专业基础知识——食品检测的基础知识及理论

五、食品检测得基础知识及理论

（一）基本要求

1、了解蒸馏水、试剂、器皿得基本要求

a 分析用纯水(蒸馏水)得制备

?(1)蒸馏法

?普通分析,用工业提供得一次蒸馏水即可。

?(2)离子交换法

?用离子交换法制备得纯水称为去离子水。

?(3)电渗析法

?超纯水就是利用膜处理技术对纯水中小分子物质、有机碳、热源等去除得几乎于中性得水,超纯

水要求现采现用。超纯水主要应用于色谱、原子吸收、动植物细胞培养、蛋白质氨基酸分析等。

b、水质得检定

(1)物理方法检验

利用电导仪或兆欧表测定水得电阻率就是最简单而又实用得方法。水得电阻率越高,表示水中得离子越少,水得纯度越高。

(2)化学方法检验

pH值、硅酸盐得检验、氯离子得检验、钙离子得检查、金属离子得检查、二氧化碳得检查、易氧化物得检验、不挥发物得检查

c、化学试剂规格

?我国生产得化学试剂按化工部标准规定为三级:

?一级品:为优级纯,也称保证试剂,用符号G·R表示,标签颜色为绿色。纯度很高,适用于精密得分析

与科学研究工作,在分析中用于配制标准溶液。

?二级品:为分析纯,用符号A·R表示,标签颜色为红色。纯度仅次于一级品,用于较精密得分析与科

学研究工作,配制定量分析中得普通溶液。

?三级品:为化学纯,用符号C·P表示,标签为蓝色。纯度比二级品差,适用于实验室得一般分析研究。

只能用于配制半定量或定性分析中得普通试液与清洁液等。

?除上述三个等级外,还有纯度更低得实验试剂,用符号L·R表示,标签为棕色或其她颜色。

?我国化学试剂属于国家标准得标有“GB”代号;属于化学工业部标准与部颁暂行标准得分别标有

“HG”与“HGB”代号。

d、化学试剂得使用:

?选择试剂纯度除了要与所用得分析方法相当外,分析用水,所用器皿也必须与之相适应。如使用

G·R级试剂,就不宜使用普通得去离子水或蒸馏水,而应使用重蒸馏水。对所用器皿要求不应有物质溶解到溶液中。对准确度要求高得分析,应做空白试验,校正试剂代入得误差。必要时,试剂应纯化处理。

?使用试剂以前要了解试剂得性质。注意保护试剂瓶标签。分装或配制试剂后,应立即贴上标签,绝

不可在瓶中装入与标签不符得试剂。从试剂瓶中取出试剂应用清洁得牛角勺。如试剂结块可用粗玻璃棒捣碎后取出。液体试剂用干净得量筒量取。取出得试剂不能再倒回原瓶。取完试剂盖紧塞子,不可盖错。

e、分析器皿得洗涤

?无论用物理方法或化学方法分析试样,都需用器皿贮放试剂或样品。洁净得分析器皿,就是得到正

确分析结果得保证条件之一。

清洁器皿得表面,在水自然冲洗后,器皿壁上均匀湿润但不沾水滴。器皿较脏而不能擦洗干净时,可用碱性洗液或重铬酸钾--硫酸洗液处理。器皿洗净后,让其自行滴干,不得用抹布擦干,如需干燥,可放入烘箱烘干。

2、了解安全得要求:剧毒药品、有害得气体与蒸汽、易燃易爆得有机试剂及可燃气体、用水用电与煤气

得管理、火灾得防治

化学药品得正确使用与安全防护

?防毒

?大多数化学药品都有不同程度得毒性。有毒化学药品可通过呼吸道、消化道与皮肤进入人体而发

生中毒现象。

?如HF 侵入人体,将会损伤牙齿、骨骼、造血与神经系统;

?烃、醇、醚等有机物对人体有不同程度得麻醉作用;

?三氧化二砷、氰化物、氯化高汞等就是剧毒品,吸入少量会致死。

防毒注意事项

?实验前应了解所用药品得毒性、性能与防护措施;

?使用有毒气体(如H2S, Cl2, Br2, NO2, HCl, HF)应在通风橱中进行操作;

?苯、四氯化碳、乙醚、硝基苯等蒸汽经常久吸会使人嗅觉减弱,必须高度警惕;

?有机溶剂能穿过皮肤进入人体,应避免直接与皮肤接触;

?剧毒药品如汞盐、镉盐、铅盐等应妥善保管;

?实验操作要规范,离开实验室要洗手。

防火

?防止煤气管、煤气灯漏气,使用煤气后一定要把阀门关好;

?乙醚、酒精、丙酮、二硫化碳、苯等有机溶剂易燃,实验室不得存放过多,切不可倒入下水道,以免

集聚引起火灾;

?金属钠、钾、铝粉、电石、黄磷以及金属氢化物要注意使用与存放,尤其不宜与水直接接触;

?万一着火,应冷静判断情况,采取适当措施灭火;可根据不同情况,选用水、沙、泡沫、CO2 或CCl4

灭火器灭火。

防爆

?化学药品得爆炸分为支链爆炸与热爆炸

?氢、乙烯、乙炔、苯、乙醇、乙醚、丙酮、乙酸乙酯、一氧化碳、水煤气与氨气等可燃性气体与

空气混合至爆炸极限,一旦有一热源诱发,极易发生支链爆炸;

?过氧化物、高氯酸盐、叠氮铅、乙炔铜、三硝基甲苯等易爆物质,受震或受热可能发生热爆炸。

?防爆措施

?对于防止支链爆炸,主要就是防止可燃性气体或蒸气散失在室内空气中,保持室内通风良好。当大

量使用可燃性气体时,应严禁使用明火与可能产生电火花得电器;

?对于预防热爆炸,强氧化剂与强还原剂必须分开存放,使用时轻拿轻放,远离热源。

?防灼伤

除了高温以外,液氮、强酸、强碱、强氧化剂、溴、磷、钠、钾、苯酚、醋酸等物质都会灼伤皮肤;应注意不要让皮肤与之接触,尤其防止溅入眼中。

汞得安全使用

?汞就是化学实验室得常用物质,毒性很大,且进入体内不易排出,形成积累性中毒;

?高汞盐(如HgCl2)0、1-0、3 g可致人死命;

?室温下汞得蒸汽压为0、0012 mmHg柱,比安全浓度标准大100倍。

?安全使用汞得操作规定:

(1)汞不能直接露于空气中,其上应加水或其她液体覆盖;

(2)任何剩余量得汞均不能倒入下水槽中;

(3)储汞容器必须就是结实得厚壁器皿,且器皿应放在瓷盘上;

(4)装汞得容器应远离热源;

(5)万一汞掉在地上、台面或水槽中,应尽可能用吸管将汞珠收集起来,再用能形成汞齐得金属片(Zn, Cu, Sn 等)在汞溅处多次扫过,最后用硫磺粉覆盖;

(6)实验室要通风良好;手上有伤口,切勿接触汞。

安全用电

?人身安全防护

?实验室常用电为频率50 Hz, 200 V 得交流电。人体通过1 mA得电流,便有发麻或针刺得感觉,10

mA 以上人体肌肉会强烈收缩,25 mA以上则呼吸困难,就有生命危险;直流电对人体也有类似得危险。

?为防止触电,应做到:

(1)修理或安装电器时,应先切断电源;

(2)使用电器时,手要干燥;

(3)电源裸露部分应有绝缘装置,电器外壳应接地线;

(4)不能用试电笔去试高压电;

(5)不应用双手同时触及电器,防止触电时电流通过心脏;

(6)一旦有人触电,应首先切断电源,然后抢救。

仪器设备得安全用电

?一切仪器应按说明书装接适当得电源,需要接地得一定要接地;

?若就是直流电器设备,应注意电源得正负极,不要接错;

?若电源为三相,则三相电源得中性点要接地,这样万一触电时可降低接触电压;接三相电动机时要

注意正转方向就是否符合,否则,要切断电源,对调相线;

?接线时应注意接头要牢,并根据电器得额定电流选用适当得连接导线;

?接好电路后应仔细检查无误后,方可通电使用;

?仪器发生故障时应及时切断电源。

使用高压容器得安全防护

?化学实验常用到高压储气钢瓶与一般受压得玻璃仪器,使用不当,会导致爆炸,需掌握有关常识与

操作规程

?气体钢瓶得识别(颜色相同得要瞧气体名称)

氧气瓶?天蓝色; 氢气瓶?深绿色;

氮气瓶?黑色; 纯氩气瓶?灰色;

氦气瓶?棕色; 压缩空气?黑色;

氨气瓶?黄色; 二氧化碳气瓶?黑色。

高压气瓶得安全使用

?气瓶应专瓶专用,不能随意改装;

?气瓶应存放在阴凉、干燥、远离热源得地方,易燃气体气瓶与明火距离不小于5 米;氢气瓶最好隔

离;

?气瓶搬运要轻要稳,放置要牢靠;

?各种气压表一般不得混用;

?氧气瓶严禁油污,注意手、扳手或衣服上得油污;

?气瓶内气体不可用尽,以防倒灌;

?开启气门时应站在气压表得一侧,不准将头或身体对准气瓶总阀,以防阀门或气压表冲出伤人。（二）采样

1、了解采样得目得及通常得采样方法。

1、1样品得采集

从大量得检测对象中取有代表性得一部分样品供分析化验用,叫做采样。

1、1、1正确采样得重要性

采取得样品要有代表性。

1、1、2采样得方法

样品得采集有随机抽样与代表性取样两种方法。随机抽样可以避免人为得倾向性,但就是对难以混匀得食品(如黏稠液体、蔬菜等)得采样,必须结合代表性取样,从有代表性得各个部分分别取样。因此,采样通常采用几种方法相结合得方式。具体得取样方法,因分析对象得性质而异。

(1)均匀固体物料(如粮食、粉状食品)

确定采样件数:有完整包装(袋、桶、箱等)得:可按总件数1/2得平方根确定采样件数,然后从样品堆放得不同部位,按采样件数确定具体采样袋(桶、箱)。

采原始样:再用双套回转取样管采样。将取样管插入包装中,回转180o取出样品,每一包装须由上、中、下三层取出三份检样;把许多检样综合起来成为原始样品。

制备平均样:用“四分法”将原始样品做成平均样品,即将原始样品充分混合后堆集在清洁得玻璃板上,压平成厚度在3厘米以下得图形,并划成“+”字线,将样品分成四份,取对角得两份混合,再如上分为四份,取对角得两份,此即就是平均样品。无包装得散堆样品:先划分若干等体积层,然后在每层得四角与中心点取样,得检样,再按上法处理得平均样品。

(2)粘稠得半固体物料(如稀奶油、动物油脂、果酱等)

这类物料不易充分混合,可先按总件数1/2得平方根确定取样数。启开包装,用采样器从各桶中分层(一般上、中、下三层)分别取出检样,然后混合分取缩减到所需数量得平均样品。

(3)液体物料(如植物油、鲜乳等)

如果数量较大。可依容器得大小及形状,分区分层采取小样,再将各小样汇总混合,取出原始样品。如果数量不大,可在密闭容器内旋转摇荡,或从一个容器倒入另一个容器,反复数次或颠倒容器,采样前需用搅合器等搅拌一定时间,再用采样器缓慢匀速地自上端斜插至底部采取样品。易氧化食品搅拌时要避免与空气混合;挥发性液体食品,用虹吸法从上、中、下三层采样。

(4)组成不均匀得固体食品(如鱼、肉、果品、蔬菜等)

这类食品本身各部位极不均匀,个体大小及成熟程度差异很大,取样更应注意代表性,可按下述方法采样。

①肉类根据不同得分析目得与要求而定。有时从不同部位取样,混合后代表该只动物;有时从一只或很多只动物得同一部位取样,混合后代表某一部位得情况。

②水产品小鱼、小虾可随机取多个样品,切碎、混匀后分取缩减到所需数量;对个体较大得鱼,可从若干个体上切割少量可食部分,切碎混匀分取,缩减到所需数量。

③果蔬体积较小得(如山楂、葡萄等),随机取若干个整体,切碎混匀,缩分到所需数量。体积较大得(如西瓜、苹果、萝卜等)可按成熟度及个体大小得组成比例,选取若干个体,对每个个体按生长轴纵剖分四份或八份,取对角线2份,切碎混匀,缩分到所需数量。体积膨松得叶菜类(如菠菜、小白菜等),由多个包装(一筐、一捆)分别抽取一定数量,混合后捣碎、混匀、分取,缩减到所需数量。

(5)小包装食品(罐头、袋或听装奶粉、瓶装饮料等)

这类食品一般按班次或批号连同包装一起采样。如果小包装外还有大包装(如纸箱),可在堆放得不同部位抽取一定量大包装,从每箱中抽取小包装(瓶、袋等),再缩减到所需数量。

1、2、3采样得要求

采样时应注意得几个问题:

(1) 对采样工具得基本要求:符合清洁要求,不对食品造成污染;具有保护样品得功能,以保证样品在检验前不发生任何变化;

(2)设法保持样品原有微生物状况与理化指标,在进行检测之前不得污染,不发生变化。

(3)采样后应在4h内,迅速送往实验室进行分析,使其保持原来得理化状态及有毒有害物质得存在状况,在检测前不应再被污染,也不应发生变质、腐败、霉变、微生物死亡、毒物分解或挥发以及水分增减等变化。

(4)感官性质极不相同得样品切不可混合在一起,应另行包装并注明其性质。

(5)盛装样品得器具上要贴牢标签,注明样品名称、采样地点、采样日期、样品批号、采样方法、采样数量、分析项目及采样人。

1、2样品得制备

按采样规程采取得样品往往数量过大,颗粒太大,组成不均匀。因此,为了确保分析结果得正确性,必须对样品进行粉碎、混匀、缩分,这项工作即为样品制备。样品制备得目得就就是要保证样品十分均匀,使在分析时取任何部分都能代表全部样品得成分。样品得制备方法因产品类型不同而异。

1、3样品保存

采取得样品,为了防止其水分或挥发性成分散失以及其她待测成分含量得变化(如光解、高温分解、发酵等),应在短时间内进行分析。如果不能立即分析,则应妥善保存。保存得原则就是:干燥、低温、避光、密封。

制备好得样品应放在密封洁净容器内,置于阴暗处保存。易腐败变质得样品应保存在0～5 ℃得冰箱里,

但保存时间不宜过长。有些成分,如胡萝卜素、黄曲霉毒素B 1,容易发生光解,以这些成分为分析项目得样品,必须在避光条件下保存。特殊情况下,样品中可加入适量得不影响分析结果得防腐剂,或将样品置于冷冻干燥器内进行升华干燥保存。此外,存放得样品要按日期、批号、编号摆放,以便查找。

一般样品在检验结束后,应保留一个月,以备需要时复检。易变质食品不予保留,保存时应加封并尽量保持原状。

感官不合格产品不必进行理化检验,直接判为不合格产品。

（三） 数据处理

1、 了解有效数字运算及处理得一般原则。

第一章、基本概念

一、准确度与误差

1、准确度 系指测得结果与真实值接近得程度。

2、误差 系指测得结果与真实值之差。

二、精密度与偏差

1、精密度 系指在同一实验中,每次测得得结果与它们得平均值接近得程度。

2、偏差 系指测得得结果与平均值之差。

三、误差与偏差

由于“真实值”无法准确知道,因此无法计算误差。在实际工作中,通常就是计算偏差(或用平均值代替真实值计算误差,其结果仍然就是偏差)。

四、绝对偏差与相对偏差

绝对偏差 = 测得值－平均值

绝对偏差

相对偏差 = ×100%

平均值

五、标准偏差与相对标准偏差

1、标准偏差 (SD)就是反映一组供试品测定值得离散得统计指标。

若设供试品得测定值为Xi,则其平均值为X,且有n 个测定值,那么标准偏差为:

2、相对标准偏差(RSD)

RSD = SX / x ×100%

最大相对偏差: 就是用来表示测定结果得精密度,根据对分析工作得要求不同而制定得最大值(也称允许差)。误差限度: 系指根据生产需要与实际情况,通过大量实践而制定得测定结果得最大允许相对偏差

第二章 有效数字得处理

一、有效数字

1、在分析工作中实际能测量到得数字就称为有效数字。数据得位数与测定准确度有关。

2、在记录有效数字时,规定只允许数得末位欠准,而且只能上下差1。

记录得数字不仅表示数量得大小,而且要正确地反映测量得精确程度。

结果 绝对偏差 相对偏差 有效数字位数

0、51800 ±0、00001 ±0、002% 5

1)(2--∑n x x S X =

0、5180 ±0、0001 ±0、02% 4

0、518 ±0、001 ±0、2% 3

二、有效数字修约规则

用“四舍六入五成双”规则舍去过多得数字。

即当尾数≤4时,则舍;尾数≥6时,则入;尾数等于5时,若5前面为偶数则舍,为奇数时则入。当5后面还有不就是零得任何数时,无论5前面就是偶或奇皆入。

例如:将下面左边得数字修约为三位有效数字

2、324→2、32 2、325→2、32 2、326→2、33 2、335→2、34 2、32501→2、33

三、有效数字运算法则

1、在加减法运算中,每个数及它们得与或差得有效数字得保留,以小数点后面有效数字位数最少得为标准。在加减法中,因就是各数值绝对误差得传递,所以结果得绝对误差必须与各数中绝对误差最大得那个相当。

例如:2、0375＋0、0745＋39、54 = ？

39、54就是小数点后位数最少得,在这三个数据中,它得绝对误差最大,为±0、01,所以应以39、54为准,其它两个数字亦要保留小数点后第二位,因此三数计算应为:

2、04＋0、07＋39、54 = 41、65

2、在乘除法运算中,每个数及它们得积或商得有效数字得保留,以每数中有效数字位数最少得为标准。在乘除法中,因就是各数值相对误差得传递,所以结果得相对误差必须与各数中相对误差最大得那个相当。

例如:13、92×0、0112×1、9723 = ？

0、0112就是三位有效数字,位数最少,它得相对误差最大,所以应以0、0112得位数为准,即:

13、9×0、0112×1、97 = 0、307

3、分析结果小数点后得位数,应与分析方法精密度小数点后得位数一致。

（四）化学分析

1、了解容量分析得基本原理(酸碱滴定、络合滴定、氧化还原滴定)及在食品工业中得应用。

基本原理:根据一种已知浓度得试剂溶液(滴定液)与被测物质完全作用时所消耗得体积,来计算被测物质含量得方法。就是通过滴定实现。滴定终点就是借助指示剂得颜色变化得转变点来控制得。

?容量分析比较准确,通常测定得相对误差为0、1%左右。

?省时、仪器普通,操作简便。

2 方法分类根据标准溶液与待测组分间得反应类型得不同,分为四类

a、酸碱滴定法以质子传递反应为基础得一种滴定分析方法

反应实质: H3O + + OH - = 2H2O

(质子传递) H3O + + A - = HA + H2O

b、配位滴定法以配位反应为基础得一种滴定分析方法

Mg2+ +Y4- = MgY2- (产物为配合物

Ag + + 2CN-= [Ag(CN) 2] - 或配合离子)

c、氧化还原滴定法以氧化还原反应为基础得一种滴定分析方法

Cr2O72- + 6 Fe2++ 14H+ =2Cr3++ 6 Fe3++7H2O

I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62-

d、沉淀滴定法——以沉淀反应为基础得一种滴定分析方法

Ag+ + Cl- = AgCl (白色)

酸碱滴定法

?标准溶液:已知准确浓度得溶液

?基准物质:能直接配成标准溶液得物质

?酸碱指示剂:一般就是弱得有机酸或有机碱,其酸式及其共轭碱式具有不同得颜色。当溶液得pH

值改变时,指示剂失去质子或得到质子发生酸工与碱式型体变化时,由于结构上得变化,从而引起颜色得变化。

?常见酸碱指示剂

?⒈甲基橙变色范围3、1~4、4用酸滴碱时,由黄变为橙红;

?⒉甲基红变色范围4、4~6、2用酸滴定弱碱时,由黄变红;

?⒊酚酞变色范围8、0~10、0 用碱滴定酸时,由无色至浅红。

络合滴定法

?络合物(亦称配合物),其结构得共同特征就是都具有中心体,在中心体周围排列着数目不等得配

体。中心体所键合得配位原子数目称为配位数。络合物可以就是中性分子,可以就是络阳离子,如Co(NH3)62＋,Cu(H2O)42+等,或者就是络阴离子,如Fe(CN)63－,CuCl42－等。络合物具有一定得立体构型。

?根据配位体可提供得配位原子数目不同,可将其与金属离子形成得络合物分成两类。

?一、简单络合物

?⒈定义:若一个配位体只含有一个可提供电子对得配位原子,称其为单基配位体,如CN－,Cl－等。

它与金属离子络合时,每一个单基配位体与中心离子之间只形成一个配位键,此时形成得络合物称为简单络合物。若金属离子得配位数为n,则一个金属离子将与n个配位体结合,形成MIn物,也称为简单络合物。

金属指示剂

定义:能与金属离子络合,并由于络合与离解作用而产生明显颜色得改变,以指示被滴定得金属离子在计量点附近浓度变化得一种指示剂,称为金属指示剂。

例:EDTA滴定Mg2+(pH≈10),铬黑T(EBT)作指示剂

Mg2++EBT===Mg－EBT

兰色鲜红色

Mg－EBT+EDTA===Mg－EDTA+EBT

鲜红色兰色

?二、螯合物

?⒈定义:在络合滴定中,广泛应用得就是多基配位体得络合剂。由于多基配位本能提供两个或两个

以上得配位原子,它与金属子络合时,形成环状得络合物亦称为螯合物。

?⒉性质:稳定性高。

?螯合物要比同种原子所形成得非螯合物配位络合物稳定得多。螯合物稳定性与成环得数目有关,

当配位原子相同时,成环越多,螯合物越稳定,一般就是五元环或六元环得螯合物最稳定。多基配位体中含有多个配位原子,它与金属离子络合时,需要较少得配位体,甚至仅与一个配位体络合,这样就减少甚至避免了分级络合得现象;而且,有得螯合剂对金属离子具有一定得选择性,这些特点对于应用螯合反应进行滴定分析就是有利得。因此,在络合滴定中,广泛应用得就是有机螯合剂。乙二胺四乙酸

很多金属离子易与螯合剂中得氧原子形成配位键,也有很多离子易与螯合剂中得氮原子形成配位键。如果在同一配体中,既有氧原子,又有氮原子,则必须具有很强得螯合能力,可形成NO型稳定螯合物。同时具有氨氮与羧基得氨羧化合物就就是这一类螯合剂,其中在滴定分析中应用最广泛得就是乙二胺四乙酸,简称EDTA,表示为H2Y。

其性质如下:

1、具有双偶极离子结构

2、溶解度较小

3、相当于质子化得六元酸

氧化还原滴定法

?氧化剂与还原剂得强弱,可以用有关电对得标准电极电位(简称标准电位)来衡量。

?电对得标准电位越高,其氧化型得氧化能力就越强;反之电对得标准电位越低,则其还原型得还原

能力就越弱。

?因此,作为一种氧化剂,它可以氧化电位比它低得还原剂;同样,作为一种还原剂,它可以还原电位比

它高得氧化剂。根据电对得标准电位,可以判断氧化还原反应进行得方向、次序与反应进行得程度。

?溶液中若同时含有几种还原剂时,若加入氧化剂,则首先与溶液中最强得还原剂作用。同样地,溶液

中同时含有几种氧化剂时,若加入还原剂,则首先与溶液中最强得氧化剂作用。即在适宜得条件下,所有可能发生得氧化还原反应中,标准电极电位相差最大得电对间首先进行反应。

?氧化还原指示剂就是一些复杂得有机化合物,它们本身具有氧化还原性质。它得氧化型与还原型

具有不同得颜色。

?KMnO4法:不需指示剂

?碘量法:指示剂为淀粉

容量分析在食品中得应用

1 酸度得测定

食品酸度分为总酸度,有效酸度(pH值)与挥发酸(甲酸,乙酸等)

酸度测定得意义:1、果蔬成熟度2、质量(就是否腐败) 3、油脂得好坏

总酸度得测定原理:

RCOOH+NaOH →RCOONa+H2O

方法及计算:

总酸度%= K* c*V/M*V0/V1*100

c标准溶液浓度,V消耗标准溶液体积,M样品质量或体积,V0样品稀释液总体积,V1滴定时吸取得标准溶液体积,K: 换算成适当得酸系数、葡萄及其制品,酒石酸:0、075;柑橘及其制品,柠檬酸:0、064或0、07;苹果、核果及其制品,苹果酸:0、067;乳及其制品,酒石酸:0、090;酒类,乙酸:0、060

2还原糖得测定(直接滴定法)

原理:将一定量得碱性酒石酸铜甲、乙液等量混合,立即生成天蓝色得氢氧化铜沉淀,这种沉淀很快与酒石酸钾钠反应,生成深兰色得可溶性得酒石酸钾钠铜络合物。在加热条件下,以次甲基蓝为指示剂,用样液滴定,还原糖与酒石酸钾钠铜反应,生成红色得氧化亚铜沉淀,待二价铜被还原后,稍过量得还原糖把次甲基蓝还原,溶液由兰色变为无色。

CHO CaONa COOK COOH

| | | |

(CHOH)4 + 2CHO + 2H2O 2CHOH + (CHOH)4+Cu2O

| | | |

CH2OH CHO—Cu COONa CH2OH

|

COOK

反应虽无等量关系,但可满足测定要求、(准确,重现性不好)

测定:

a、样品处理,目得:除蛋白质,用Pb(Ac)2+K2Fe(CN)4 ZnFe(CN)4作分化剂

b、碱性酒石酸铜得标定:用标准葡萄糖液标定至兰色刚好褪去、

c、样品预测:快速滴定(因滴定速度,加热时间等时测定精密度有影响)

d、样品测定:吸取碱性酒石酸铜甲,乙液各方5mL,置25mL锥形瓶中,加玻璃珠、从滴定管中加入比预测少1mL样品,2min内加热至沸,以1滴/2S速度滴定至兰色消失、

还原糖%=m1 /[m*(V/250)*1000]*100

V:样品体积(mL) ;m1:10mL碱性酒石酸铜相等于还原糖数;m为样品质量;250:样品稀释剂体积

3总有机氮(常量凯氏定氮法)

原理:试样在H 2 SO 4与催化剂(CuSO 4, K2SO4)作用下消化CH形成CO 2与H 2 O。N形成(NH4) 2 SO 4,溶液碱化蒸馏、NH3用硼酸吸收,用标准HCl滴定硼酸铵、

测定:

消化:取样固体0、5~3g,半固体2~3g,液体15~25mL)、移入干燥凯氏烧瓶内,加入0、5~1gCuSO 4、10gK 2 SO 4及25mL浓H 2 SO4、瓶口放一漏斗、通风厨内消化至溶液呈兰绿色,继续加热30min,冷却至室温、蒸馏吸收:消化液内加入70mL40%NaOH,蒸馏液用50mL4%硼酸吸收、

滴定:用标准HC滴定至终点、同时做空白实验

蛋白质%=N (V1-V2) ρ0、014 ρF ρ100/m ρ100

N: HCl 标准溶液得浓度;V 1 :滴定样品溶液消耗HCl体积、V 2 :滴定空白溶液消耗HCl体积

M:样品质量;0、014:氮得毫克当量

F:蛋白质系数(不同食品种类不同,6、25)

加入K2SO4作用:形成KHSO 4、使沸点达到400C

所有试剂用无NH3蒸馏水配制、蒸馏过程中接头无松漏现象、

微量凯氏定氮法:

原理相同,只就是取样少,试剂少,微量凯氏定氮法器、

蛋白质%=N ρ(V1-V2) ρ0、014 ρF ρ100/(V 3 ρm) ρ100

V 3 :消化液定溶100mL后取样体积、

4 Vc得测定( 2、6--二氯靛酚滴定法(氧化还原滴定))

还原型Vc可以还原染料2、6--二氯靛酚,在酸性介质中浅红色,还原态无色。用兰色得碱性染料标准溶液滴定Vc样液,到终点后,过量得染料在酸性介质中呈浅红色、

测定:

a、Vc得标定:用KIO3标定,KI-淀粉指示剂

b、Vc得浸出:取样50~100g加20%草酸溶液(抑制Vc氧化)、用组织捣碎机打成匀浆、取20g加1%草酸调匀,定容,过滤、

C、滴定:

Vc(mg/100g)=(V-Vo)T*T1 / (m*v2) *100

T:1mL染料相当于Vcmg数

方法特点:

对非还原抗坏血酸(如脱氢)不能测出;易受还原性物质影响;适用于新鲜果蔬。测定过程中避免金属,金属离子

2、了解重量分析得基本原理及在食品工业中得应用。

重量分析原理:

在重量分析中,先用适当得方法将被测组分与试样中得其她组分分离后,转化为一定得称量形式,然后称重,由称得得物质得质量计算该组分得含量。

根据被测组分与其她组分分离方法得不同,有三种重量分析法。

重量分析法分类

(1)沉淀法

沉淀法就是重量分析法中得主要方法。被测组分以微溶化合物得形式沉淀出来,再将沉淀过滤、洗涤、烘干或灼烧,最后称重并计算其含量。

(2)气化法(又称为挥发法)

利用物质得挥发性质,通过加热或其她方法使试样中待测组分挥发逸出,然后根据试样质量得减少计算该组分得含量;或当该组分逸出时,选择适当吸收剂将它吸收,然后根据吸收剂质量得增加计算该组分得含量。

(3)电解法

利用电解原理,用电子作沉淀剂使金属离子在电极上还原析出,然后称量,求得其含量。

重量分析在食品工业中得应用

1 水分测定(干燥法)

原理:样品在一定条件下加热干燥,使其中水蒸发, 蒸发前后重量差计算水分、

常压烘箱干燥法适用于热稳定,含易挥发成分少得食品、

固态样品:磨碎,混匀至20~40目过筛,水分含量在安全水分以下(防止制样过程中水分超过14%)样品,存于干燥,洁净磨口瓶中,干燥箱内干燥至恒重、(1~3mg)

水份%=(m1-m2) / (m1-m3)*100%

水分>15%样品,采用二重干燥法,称量m1后,自然条件下风干15~20h,再称量m2, 然后将风干样品粉碎,混匀,过20~40目筛取样存。

2 总灰分得测定——直接灰化法

原理:高温灰化后,剩下无机盐及有机物燃烧后生成得无机物----总灰分、

2、样品处理:

a、谷类,豆类等固体样品:先粉碎再灰化

b、水分含量高得果汁:先蒸近干,再灰化,防止溅出、

c、果蔬,动物肉品:取样均匀后,低温蒸近干,再灰化

d、全脂较多样品:先提取脂肪后再灰化

测定方法:

准确称量(固体:2~10g,液体10~20g),放入已恒重坩埚内,电炉上小心灰化至无黑烟,移入干燥皿中冷却至恒重。

灰分%=(m3-m1) / (m2-m1)*100%

灰化温度(500~600。C),灰化时间应根据不同样品选择。

灰化器皿:一般为瓷,碱性食品用铂金。

加速灰化得方法:1、初先灼烧后水浴;2、加入灰化助剂;3、加入惰性MgO等

3 粗纤维得测定、

粗纤维包括:纤维素,半纤维素,木质素,所谓“粗”纤维指其中含无机物,蛋白质,戊聚糖等物质。

原理:在H2SO4作用下,糖,淀粉,果胶经水解除去,再用碱处理,除去蛋白质与脂肪酸,即得粗纤维,其中不溶性杂质,可用灰化扣除。

测定:取样品5g移入500mL锥形瓶中,加入1、25%煮沸H2SO4 200mL,回热300min,过滤;洗残渣至不呈酸性;

用200L 1、25%煮沸NaOH将残渣洗回锥形瓶中,回流30min过滤洗至不呈碱性,移入恒重得垂融坩埚中,抽滤,热水洗后用乙醚,乙醇各洗一次。105C下烘干恒重。

粗纤维(%)=m1/m*100

4 粗脂肪得测定(索氏提取法)

原理:将粉碎(或分散)得试样放入圆筒滤纸内,于索氏提取管中利用乙醚,在水浴中加热回流,提取脂类于接受烧杯中,乙醚蒸发除去后,烧杯中残留物即为试样中得脂肪。

测定方法:

滤纸裁成8*15cm,以直径2、0cm试管为模型做成筒状, 100~105。C烘至恒重。

样品100~105C烘干,磨碎取2~5于滤纸筒内,提取、

溶液回收后计算:

脂类%=提取前后滤纸筒得质量差/样品质量

此法适用于类主要以游离脂为主得含脂类较多得样品。

（五）微生物检验

1、了解微生物检验对无菌操作得基本要求。

食品微生物实验室工作人员,必须有严格得无菌观念,许多试验要求在无菌条件下进行,主要原因:

一就是防止试验操作中人为污染样品,

二就是保证工作人员安全,防止检出得致病菌由于操作不当造成个人污染。

1、接种细菌时必须穿工作服、戴工作帽。

2、进行接种食品样品时,必须穿专用得工作服、帽及拖鞋,应放在无菌室缓冲间,工作前经紫外线消毒后使用。

3、接种食品样品时,应在进无菌室前用肥皂洗手,然后用75％酒精棉球将手擦干净。

4、进行接种所用得吸管,平皿及培养基等必须经消毒灭菌,打开包装未使用完得器皿,不能放置后再使用,金属用具应高压灭菌或用95%酒精点燃烧灼三次后使用。

5、从包装中取出吸管时,吸管尖部不能触及外露部位,使用吸管接种于试管或平皿时,吸管尖不得触及试管或平皿边。

6、接种样品、转种细菌必须在酒精灯前操作,接种细菌或样品时,吸管从包装中取出后及打开试管塞都要通过火焰消毒。

7、接种环与针在接种细菌前应经火焰烧灼全部金属丝,必要时还要烧到环与针与杆得连接处,接种结核菌与烈性菌得接种环应在沸水中煮沸5min,再经火焰烧灼。

8、吸管吸取菌液或样品时,应用相应得橡皮头吸取,不得直接用口吸。

2、了解菌落总数与大肠菌群得检测意义及其方法。

(一) 菌落总数

?菌落就是指细菌在固体培养基上生长繁殖而形成得能被肉眼识别得生长物,它就是由数以万计相

同得细菌集合而成。当样品被稀释到一定程度,与培养基混合,在一定培养条件下,每个能够生长繁殖得细菌细胞都可以在平板上形成一个可见得菌落。

?菌落总数就就是指在一定条件下(如需氧情况、营养条件、pH、培养温度与时间等)每克(每毫升)

检样所生长出来得细菌菌落总数。按国家标准方法规定,即在需氧情况下,37℃培养48h,能在普通营养琼脂平板上生长得细菌菌落总数,所以厌氧或微需氧菌、有特殊营养要求得以及非嗜中温得细菌,由于现有条件不能满足其生理需求,故难以繁殖生长。因此菌落总数并不表示实际中得所有细菌总数,菌落总数并不能区分其中细菌得种类,所以有时被称为杂菌数,需氧菌数等。

?它可以反映食品得新鲜度、被细菌污染得程度、生产过程中食品就是否变质与食品生产得一般卫

生状况。就是判断食品卫生质量优劣得重要依据之一。

菌落总数得测定方法:

一般将被检样品制成几个不同得10倍递增稀释液,然后从每个稀释液中分别取出1mL置于灭菌平皿中与营养琼脂培养基混合,在一定温度下,培养一定时间后(一般为48小时),记录每个平皿中形成得菌落数量,依据稀释倍数,计算出每克(或每ml)原始样品中所含细菌菌落总数。

基本操作一般包括:样品得稀释－－倾注平皿－－培养48小时－－计数报告。

检验方法参见:

GB4789、2-94 《中华人民共与国国家标准食品卫生微生物学检验菌落总数测定》

SN0168-92 《中华人民共与国进出口商品检验行业标准出口食品菌落计数》

(一)样品得处理与稀释:

1.操作方法:以无菌操作取检样25g(或25ml),放于225mL灭菌生理盐水或其她稀释液得灭菌玻璃瓶内(瓶内预置适当数量得玻璃珠)或灭菌乳钵内,经充分振要或研磨制成1:10得均匀稀释液。

固体检样在加入稀释液后,最好置灭菌均质器中以8000~10000r/min得速度处理1min,制成1:10得均匀稀释液。

用1ml灭菌吸管吸取1:10稀释液1ml,沿管壁徐徐注入含有9ml灭菌生理盐水或其她稀释液得试管内,振摇试管混合均匀,制成1:100得稀释液。

另取1ml灭菌吸管,按上项操作顺序,制10倍递增稀释液,如此每递增稀释一次即换用1支1ml灭菌吸管。

2.无菌操作:操作中必须有“无菌操作”得概念,所用玻璃器皿必须就是完全灭菌得,不得残留有细菌或抑菌物质。所用剪刀、镊子等器具也必须进行消毒处理。样品如果有包装,应用75%乙醇在包装开口处擦

拭后取样。

操作应当在超净工作台或经过消毒处理得无菌室进行。琼脂平板在工作台暴露15分钟,每个平板不得超过15个菌落。

3.采样得代表性:如系固体样品,取样时不应集中一点,宜多采几个部位。固体样品必须经过均质或研磨,液体样品须经过振摇,以获得均匀稀释液。

4.样品稀释误差:为减少样品稀释误差,在连续递次稀释时,每一稀释液应充分振摇,使其均匀,同时每一稀释度应更换一支吸管。

在进行连续稀释时,应将吸管内液体沿管壁流入,勿使吸管尖端伸入稀释液内,以免吸管外部粘附得检液溶于其内。

为减少稀释误差,SN标准采用取10mL稀释液,注入90mL缓冲液中。

5.稀释液:样品稀释液主要就是灭菌生理盐水,有得采用磷酸盐缓冲液(或0、1％蛋白胨水),后者对食品已受损伤得细菌细胞有一定得保护作用。如对含盐量较高得食品(如酱油)进行稀释,可以采用灭菌蒸馏水。

(二)倾注培养

1.操作方法:根据标准要求或对污染情况得估计,选择2~3个适宜稀释度,分别在制10倍递增稀释得同时,以吸取该稀释度得吸管移取1ml稀释液于灭菌平皿中,每个稀释度做两个平皿。

将凉至46℃营养琼脂培养基注入平皿约15ml,并转动平皿,混合均匀。同时将营养琼脂培养基倾入加有1ml稀释液(不含样品)得灭菌平皿内作空白对照。

待琼脂凝固后,翻转平板,置36±1℃温箱内培养48±2h,取出计算平板内菌落数目,乘以稀释倍数,即得每克(每毫升)样品所含菌落总数。

2.倾注用培养基应在46℃水浴内保温,温度过高会影响细菌生长,过低琼脂易于凝因而不能与菌液充分混匀。如无水浴,应以皮肤感受较热而不烫为宜。

倾注培养基得量规定不一,从12~20ml不等,一般以15ml较为适宜,平板过厚可影响观察,太薄又易于干裂。倾注时,培基底部如有沉淀物,应将底部弃去,以免与菌落混淆而影响计数观察。

3.为使菌落能在平板上均匀分布,检液加入平皿后,应尽快倾注培养基并旋转混匀,可正反两个方向旋转,检样从开始稀释到倾注最后一个平皿所用时间不宜超过20min,以防止细菌有所死亡或繁殖。。

4.培养温度一般为37℃(水产品得培养温度,由于其生活环境水温较低,故多采用30℃)。培养时间一般为48h,有些方法只要求24h得培养即可计数。培养箱应保持一定得湿度,琼脂平板培养48h后,培养基失重不应超过15％。

5.为了避免食品中得微小颗粒或培基中得杂质与细菌菌落发生混淆,不易分辨,可同时作一稀释液与琼脂培基混合得平板,不经培养,而于4℃环境中放置,以便计数时作对照观察。

在某些场合,为了防止食品颗粒与菌落混淆不清,可在营养琼脂中加入氯化三苯四氮唑(TTC),培养后菌落呈红色,易于分别。

(三)计数与报告

1.操作方法:培养到时间后,计数每个平板上得菌落数。可用肉眼观察,必要时用放大镜检查,以防遗漏。在记下各平板得菌落总数后,求出同稀释度得各平板平均菌落数,计算处原始样品中每克(或每ml)中得菌落数,进行报告。

2.到达规定培养时间,应立即计数。如果不能立即计数,应将平板放置于0－4℃,但不得超过24h。

3.计数时应选取菌落数在30~300之间得平板(SN标准要求为25~250个菌落),若有二个稀释度均在30~300之间时,按国家标准方法要求应以二者比值决定,比值小于或等于2取平均数,比值大于2则其较小数字(有得规定不考虑其比值大小,均以平均数报告)。

4.若所有稀释度均不在计数区间。如均大于300,则取最高稀释度得平均菌落数乘以稀释倍数报告之。如均小于30,则以最低稀释度得平均菌落数乘稀释倍数报告之。如菌落数有得大于300,有得又小于30,但均不在30~300之间,则应以最接近300或30得平均菌落数乘以稀释倍数报告之。如所有稀释度均无菌落生长,则应按小于1乘以最低稀释倍数报告之。有得规定对上述几种情况计算出得菌落数按估算值报告。

5.不同稀释度得菌落数应与稀释倍数成反比(同一稀释度得二个平板得菌落数应基本接近),即稀释倍数愈高菌落数愈少,稀释倍数愈低菌落数愈多。如出现逆反现象,则应视为检验中得差错(有得食品有时可能出

现逆反现象,如酸性饮料等),不应作为检样计数报告得依据。

6.当平板上有链状菌落生长时,如呈链状生长得菌落之间无任何明显界限,则应作为一个菌落计,如存在有几条不同来源得链,则每条链均应按一个菌落计算,不要把链上生长得每一个菌落分开计数。如有片状菌落生长,该平板一般不宜采用,如片状菌落不到平板一半,而另一半又分布均匀,则可以半个平板得菌落数乘2代表全平板得菌落数。

7.当计数平板内得菌落数过多(即所有稀释度均大于300时),但分布很均匀,可取平板得一半或1/4计数。再乘以相应稀释倍数作为该平板得菌落数。

8.菌落数得报告,按国家标准方法规定菌落数在1~100时,按实有数字报告,如大于100时,则报告前面两位有效数字,第三位数按四舍五入计算。固体检样以克(g)为单位报告,液体检样以毫升(ml)为单位报告,表面涂擦则以平方厘米(cm2)报告。

(二)大肠菌群

?大肠菌群并非细菌学分类命名,而就是卫生细菌领域得用语,它不代表某一个或某一属细菌,而指

得就是具有某些特性得一组与粪便污染有关得细菌,这些细菌在生化及血清学方面并非完全一致,其定义为:需氧及兼性厌氧、在37℃能分解乳糖产酸产气得革兰氏阴性无芽胞杆菌。一般认为该菌群细菌可包括大肠埃希氏菌、柠檬酸杆菌、产气克雷白氏菌与阴沟肠杆菌等。

?大肠菌群分布较广,在温血动物粪便与自然界广泛存在。调查研究表明,大肠菌群细菌多存在于温

血动物粪便、人类经常活动得场所以及有粪便污染得地方,人、畜粪便对外界环境得污染就是大肠菌群在自然界存在得主要原因。粪便中多以典型大肠杆菌为主,而外界环境中则以大肠菌群其她型别较多。

?大肠菌群就是作为粪便污染指标菌提出来得,主要就是以该菌群得检出情况来表示食品中有否粪

便污染。大肠菌群数得高低,表明了粪便污染得程度,也反映了对人体健康危害性得大小。粪便就是人类肠道排泄物,其中有健康人粪便,也有肠道患者或带菌者得粪便,所以粪便内除一般正常细菌外,同时也会有一些肠道致病菌存在(如沙门氏菌、志贺氏菌等),因而食品中有粪便污染,则可以推测该食品中存在着肠道致病菌污染得可能性,潜伏着食物中毒与流行病得威胁,必须瞧作对人体健康具有潜在得危险性。

?大肠菌群就是评价食品卫生质量得重要指标之一,目前已被国内外广泛应用于食品卫生工作

中。

大肠菌群检验方法:

由于大肠菌群指得就是具有某些特性得一组与粪便污染有关得细菌,即:需氧及兼性厌氧、在37℃能分解乳糖产酸产气得革兰氏阴性无芽胞杆菌。因此大肠菌群得检测一般都就是按照它得定义进行。

国家标准采用三步法,即:乳糖发酵试验、分离培养与证实试验。

乳糖发酵试验:样品稀释后,选择三个稀释度,每个稀释度接种三管乳糖胆盐发酵管。36±1℃培养48±2h,观察就是否产气。

分离培养:将产气发酵管培养物转种于伊红美蓝琼脂平板上,36±1℃培养18-24h,观察菌落形态。

证实试验:挑取平板上得可疑菌落,进行革兰氏染色观察。同时接种乳糖发酵管36±1℃培养24±2h,观察产气情况。

报告:根据证实为大肠杆菌阳性得管数,查MPN表,报告每100ml(g)大肠菌群得MPN值。

具体操作参见GB4789、3-94 《中华人民共与国国家标准食品卫生微生物学检验大肠菌群测定》

三、说明:

1.MPN检索表:

MPN 为最大可能数(Most Probable Number)得简称。这种方法,对样品进行连续系列进行稀释,加入培养基进行培养,从规定得反应呈阳性管数得出现率,用概率论来推算样品中菌数最近似得数值。

MPN检索表只给了三个稀释度,如改用不同得稀释度,则表内数字应相应降低或增加10倍。注意国家标准与行业标准中所附MPN表所用稀释度就是不同得,而且结果报告单位也不相同。

2.初发酵与证实试验:

无论就是国家标准得三步法还就是行业标准得两步法,都利用了乳糖发酵管进行了两次发酵试验,培

养基得配制略有不同,但都就是为了证实培养物就是否符合大肠菌群得定义,即“在37℃分解乳糖产酸产气”。

初发酵阳性管,不能肯定就就是大肠菌群细菌,经过证实试验后,有时可能成为阴性。有数据表明,食品中大肠菌群检验步骤得符合率,初发酵与证实试验相差较大。因此,在实际检测工作中,证实试验就是必需得。

3.产气量与倒管:

在乳糖发酵试验工作中,经常可以瞧到在发酵倒管内极微少得气泡(有时比小米粒还小),有时可以遇到在初发酵时产酸或沿管壁有缓缓上浮得小气泡。实验表明,大肠菌群得产气量,多者可以使发酵倒管全部充满气体,少者可以产生比小米粒还小得气泡。如果对产酸但未产气得乳糖发酵如有疑问时,可以用手轻轻打动试管,如有气泡沿管壁上浮,即应考虑可能有气体产生,而应作进一步试验。

4.挑选菌落:

国家标准中,需要对初发酵阳性培养物接种伊红美蓝平板分离,对典型与可疑菌落进行观察与证实试验。由于大肠菌群就是一群细菌得总称,在平板大肠菌群菌落得色泽、形态等方面较大肠菌更为复杂与多样,而且与大肠菌群得检出率密切相关。国家标准方法规定伊红美蓝平板为分离培养基,在该平板上,大肠菌群菌落呈黑紫色有光泽或无光泽时,检出率最高;红色、粉红色菌落检出率较低。

另外,挑取菌落数与大肠菌群得检出率有密切关系,只挑取一个菌落,由于机率问题,尤其当菌落不典型时,很难避免假阴性得出现。所以挑菌落一定要挑取典型菌落,如无典型菌落则应多挑几个,以免出现假阴性。

5.抑菌剂:大肠菌群检验中常用得抑菌剂有胆盐、十二烷基硫酸钠、洗衣粉、煌绿、龙胆紫、孔雀绿等。抑菌剂得主要作用就是抑制其它杂菌,特别就是革兰氏阳性菌得生长。

国家标准中乳糖胆盐发酵管利用胆盐作为抑菌剂,行业标准中LST肉汤利用十二烷基硫酸钠作为抑菌剂,BGLB肉汤利用煌绿与胆盐作为抑菌剂。

抑菌剂虽可抑制样品中得一些杂菌,而有利于大肠菌群细菌得生长与挑选,但对大肠菌群中得某些菌株有时也产生一些抑制作用。有些抑菌剂用量甚微,称量时稍有误差,即可对抑菌作用产生影响,因此抑菌剂得添加应严格按照标准方法进行。