食品分析笔记

第一章.绪言

一.食品分析的内容

1.食品营养成分分析：蛋白质、脂肪、碳水化合物、水份和灰份（主要内容）；各种微量成份（如维生素、微量元素等）。

2.食品中污染物质的分析：①生物性污染（霉菌、霉素等）；②化学性污染。其中化学性污染有：a.农药；b.重金属；c.来源于包装材料的有毒物质；d.其它化学物质。

污染来源：①环境污染所造成；②加工过程。

3.辅助材料和添加剂的分析；

4.食品的感官鉴定。

二.食品的分析方法：

1.化学分析法；

2.仪器分析法；

3.微生物分析法；

4.生物鉴定法等。

第二章.样品的采取、制备、处理与保存

§2.1样品的采取

一.正确采样的意义：

1.采样：在产品中抽取有一定代表性样品供分析化验用的过程。

2.平均样品：指所取出的少量物料，其组成成份能代表全部物料的成份。

二.采样的一般方法：

1.散粒状样品：用双套回转取样管进行取样（四分法）；

2.较稠的固体样品：上、中、下三层取样混合；

3.液体取样：取样量500mL；

4.小包装的样品：连包装一起采样；

5.鱼肉、蔬菜等组成不均匀样品：具有代表性的各部位分别取样，充分打碎混合后用。

取样后应注明内容有：采样日期、交货数量、采样方法及其它说明。

三.采样实例：

1.罐头食品取样：

①按生产班次取样，取样数为1/3000，尾数超过1000罐者，增取1罐，但每班每个品种取样基数不得少于3罐；

②某些产品生产量较大，则按班产量总罐数20000罐为基数，其取样数按1/3000。超过20000罐以上罐数，其取样数可按1/10000，尾数超过1000罐者，增取1罐；

③个别产品生产量过小，同品种、同规格者，可合并班次取样，但并班总罐数不超过5000罐，每生产班次取样数不少于1罐，并罐后取样基数不少于3罐；

④按杀菌锅取样，每锅检取1罐，但每批每个品种不得少于3罐。

2.牛乳取样：（最少量：250mL）0.2～1.0mL kg-1。

3.全脂乳粉取样。

§2.2样品的制备与预处理

一.样品的制备（分取、粉碎、混匀等过程）

1.液体、浆体或悬浮液体：振动、充分搅拌；

2.互不溶的液体；

3.固体：切细、捣碎、反复研磨等；

4.水果罐头在捣碎前须清除果核、肉禽罐头应去骨；

二.样品的预处理：

1.有机物破坏法：（用于食品中无机盐或金属离子的测定）在高温或强烈氧化条件下，使食品中有机物质分解，并在加热过程中成气态而散逸掉。

①干法灰化：（一般温度为550℃）为了避免测定物质的散失，可加入固定剂（碱性或酸性物质）；

②湿法灰化：加入强氧化剂，使样品消化，而被测定物质呈离子状态保存在溶液中。

2.蒸馏法：利用液体混合物中各组份挥发度的不同分离为纯组份的方法。

①常压蒸馏：物质受热不分解或沸点不太高等情况；

②减压蒸馏：当常压蒸馏容易使蒸馏物质分解或其沸点太高时；

③水蒸汽蒸馏：

④分馏：

⑤扫集共蒸馏法：施特勒（S t o r h e r r）管，适用于农药处理。

3.溶剂提取法：

①溶剂分层法：（分液漏斗）；

②浸泡法：（索克斯特式提取器、索氏提取器）；

③盐析法。

4.磺化法和皂化法：

5.色层分离法。

§2.3样品的保存

第四章水份的测定

§4.1食品的水份含量

§4.2食品中水份的存在形式

一.机械结合水：由分子间力形成的吸附水及充满在毛细管或巨大孔隙中的毛细管水。

二.真溶液或胶态溶液的分散介质

三.化学结合水

§4.3常见的几种水份测定法

直接法：利用水份本身的物理性质和化学性质测定水份的方法。（重量法、

蒸馏法、卡尔费休法等）

间接法：利用食品的比重、折射率、电导、介电常数等物理性质测定水份的

方法。

一.重量法：（包括称量步骤的测定方法）

1.烘箱干燥法：①常压烘箱干燥法；②真空烘箱干燥法（标准法）。

①特点：费时、操作简单、应用范围广

②适用条件：

水份是唯一的挥发物质；

水份的排除情况很完全；

食品中其他组份在加热过程中由于发生化学反应而引起的重量变化可以忽略不计。 ③操作条件的选择：

a .样品的预处理：

固体样品：磨碎。谷类约为18目；其他食品为30～40目。

液态：先水浴加热浓缩，后烘箱干燥。（浓度范围为：20～30%）

甜炼乳：应稀释（取样品25g 定容至100mL ）

计算： ()100%%1

221×+?=W X W W W Z Z ：新鲜样品的水份百分含量；

X ：风干样品的水份百分含量；

W 1：新鲜样品的总重量；

W 2：风干样品的总重量。

b .样品重量和称量皿规格：干燥残留物为2～4g 或每平方厘米称量皿底部面积内干燥残留物为9～12m g 。

少量液体为4～5c m 称量皿底部直径： 多量液体为6.5～9.0cm

水产品为9cm

铝质称量皿的规格：直径5cm ，高度至少2cm ；直径加大时，高度至少3cm 。

c .干燥条件：（温度、压力及干燥时间等）

干燥温度：70～100℃，（若对于对热稳定的食品，可以采用120℃，130℃或更高）

恒重方法（相差不大于1～3mg ）；

干燥时间：

由规定干燥时间来代替干燥至恒重的方法。

干燥压力：①常压；②减压。

干果和其他水果制品、坚果及其制品、油脂、干酪、蔬菜和谷物，绝对压强不可大于100mmHg ； 对于糖和糖制品，绝对压强不可大于50 mmHg ；

谷类制品、蛋及蛋制品，绝对压强应小于25 mmHg 。

d .干燥设备：常压电热烘箱： 对流式

强力通风式

e .干燥器中的干燥剂：无水硫酸钙、无水过氯酸镁、无水过氯酸钡、刚灼烧过的氧化钙、无水五氧化二磷、无水浓硫酸及变色硅胶等（浓硫酸、颗粒状氯化钙等干燥效能较差）

产生误差的原因： 物理栅（physical barriers ）：

可通过稀释或加入干燥助剂、二步干燥法等降低误差。 化学反应及挥发等。

2.其他干燥法：①红外线加热法；②干燥剂法：简便、费时等。

二.蒸馏法：（共沸蒸馏法）

1.有机溶剂的选择：苯、二甲苯、甲苯、四氯化碳、四氯乙烯、偏四氯乙烷（与水互不相溶）。

完全湿润样品、适当的热传导、化学惰性、可燃性及样品的性质等。

2.产生误差的原因及防止。

三.卡尔费休法

1.原理：

2H 2O+I 2+SO 2 2HI+H 2SO 4

I+C 5H 5N SO 2+C 5H 5N+H 2O 2C 5H 5N HI+C 5H 5N SO 3 SO 3+CH 3OH C 5H 5N （H ）SO 4CH 3

分子甲醇（实际上，二氧化硫、吡啶和甲醇为过量），若以甲醇做溶剂，试剂浓度每毫升相当3.5mg H 2O ，则试剂中碘、二氧化硫和吡啶三者的克分子数比例为：I 2：SO 2：C 5H 5N =1：3：10。其有效浓度取决于碘的浓度，新配制的卡尔费休试剂混合后需放置一定时间才能使用，且需标定。副反应：

SO 4CH 3

C 5H 5N I 2+C 5H 5N SO 2+C 5H 5N+2CH 3OH C 5H 5N +2C 5H 5N HI CH 3

标定：标准水溶液或稳定的水合盐（酒石酸钠二水合物，15.66%含水量） 终点：淡黄色→琥珀色→黄棕色为终点。

实验装置及操作步骤：

第五章 灰份的测定及灰化方法

§5.1 概述

灼烧灰化温度：500～600℃；

灰份的测定内容：①总灰份；②水溶性灰份；③水不溶性灰份；④酸不溶性灰份等。

食品灰份含量范围：牛奶0.6～0.7%；罐藏淡炼乳1.6～1.7%；罐藏甜炼乳1.9～

2.1%；乳粉5～5.7%；脱脂乳粉7.8～8.2%；鲜果0.2～1.2%；蔬菜0.2～1.2%；小麦的胚乳0.5%；鲜肉0.5～1.2%；鲜鱼（可食部分）0.8～2.0%；蛋白0.6%；蛋黄1.6%；精制糖、糖果、糖浆、蜂蜜痕量至1.8%；纯油脂：无。

§5.2 总灰份的测定

一.坩埚

二.样品的预处理：

1.试样的重量：①鱼制品（按干物质计）：不少于2g ；②谷类食品、牛乳：3～5g ；③糖及糖制品、肉制品、蔬菜制品：5～10g ；④果汁：25g ；⑤鲜果或罐藏水果：25g ；⑥果酱、果冻、脱水水果：10g 。

2.预处理：

①水份较多的样品（果汁、牛乳等）：先水浴蒸干；

②果蔬、动物性食品：烘箱干燥（60～70℃后105℃）；

③富含脂肪的样品：先提取脂肪，后分析其残留物。

三.操作条件的选择：

1.灰化温度：（因样品而异）

①水果及其制品、肉及肉制品、糖及糖制品、蔬菜制品：不大于525℃； ②谷类食品、乳制品（奶油除外）：不大于550℃；

③奶油：500℃；

④鱼、海产品、酒：不大于550℃；

2.灰化时间：灼烧至灰份呈白色或浅灰色并到达恒重。

3.加速灰化的方法：（对于难于灰化的样品）

①改变操作方法；

②添加硝酸、乙醇、碳酸铵、过氧化氢等；

③添加氧化镁、碳酸钙等惰性不熔物质。

四.总灰份的测定方法：

1.操作方法：

①用HCl （1∶4）于瓷坩埚煮沸，洗净，置于灰化炉中，于500～600℃灼烧30min ，冷却，称重；

②称取样品于坩埚内，用电炉或煤气灯将样品炭化至无烟发生（易发泡的糖份、淀粉、蛋白质等样品，在炭化前，可在样品上面酌加数滴纯植物油）于500～600℃灼烧灰化至碳粒全部消失；

③冷却至200℃置于干燥器冷却，称重，再灼烧1h ，恒重至小于0.2mg 。

2.计算：

%100)()

((%)=g g 样品重量坩埚增重灰份

§6.2 水溶性灰份和酸不溶性灰份的测定

一.水溶性灰份的测定：

1.操作：将所得的总灰份，加水约25mL ，盖上表面皿，加热到快要沸腾，以无灰滤纸过滤，以25mL 热水洗涤，再干燥

2.计算：

%100)(?=g 样品重量水不溶性灰份净重

总灰份净重水溶性灰份

水溶性灰份={[总灰份净重(g) - 水不溶性灰份净重(g)]/ 样品重量(g)}×100%

二.酸不溶性灰份的测定：

1.操作：用25mL 的10%HCl 溶液微沸5min 。

2.计算：酸不容性灰份(%)=[残留物重量(g) / 样品重量(g)]×100%

§5.2 水溶性灰份和酸不溶性灰份的测定

一.水溶性灰份的测定：

1.步骤：将测定所得的总灰份加水约25mL ，盖上表面皿，加热至将沸腾，以无灰滤纸过滤，以25mL 热水洗涤，不溶物连同滤纸一起移回坩埚中，进行干燥，炭化，灼烧，放冷，称重，残留物重量即为不溶性灰份。总灰份与不溶性灰份之差为水溶性灰份。

2.计算：

水溶性灰份(%)=[总灰份净重(g) - 水不溶性灰份净重(g) ]/ 样品重量(g)×100%

二.酸不溶性灰份的测定：

1.操作：取水不溶性灰份，或测定总灰份所得的残留物，加入25mL10%HCl 溶液（比重为1.050），于小火微沸5min ，用无灰滤纸过滤后，再用热水洗涤到洗

液无Cl -1反应为止，将残留物连同滤纸置于坩埚中进行干燥，灼烧，放冷并称重。

2.计算：

酸不溶性灰份(%)=残留物重量(g) / 样品重量(g)×100%

§5.6 特殊的灰化方法

一.测定磷的灰化方法：

1.试剂：硝酸镁溶液，取950g 的Mg(NO 3)26H 2O 溶解于水并稀释至1000mL 。

2.操作：

①称取样品1～2g ，置于瓷坩埚中，加入Mg(NO 3)2溶液1mL ，置于蒸汽浴上，数分钟后，加入数滴盐酸，3～4次，至样品接近干燥（若内容物粘稠，须用热板干燥，然后进行炭化）；

②盖上坩埚盖，于500℃灼烧6h ，至灰份呈淡灰色（必要时待坩埚冷却，用水或乙醇—甘油润湿，蒸干，不加坩埚盖，继续灼烧4～5h ），放冷，将坩埚内容物以盐酸（1∶4）移入100mL 烧杯中，加入5mL 的浓HCl ，置蒸汽浴上蒸干； ③以2mL 的浓HCl 湿润，加入50mL 水，于水浴上加热数分钟，移入100mL 容量瓶，冷却，稀释定容，过滤弃去初始滤液备用。

3.适用范围：氧化分解植物试样及一些食品（属微量法）。

二.测定硫的灰化法：

1.试剂：同测定磷的灰化法。

2.操作：

①称取样品1g，置于大号瓷坩埚中，加入硝酸镁试剂7.5mL，使全部试样都能接触到这试剂，用电热板于180℃加热至反应停止；

②将热的坩埚置于灰化炉中，温度不超过500℃，灼烧到试样全部氧化，残留物不含有黑色颗粒，必要时用玻棒研碎后，再置于灰化炉中进行灼烧，取出坩埚，放冷，先加蒸馏水，再加入过量浓盐酸，将溶液加热至沸，过滤，充分洗涤（或将溶液直接转移到250mL容量瓶中，加水稀释定容）。

三.测定氯的灰化法：

1.操作：①称取样品5g，置于铂坩埚中，用不20mL5%碳酸钠溶湿润（对于有些样品，特别是碳水化合物含量较高的样品，应先作预备试验）；

②蒸发至干，于小于500℃的温度下尽可能充分灼烧，用热水提取，过滤，洗涤；

③残留物转移入铂坩埚，再进行灼烧，以硝酸溶液（1∶4）溶解，过滤，充分洗涤，洗液并入水提取液（供测氯用）。

四.湿法灰化测定重金属：

1.基本原理：于灰化过程中加入强氧化剂，把样品消化；

2.氧化剂：浓硝酸—浓硫酸、浓硝酸—高氯酸、浓硫酸—过氧化氢等；

3.实例：

①鱼、肉等高脂肪食品及蛋白样品：称取捣碎均匀的样品10～20g，置于凯氏烧瓶中，加玻璃珠数粒，加入20mL硝酸，摇匀后浸泡1～2h，用微火加热，待发泡停止及样品液化后，改用大火加热直至瓶中剩下5～6mL酸液时，停止加热，摇匀，放冷，加入10～20mL硫酸，微火加热，然后滴加硝酸，按常法消化至终点。

②高糖类的水果罐头样品：先加20mL的HNO3，浸泡1～2h，加10～20mL的H2SO4，微火加热，按常法消化至终点。

第六章酸度的测定

果实蔬菜含有的有机酸：

1.苹果酸C4H6O5：（左旋）二元酸，几乎一切果实中都含有；柑桔类果实中不含苹果酸；

2.柠檬酸C6H8O7：三元酸

3.酒石酸C4H6O6：二元酸

4.草酸H2C2O4：以酒式或中性钾盐和钙盐存在

5.琥珀酸C4H6O4：

第七章脂类总量的测定

一.食品的脂肪含量：

1.食品的脂肪含量：用乙醚抽出物（或称粗脂肪）来表示，

①脂肪；②类脂。

2.含量：

植物性或动物性油脂脂肪含量接近100%；

稀奶油：12.5～50%，一般为35%；

奶油：80～82%；

重制奶油（黄油）：99～99.5%；

牛乳：3.5～4.2%；

炼乳：16%；

全脂乳粉：26～32%；

脱脂乳粉：1～1.5%；

黄豆：12.1～20.2%；

生花生仁：30.5～39.2%；

核桃仁：63.9～69.0%；

葵花子（可食部分）：44.6～51.1%；

芝麻：50～57%；

稻米：0.4～3.2%；

小麦粉：0.5～1.5%；

小麦胚：10%；

面包：0.5～5%（湿基）；

饼干：8～25%；

蛋糕：2～3%；

全蛋：11.3～15.0%；

蛋黄：30.0～30.5%；

全蛋粉：34.5～42.0%；

果蔬一般为1.1%以下。

二.提取剂的选择：

1.无水乙醚和石油醚：

①无水乙醚：沸点34.6℃，溶解脂肪的能力强，可饱和2%的水份；

②石油醚：沸程35～45℃，没有胶溶现象，不会夹带胶态的淀粉、蛋白质等，其抽出物比较接近真实的脂类；

③适用于已烘干磨细、不易潮解结块的样品。

2.氯仿—甲醇：脂蛋白、蛋白脂、磷脂的提取效率高，使用范围广，特别适用于鱼、肉、家禽等类食品。

三.样品的预处理：粉碎（切碎、碾磨、绞碎或均质等），应当使样品中脂类的物质的化学性质变化以及酶的降解都减小至最小程度（主要是温度的控制）。

样品干燥方法：①低温时，应设法使酶失去活力或降低活力；②温度高时，防止脂肪氧化。

1.冷冻干燥法。

2.酸水解法实例：

①面粉及除面包外的焙烤食品：

精密称取磨细的样品约法2g置于50mL试管中，加入95%乙醇2mL，搅匀并将所有颗粒湿润（以防止加酸时发生结块），加入HCl(25+11)溶液10mL，充分混合，于70～80℃的水浴中，以玻棒时常搅拌，至全部样品消化为止（约1h）；

取出试管，加入95%乙醇10mL，混合，冷却后即可进行提取。

②干酪：样品1g于小的高型烧杯中，加9mL蒸馏水（必要时加1mL氨水），玻

棒研磨，将混合物低温消化至酪蛋白软化（若加入氨水，以石蕊试液或试纸为指示剂，用浓盐酸中和），然后，再加10mL 的浓HCl水解，同时，放入预先用盐酸煮过的玻璃珠数个或加入0.5g海砂，盖一表面皿，微沸5min，置冷后即可进行提取。

③液状蛋：蛋黄样品2g，全蛋3g，蛋白5g，置于莫交尼尔脂肪提取瓶中，缓慢加入10mL浓HCl，随加随剧烈摇动，置于70℃水浴中，令加热至沸，保持沸腾30min（其间每隔5min将提取瓶小心摇动一次），然后加蒸馏水约22～25mL（使提取瓶下端球部几乎全部注满），待冷却至室温后，可依牛奶中脂肪测定，按碱性乙醚法进行提取。

④干蛋：取样品1g，缓慢加入盐酸（4+1）溶液10mL，再按液状蛋酸水解法一样的操作步骤操作。

四.索氏提取法（索氏提取器）：

1.试剂：无水乙醚或石油醚（30～60℃）；无水硫酸钠溶液；硫酸铜溶液（69.3g L-1）；氢氧化钠溶液（10.2 g L-1）。

2.测定方法：

①谷类、豆类等易于碾磨的粉状样品：精确称取在100～105℃烘干2～3h的样品5～10g，装入滤纸筒中（两端复以脱脂棉），将滤纸筒放在索氏提取器内，连接好装置，于冷凝管上端加入乙醚（烧瓶容积的2/3～3/4），水浴回流6～8h（虹吸20次每小时），然后，取出滤纸筒，取下脂肪烧瓶，利用抽取筒回收乙醚，至乙醚量为1～2mL时，于水浴上驱除残留的溶剂，于100～105℃烘干至恒重。

②肉、蛋等蛋白及水份含量较多的样品：精确称取样品3～8g于研钵中，加入无水硫酸钠8～10g，再加入少量海砂，充分搅匀，干燥粉碎后，如上法进行提取。

③糖果、果酱、稀奶油等碳水化合物含量较高的样品：（预处理）取样品5～10g 于烧杯中，加蒸馏水200mL，搅匀，加入硫酸铜溶液（69.3g L-1）10mL，充分搅匀，加入NaOH溶液（10.2g L-1），调pH至呈微酸性，充分搅和后静置，用倾注过滤生成的沉淀以除去糖份，将残留物与滤纸一起烘干，其后操作与谷类样品脂肪提取法相同。

④计算：

脂肪（%）=[（W1-W0）/ S]×100%

W1：脂肪和脂肪烧瓶的总重量(g)

W0：脂肪烧瓶重量(g)

S：样品重量(g)

五.巴布科克氏法和盖勃氏法（湿法提取）

1.巴布科克(Babcock)法测定牛乳中脂肪：

①试剂和仪器：浓硫酸（ρ：1.82～1.83[20℃]）；标准巴布科克乳脂瓶；标准移乳管；标准量酸器；离心机等。

②操作：以标准移乳管吸取17.6mL牛乳于乳脂瓶中，沿瓶壁缓缓加入17.5mL 浓硫酸，手持瓶颈回转混合成均匀液（不可有块粒存在，溶液呈棕色），将乳脂瓶放入离心机，以1000r min-1离心5min，加入60℃或60℃以上的热水，直至液面完全充满乳脂瓶下方的球部，再离心2min，加热水直至液面接近瓶颈刻度标线约4%处为止，再离心1min，将乳脂瓶置于55～60℃的水浴中，待脂肪柱稳定，取出拭干，用两脚规测出脂肪柱长度，乳脂瓶口即牛乳脂肪的重量百分数。

2.盖勃(Gerber)氏法：

①试剂和仪器：浓H2SO4 90.05%～91.00%；异戊醇，比重0.811～0.812(20℃),沸点128～130℃，C.P.；标准盖勃氏乳脂计(最小刻度值为0.1%)；标准移乳管11mL；标准异戊醇吸移管1mL；标准酸吸移管10mL；盖勃氏离心机11000～2000r min-1。

②操作：于乳脂汁加硫酸10mL，沿管壁缓缓加入牛乳11mL（不要混和），加异戊醇1mL，用橡皮塞塞紧，用力振荡，静置数分钟（瓶口向下），置65～70℃水浴中5min，取出后以1000r min-1离心5min，取出，再置于60～65℃的水浴中，5min后取出，调节橡皮塞，使脂肪柱恰在刻度范围内，读数（W W-1）。

六.碱性乙醚提取法（罗斯—哥特里氏法Rose—Gottlicb Method）

实例：牛乳中脂肪含量的测定

取10mL样品于莫交尼尔脂肪提取瓶或具塞量筒中，加入氨水1.25mL（若样品呈酸性，加入氨水为2mL），混和，加乙醇10mL，混和，加入25mL乙醚（无过氧化物），塞好，振荡1min，小心开塞，放出气体，再加25mL石油醚（30～60℃），振荡，静置分层，待上层液澄清时，从管口倒出于脂肪烧瓶中（已恒重），用石油醚—乙醚（1∶1）冲洗塞子及提取管附着的脂肪，静置，待上层液澄清，取出上层液，重复两次，每次每种溶剂用量为15mL，合并提取液，回收乙醚及石油醚，置于102±2℃干燥2h，冷却后称重。