采用直接萃取 36.74% 脂肪，酸处理后萃取 42.39% 脂肪）6、大量的碳水化合物样品，应先用水洗掉水溶性碳水化合物再进行干燥、提取。
酸处理目的：将结合态的脂肪游离出来，易于提取。 索式提取法注意事项：（1） 样品应干燥后研细，装样品的滤纸筒一定要紧密，不能往外漏样品。（2） 放入滤纸筒的高度不能超过回流弯管，否则乙醚不易穿透样品，使脂肪不能全部提出，造成误差。（3） 提取时水浴温度不能过高。（4） 所用乙醚必需是无水、无醇、无过氧化物的乙醚。(5) 冷凝管上端最好连接一个氯化钙干燥管，这样不仅可以防止空气中水分进入，而且还可以避免乙醚挥发在空气中。这样可防止实验室微小环境空气的污染。（6）使用挥发乙醚或石油醚时，切忌直接用火源加热，应用电热套、电水浴等。
索氏提取法原理：利用脂肪能溶于有机溶剂乙醚或石油醚，使样品中的脂肪进入溶剂中，提取溶剂中的脂肪后，蒸去溶剂，所得的物质即为脂肪。