第14章 食品中限量元素测定
食品分析思考题.
食品分析思考题第一章绪论1.作为食品分析工作者应具备哪些方面的知识？2.要想得到正确的分析结果，需要正确实施哪些步骤？3.选用合适的分析方法需要考虑哪些因素？比较国家标准、国际标准和国际先进标准之间的关系与有效性。
第二章食品样品的采集与处理1.采样之前应做哪些准备？如何才能做到正确采样？2.了解样品的分类及采样时应注意的问题。
3.为什么要对样品进行预处理？选择预处理方法的原则是什么？4.常用的样品预处理方法有哪些？各有什么优缺点？第三章食品的感官检验1.说明感官检验的特点，感官检验有哪些类型？2.简述感官检验实验室应有哪些功能和要求？3.如何选择、培训和考核感官检验评价员？感官检验评价员应具备哪些基本条件？4.常用的感官检验方法有哪几大类？各类方法的特点和适用范围是什么？5.举例说明各类感官检验方法的应用和数据处理方法。
第四章食品的物理检测法1.简述密度瓶法测定样液相对密度的基本原理？试说明密度瓶上的小帽起什么作用？2.密度计的表面如果有油污会给密度的测定带来怎样的影响？试用液体的表面张力作用原理进行分析。
3.简述阿贝折光仪利用反射光测定样液浓度的基本原理，试用其光路图表示之。
4.简述旋光法测定样液浓度的基本原理。
5.测定水及样液色度的意义。
6.黏度的测定方法有几种？各有什么特点？7.食品的物理性能主要包括哪些方面？举例说明食品物性的量化与食品分析的关系。
第五章水分和水分活度的测定1. 根据学习本章所掌握的测定水分的知识，指出下列各类食品水分测定的操作方法及要点：乳粉、淀粉、香料、谷类、干酪、肉类、果酱、糖果、笋、南瓜、面包和油脂。
2.为什么要采用标准化的方法测定水分含量？3.在水分含量的分析中，采用真空干燥法比强制对流干燥法具有哪些优势。
4.在下列情况下，水分测定的结果是偏高还是偏低？为什么？烘箱干燥法：样品粉碎不充分；样品中含有较多的挥发性成分；脂肪的氧化；样品的吸湿性较强；美拉德反应；样品表面结了硬皮；装有样品的干燥器未密封好；干燥器中硅胶已受潮。
食品中元素的测定方案
ICP-MS发展
ICP-MS的发展已经有20年的历史了，在长期 的发展中，人们不断的将新的技术应用于ICP-MS 的设计中，形成了各类ICP-MS。
按照质谱部分使用的 质量筛选器的不同， ICP-MS主要分为以下 几种：
四极杆ICP-MS 高分辨ICP-MS（磁质谱） ICP－Tof－MS（飞行时间 ）
日常操作
容易
容易
容易
容易
方法学研究 技术要求高 技术要求高
简单 技术要求高
自动化操作
可行
可燃气体 实验费用 设备费用
不需要 高
非常高
可行
不需要 高 高
不可行
需要 低 低
可行
不需要 一般 一般
检出限的比较 (µg/L)
1-10ppt
1-10ppb
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
离子透镜
正离子
多级杆碰撞反应池系统：
通过多级杆（四级杆，六级杆，八级杆）来控制离子传输，并 通过引入碰撞/反应气体与传输离子的相互作用，去除干扰的 影响，最终实现对易干扰元素的检测。
ICP-MS碰撞池技术比较
稳定性，质量歧视，碰撞效率高，分析离子的损失少，切换方便。 不同的碰撞池/反应池特点不同： 氨气/甲烷：强反应性，电离能10ev左右,可以和多种多原子离子反应，去
致使近代人体内铅的吸收量比古人增加了约100倍， 损害了人体健康。
食品中限量元素的评估标准
②氰化钾，剧毒，不能用手接触，必须在溶液调至 碱 性 再 加 入 。 废 的 氰 化 钾 溶 液 应 加 NaOH 和 FeSO4(亚铁)，使其变成亚铁氰化钾再倒掉。
③如果样品中含Ca、Mg的磷酸盐时，不要加柠檬酸 铵，避免生成沉淀带走使铅损失。
④样品中含锡量＞150mg时，要设法让其变成溴化锡， 而蒸发除去，以免产生偏锡酸而使铅丢失。
在酸性溶液中并有过量双硫腙存在时生成单取 代双硫腙盐，即1个双硫腙分子中有1个H原子被
金属离子所取代，二价金属离子则同时与2 个双硫腙分子反应。
食品中限量元素的评估标准
在碱性溶液中或双硫腙量不足时、生成二代 （双取代）双硫腙盐，即1个双硫腙分子中有个H原 子同时被金属离子所取代。
双硫腙盐的萃取性能，主要决定于水相中的pH 值和双硫腙试剂的浓度。应用实例
这些螯合剂与金属离子生成金属螯合物，相当 稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，许多带有颜 色可直接比色。 2、金属螯合物的萃取平衡
用有机溶剂萃取金属螯合物，金属在有机相和 水相中的分配比与许多因素有关，当其他因
素固定下来以后，金属分配率与pH有关。
食品中限量元素的评估标准
3、影响分配比值的几个因素： （1）螯合剂的影响：螯合剂与金属离子生成的 螯合物越稳定，萃取效率就越高。 （2）pH的影响：pH 越高，有利于萃取，但金属 离子可能发生水解反应。 ∴要正确控制溶液的酸度,对萃取有利，还可提 高螯合剂对金属离子的选择性。
第十四章 食品中限量元素的测定
食品中限量元素的评估标准
第一节 概述
食物中各种元素对人体来说，分为：
必需元素
非必需元素 有毒元素
食品中限量元素的评估标准
人体内矿物质大约占人体重量 6%，其中 包括常量元素、微量元素、有毒元素。 一．常量元素：K、Na、Ca、Mg、P…… 二．微量元素：
341农业知识综合三考试大纲
农业综合知识三考研大纲考试要求：《农业综合知识三》主要考查食品加工与安全领域考生对食品成分及有害物质的分析能力、对食品营养及安全情况的认知能力。
考试内容《食品分析》部分第一章绪论一、食品分析的性质和作用二、食品分析的任务和内容三、食品分析的学习主意四、食品分析主意的挑选与采用的标准第二章食品样品的采集与处理第一节样品的采集一、样品的采集二、样品的分类三、采样的普通主意四、采样的要求与注重事项第二节样品的预处理一、样品的预处理的目的与要求二、样品预处理的主意第三章食品分析中的质量保证第一节分析数据的质量一、误差二、不决定度三、误差和不决定度四、如何提高分析结果确实切度，减少不决定度；第二节分析测试中的质量保证一、实验室内部质量保证二、实验室外部质量保证三、质量控制图四、实验室认可。
第四章实验主意评价与数据处理第一节实验主意评价一、评价指标二、实验结果的检验第二节实验数据处理一、分析结果的表示二、实验数据的处理及测定结果的校正。
第五章食品的物理检测法第一节概述一、物理检测的意义二、物理检测的内容和主意。
第二节物理检测的几种主意一、相对密度法二、折光法三、旋光法。
第六章水分及水分活度的测定第一节概述一、水分的存在状态二、测定主意三、水分的测定的意义第二节水分的测定一、干燥法二、蒸馏法三、卡尔－费休法四、其他主意第三节水分活度值的测定一、水分活度值的测定意义二、水分活度的测定主意第七章灰分及几种重要矿物元素含量的测定第一节灰分的测定一、概述二、总灰分的测定三、水溶性灰分四、水不溶性灰分的测定五、酸不溶性灰分的测定。
第二节几种重要矿物元素的测定一、概述二、钙的测定三、铁的测定四、碘的测定五、磷的测定第八章酸度的测定：第一节概述一、酸度的概念二、酸度的测定三、食品中有机酸的种类和分布第二节酸度的测定一、总酸度二、pH的测定三、挥发酸度的测定第三节食品中有机酸的分离与定量一、概述二、有机酸的分离与定量主意简介三、气相色谱法四、高效液相色谱法五、离子交换色谱法六、酮酸的薄层色谱法第九章脂类的测定：第一节概述一、食品中脂类物质和脂肪含量二、脂类物质的测定意义三、脂类的测定第二节脂类的测定主意一、索氏提取法二、酸水解法三、罗紫—哥特里法四、巴布科克法和盖勃法五、其它主意第十章糖类物质的测定第一节概述一、糖类物质的定义和分类二、食品中糖类物质的分布及含量三、食品中糖类物质测定的意义四、食品中糖类物质的测定主意第二节可溶性糖类的测定一、可溶性糖类提取和澄清二、还原糖的测定三、蔗糖的测定四、可溶性糖类的分离与定量第三节淀粉的测定一、酸水解法二、酶水解法三、其他主意四、淀粉其他性质的测定第四节粗纤维的测定一、粗纤维的测定二、不溶性膳食纤维的测定第五节果胶物质的测定一、称量法二、咔唑比色法第十一章蛋白质和氨基酸的测定第一节蛋白质的定性测定一、蛋白质的普通显色反应二、复合蛋白质的显色反应第二节蛋白质的定量测定一、凯氏定氮法二、双缩脲法三、紫外吸收法四、福林-酚比色法五、考马斯亮蓝燃料比色法六、燃料结合法七、水杨酸比色法八、红外光谱法九、BCA法十、比浊法十一、杜马斯法第三节蛋白质的末端测定一、N-末端测定二、蛋白质及多肽C-末端测定及序列分析第四节氨基酸的定性测定一、氨基酸的普通显色反应二、个别氨基酸的显色反应第五节氨基酸的定量测定一、氨基酸的普通定量测定二、个别氨基酸的定量测定第六节氨基酸的分离与测定一、薄层色谱法二、氨基酸自动分析仪法三、气相色谱法四、液相色谱法第十二章维生素的测定第一节脂溶性维生素的测定一、高效液相色谱法测定维生素A、维生素E的含量二、比色法测定维生素A的含量三、胡萝卜素的测定第二节水溶性维生素的测定一、维生素B1的测定二、维生素B2的测定三、维生素B6的测定四、维生素C的测定第十三章食品添加剂的测定第一节概述一、食品添加剂的种类二、食品添加剂的安全使用和管理三、食品添加剂检测主意第二节几种甜味剂的检测一、糖精钠的检测二、其他几种甜味剂的检测第三节几种常用防腐剂的检测一、苯甲酸钠和山梨酸钾的检测二、其他防腐剂的的测定第四节发色剂的测定一、亚硝酸盐的检测二、硝酸盐的检测第五节漂白剂——二氧化硫及亚硫酸盐的测定一、盐酸副玫瑰苯胺比色法二、蒸馏滴定法三、离子液相色谱法第六节食用合成色素的测定一、薄层层析法二、高效液相色谱法第十四章食品中限量元素的测定第一节元素的提取与分离一、螯合萃取原理二、螯合反应与亲水性三、萃取分离的基本原理四、萃取平衡与条件第二节几种重金属离子含量的测定一、原子吸收分光光度法二、溶剂萃取比色法第三节砷、硒、氟的测定一、砷的测定二、硒的测定三、氟的测定第十五章食品中有害物质的检测第一节概论一、有害物质与有毒物质的概念二、食品中有害物质的种类及来源三、食品中有害物质检测的须要性第二节食品中有害物质常用的检测主意一、薄层色谱法二、气相色谱法三、高效液相色谱法四、质谱法五、色谱-质谱联用技术六、酶联免疫吸附剂测定第三节食品中农药残留及其检测一、有机氯的测定二、有机磷的测定三、氨基甲酸酯的检测第四节食品中兽药残留及其检测一、兽药残留的种类与危害二、兽药残留检测举例第五节食品中源于包装材料的有害物质及其检测一、主要的食品包装材料及其有害物质的种类二、食品包装材料中有害物质的检测第六节食品加工过程中形成的有害物质及其检测一、食品加工过程中形成的有害物质及检测主意第七节食品中其他有害物质及其检测一、氯丙醇的检测二、二噁英的检测《食品安全学》部分1 绪论1.1 标准与规矩概述1.2 技术性贸易措施体系1.3 食品标准与规矩的研究内容与学习主意2 标准化概述2.1 标准与标准化的概念2.2 标准的分类体系2.3 标准的制定与实施2.4 标准起草编制的要求与主意3 我国的食品标准体系3.1 我国的食品标准体系与特点3.2 食品的基础标准3.3 食品的产品标准3.4 食品安全卫生标准3.5 食品添加剂和营养强化剂标准3.6 食品包装与标签标准3.7 其他食品相关标准4 食品企业标准体系4.1 食品企业标准制定规范4.2 食品企业标准中指标决定的主意和根据4.3 企业标准编制及修订范例5 我国食品法律规矩体系5.1 我国的食品法律规矩体系概述5.2 食品卫生法与食品安全法立法概述5.3 产品质量法5.4 食品监督管理与食物中毒的预防控制5.5 进出口食品监督管理5.6 保健食品注册管理5.7 农产品质量安全法5.8 食品生产经营的其他法律规矩6 国际食品标准与规矩6.1 国际食品法典委员会（CAC）6.2 国际标准化组织（ISO）6.3 欧盟食品标准与规矩6.4 美国食品标准与规矩6.5 其他国家食品标准与规矩7 食品质量管理体系7.1 危害分析与关键控制点（AHCCP）7.2 食品的良好生产规范（GMP）7.3 卫生标准损伤程序（SSOP）7.4 质量管理体系（ISO）7.5 食品质量安全市场准入制度7.6 危害食品召回制度8 食品产品认证8.1 食品产品认证概述8.2 国家免检产品认证8.3 绿色食品认证8.4 有机食品认证8.5 无公害农产品认证8.6 地理标志产品保护《食品卫生学》部分绪论一食品安全学的概念和任务二食品安全学的历史三食品安全学的主要内容和学科分支食品微生物污染；化学污染及食品中的添加剂；食品安全型的评价；食品企业、食品卫生的监督管理和食品卫生的标准、规矩的规定。
食品中元素的测定
光谱 化学基体
ICP-MS
很少 中等
ICP-AES
一般 几乎没有
火焰AAS 石墨炉AAS
几乎没有 很大 很少 很大
离子化 质谱影响 同位素
低 低浓度时大 有
低 无 无
中等 无 无
低 无 无
ICP-MS、 ICP-AES和AAS方法的比较（3）
ICP-MS
溶解固体量 分析元素数量 0.1-0.4% >75 低 是 是
ICP-MS发展
ICP-MS的发展已经有20年的历史了，在长期 的发展中，人们不断的将新的技术应用于ICP-MS 的设计中，形成了各类ICP-MS。 按照质谱部分使用的 质量筛选器的不同， ICP-MS主要分为以下 几种：
四极杆ICP-MS 高分辨ICP-MS（磁质谱） ICP－Tof－MS（飞行时间 ）
光谱背景的校正
氘灯(紫外区)或碘钨灯(可见区)
火焰法 塞曼效应； 石墨炉法
AAS的发展趋势
国产化 石墨炉、火焰一体机 火焰法也可以多元素同时测定； 逐渐被ICP 取代；
实际应用的矛盾： 标准方法为AAS法， 标准严重滞后； 超标样品要按照强制性国家标准出具结果；
属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤中，引 起严重的环境污染。
以各种化学状态或化学形态存在的重金属，在进入
环境或生态系统后就会存留、积累和迁移，造成危 害。
4
重金属迁移和蓄积
废水排出的重金属可在藻类和底泥中积累，被鱼 和贝的体表吸附，产生食物链浓缩，造成公害。
疼痛病，炼锌和电镀工业所排放的镉所致。
部分元素很 好
石墨炉 AAS
部分元素非常 好
样品通量
章食品限量元素的测定
吸收光谱
❖ 若让波长连续的复合光通过一均匀介质（如
固体、液体或气体物质）时，能量（hυ）等
于物质物质的颜色基态EO和某一激发吸收态光 （(互补E色a）) 之间能量
差的光子则会被物质吸收。当透射出来的光
再通过黄黄绿棱镜(或光紫蓝栅)时,便可得到44一0500--44组5800 不连续
铁（以Fe计） GB15200－1994
硒（以Se计） GB13105－1991
食用油、植物性罐头食品 果汁饮料、果酱 酱油、动物性罐头食品 啤酒
粮食（成品粮）、豆类及制品 肉类（畜、禽）、蛋类 鱼类 肾 奶粉
≤20 ≤15 ≤70 ≤5
≤0.3 ≤0.5 ≤1.0 ≤3.0 ≤0.15
食品中限量元素的检测方法
表13－1食物中几种元素的限量卫
元素
汞 GB2762-1994
砷（以As计） GB14935－1994
生标准 食品品种
粮食（成品粮） 薯类（土豆、白薯）蔬菜、水果、牛乳 肉、蛋（去壳） 鱼、其他水产品
粮食 海水鱼（鲜重计） 贝类、甲壳类、其他海类产品
指标（mg/Kg）
≤0.02 ≤0.01 ≤0.05 ≤0.3其中甲基汞≤0.2
式中 v ——电磁波在介质中的传播速度 λ——电磁波在介质中的传播波长
υ——电磁波的频率（与传播介质无关,它只取决于辐射源）
E = hυ
发射光谱
❖ 量子理论认为，物质的原子、离子或分子有 确定的不连续的能级，它们只能处于一定的 能级上。当组成物质的原子、离子或分子处 于最低能级时，物质则处于基态，当组成物 质的原子、离子或分子被激发到较高的能级 时，物质则处于激发态。在常温下物质一般 都处于基态。
食品中元素的测定
（1）双硫腙比色法
用二硫腙分别提取2次 用二硫腙提取1次
第33页，本讲稿共75页
原理：在pH 4.5-5.0,锌离子与双硫腙生成红色络合物，此络合物溶 于CCl4 ，其它金属离子靠加入硫代硫酸钠、盐酸羟胺溶液和pH值的
几种重金属离子含量的测定重金属一双硫腙比色法测pbzncdhg的含量一双硫腙的性质比重d5的金属名称结构式性质p335腙羰基肼nhnh腙羰基肼nh2nh2二双硫腙与金属离子的反应在酸性溶液中并有过量双硫腙存在时生成单取代双硫腙盐即1个双硫腙分子中有1个h原子被金属离子所取代二价金属离子则同时与2个双硫腙分子反应
第2页，本讲稿共75页
② Zn影响人的消化与代谢，缺Zn味觉减退，出现厌食， 发育不良等，过多会得胃肠炎。（取头发进行测定可知 人体内Zn含量情况）。 2000年8月调查：北京、广州等城市儿童低锌率44 %， 而山区儿童仅为32.4 %（低于正常值） 1．微量元素的功能形式、化学价态、化学形势非常重 要。 例：铬的+6价毒性大，+3价对人体有益（如Cr O 、
④样品中含锡量＞150mg时，要设法让其变成溴化锡，而 蒸发除去，以免产生偏锡酸而使铅丢失。
⑤测铅要用硬质玻璃皿，提前用1-10% HNO3浸泡，再用 水冲洗干净。
（2）原子吸收分光光度法 这是国标中第一方法。
灵敏度高，可用来测定含量＞ 0.01% 痕量铅。
第31页，本讲稿共75页
GB/T 5009.12—2003 《食品中铅铅的测定》
（一）双硫腙的性质
名称、结构式、性质、P335
腙 —— 羰基 + 肼（NH2NH2）
（二）双硫腙与金属离子的反应