第二章-食品分析檢驗的一般方法

1、第二章 食品分析檢驗的一般方法感官檢驗法物理檢驗法化學(xué)分析法儀器分析法微生物檢驗法第一節(jié) 感官檢驗法食品感官檢驗概念 感官檢驗的類型一、食品感官檢驗概念食品的感官檢驗，是根據(jù)人的感覺器官對食品的各種質(zhì)量特征的“感覺”，如：味覺、嗅覺、聽覺、視覺等；用語言、文字、符號或數(shù)據(jù)進行記錄，再運用統(tǒng)計學(xué)的方法進行統(tǒng)計分析，從而得出結(jié)論，對食品的色、香、味、形、質(zhì)地、口感等各項指標(biāo)做出評價的方法。感覺基礎(chǔ)感覺的概念 任何食品都有一定的特征。如形態(tài)、色澤、氣味、口味、組織結(jié)構(gòu)、質(zhì)地、口感等。每一種特征，通過刺激人的某一感覺器官，引起興奮，經(jīng)神經(jīng)傳導(dǎo)反映到大腦皮層的神經(jīng)中樞，從而產(chǎn)生了感覺。一種特征即產(chǎn)生一種

2、或幾種感覺，而感覺的綜合就形成了人對這一食品的認(rèn)識及評價。感覺的敏感性：人的感覺器官對刺激的感受、 識別和分辨能力。 感覺閾值：能引起感覺的刺激強度范圍感覺的基本規(guī)律 感覺的適應(yīng)現(xiàn)象“入芝蘭之室，久而不聞其香”感覺的對比現(xiàn)象 在品嘗每種食品前，都應(yīng)徹底漱口；品嘗不同濃度的食品時應(yīng)先淡后濃；刺激強度應(yīng)從弱到強。感覺的協(xié)同效應(yīng)及掩蔽現(xiàn)象食品感官檢驗常用的方法二、方法分類1. 差別檢驗法 是對兩個或兩個以上的樣品進行選擇性比較，判斷是否存在感官差別。 差別檢驗的結(jié)果，是以做出不同結(jié)論的數(shù)量及檢驗次數(shù)為基礎(chǔ)，進行概率統(tǒng)計分析。2. 類別檢驗法 是對兩個以上的樣品進行評價，判定出哪個樣品好、哪個樣品差，

3、它們之間的差異大小和差異方向如何，從而得出樣品間差異的排序和大小。3. 描述性檢驗法 是檢驗人員用合理、清楚的文字對食品的品質(zhì)做準(zhǔn)確的描述以評價食品質(zhì)量。 描述性檢驗有顏色、外觀描述、風(fēng)味（味覺、氣味）描述、組織（硬度、黏度、脆度、彈性、顆粒性等）描述和定量描述。視覺與視覺的評價聽覺與聽覺嗅覺與嗅覺味覺與味覺觸覺與觸覺口感的評價食品的感官評價感官評價的基本要求1. 感官檢驗實驗室要求 三個獨立的區(qū)域：辦公室、樣品準(zhǔn)備室、檢驗室2. 檢驗人員的選擇 分析型感官檢驗人員必須條件 檢驗人員的測試3. 樣品的準(zhǔn)備（1） 樣品數(shù)量 （2） 樣品溫度（3） 盛樣品的器皿 （4） 樣品的編號和提供順序 （5

4、） 其他4、實驗時間的選擇： 飯后23小時內(nèi)進行三、感官檢驗的方法選擇 根據(jù)檢驗?zāi)康?、精度要求、?jīng)濟因素等綜合考慮。原材料的檢驗：分類法或評估法生產(chǎn)過程的檢驗：差別實驗法成品檢驗：對于成品感官質(zhì)量的鑒定可采用描述法，而對于某批產(chǎn)品感官質(zhì)量的趨向性或質(zhì)量異常的檢出，則需采用評估法或分類法。產(chǎn)品品質(zhì)的研究：了解產(chǎn)品感官質(zhì)量的好壞，可采用差別檢驗法；分析產(chǎn)品感官指標(biāo)的內(nèi)容，可采用描述法；對某個指標(biāo)的分析研究，可采用排序法。市場調(diào)查與新產(chǎn)品開發(fā)：配對檢驗法及三角形檢驗法、使用標(biāo)度或類別檢驗中的排序法第二節(jié) 物理檢驗法相對密度檢驗法折射檢驗法 旋光法一、相對密度檢驗法（一）密度及相對密度的定義密度 是指

5、物質(zhì)在一定溫度下單位體積的質(zhì)量。以符號表示，單位為g/cm3或kg/m3。相對密度 是指在某一溫度下物質(zhì)的質(zhì)量與同體積某一溫度下水的質(zhì)量之比，以符號d表示。注明溫度，如20。d204物質(zhì)在20時的密度與4水的密度之比。d2020當(dāng)用密度瓶測定液體的相對密度時，通常測定液體在20時對水在20時的相對密度。換算關(guān)系： d204 = d2020 0.998 230（二）測定意義 相對密度是物質(zhì)的重要物理常數(shù)，純物質(zhì)的相對密度在特定條件下為不變的常數(shù)，當(dāng)其組成成分或濃度發(fā)生變化時相對密度值也隨之改變。 測定相對密度，可用以檢查制品的純雜程度、濃度及判斷其質(zhì)量。（三）測定方法 密度瓶法 密度計法 相對密

6、度天平法1. 密度瓶法(1) 儀器 密度瓶是測定液體相對密度的專用精密儀器，它是容積固定的玻璃稱量瓶。 常用：帶毛細(xì)管的普通密度瓶 帶溫度計的精密密度瓶普通密度瓶(2) 測定原理 密度瓶容積一定，一定溫度下用同一密度瓶分別稱量等體積的樣品溶液和蒸餾水的質(zhì)量，兩者之比即為該樣液的相對密度。(3) 操作方法取潔凈、干燥、精密稱量的密度瓶裝滿樣品，蓋上瓶蓋，置20水浴中浸0.5h用細(xì)濾紙條吸去支管標(biāo)線上的樣液，蓋好側(cè)管帽后取出，用濾紙將瓶外擦干，置天平室0.5h，稱量將樣品傾出，洗凈密度瓶。裝入煮沸0.5h并冷卻到20以下的蒸餾水，按上法操作(4) 計算 d2020 = (m2-m0)/(m1-m0

7、)式中：d2020 樣品20時的相對密度； m0密度瓶的質(zhì)量，g； m1密度瓶加水的質(zhì)量，g； m2密度瓶加樣液的質(zhì)量，g。 (5) 注意事項密度瓶要清潔、干燥測定時瓶內(nèi)不能有氣泡產(chǎn)生天平室內(nèi)溫度不能超過20對于含糖量高、或粘稠樣品，使用帶毛細(xì)管的普通比重瓶2. 密度計法 密度計是根據(jù)阿基米得定律原理制成。 不必先測出液體的質(zhì)量和體積，也不必經(jīng)過計算，可直接讀出所測液體的密度。食品工業(yè)中常用的密度計 (1) 普通密度計直接以20時的密度值為刻度刻度小于1的(0.700-1.000) 稱為輕表，大于1的(1.000-2.000)稱為重表。(2) 錘度計專用于測定糖液濃度以蔗糖溶液的百分比濃度為刻

8、度，以符號“Bx”表示。其標(biāo)度方法以20為標(biāo)準(zhǔn)溫度，在蒸餾水中為0 Bx ，在1%的蔗糖溶液中為1 Bx ，以此類推。 注意： 若樣液溫度不是20，所測得數(shù)值需校正: T 20 讀數(shù) 改正數(shù) T 20，每高出1，讀數(shù)上加上0.2度 T 20每低1，讀數(shù)上減去0.2度。例2：溫度17時測得乳稠計讀數(shù)為32，則20時的相對密度值應(yīng)該為多少？解：320.2（2017）= 31.4 相對密度即為：1.0314例3：25時測得乳稠計讀數(shù)為29.8，則20時的相對密度值應(yīng)該為多少？解：29.8+0.2（2520）= 30.8 相對密度即為1.0308(4) 波美計等以波美度來表示液體濃度大小。常用波美計的

9、刻度方法是以20為標(biāo)準(zhǔn)，在蒸餾水中為0，在15%氯化鈉溶液中為15，在純硫酸中為66，其余刻度等分。波美計分為輕表和重表，分別用于測定相對密度小于1和大于1的液體。使用方法：將混勻的被測樣液沿筒壁徐徐注入適當(dāng)容積的清潔量筒中，注意避免起泡沫。將密度計洗凈擦干，緩緩放入樣液中，勿使碰及容器四周及底部，待其靜止后，輕輕按下少許，然后待其自然上升，靜止并無氣泡冒出后，從水平位置讀取與液平面相交處的刻度值。同時用溫度計測量樣液的溫度。若非標(biāo)準(zhǔn)溫度，須進行校正。 二、折射檢驗法 是指通過測量物質(zhì)的折射率來鑒別物質(zhì)的組成，以確定物質(zhì)的純度、濃度及判斷物質(zhì)的品質(zhì)的分析方法。 折射現(xiàn)象-光線從一種透明介質(zhì)進入

10、另一透明介質(zhì)時，除了一部分光線反射回第一種介質(zhì)外，另一部分進入第二種介質(zhì)，由于兩種介質(zhì)的密度不同，進入第二種介質(zhì)中的光線在界面處將改變原來的傳播方向，這種現(xiàn)象稱為光的折射現(xiàn)象。（一）光的折射與折射率 折射率（折光率）指光線在空氣中進行的速度與在供試品中進行速度的比值。 根據(jù)折射定律，折光率為光線入射角的正弦與折射角的正弦之比，該值恒為定值。 即：折射率 n=sini/sinr折射率因溫度或光線波長的不同而改變。表示： ntD ，D表示鈉光譜的D線，t為測定時的溫度。中國藥典系采用鈉光譜的D線(589.3nm)測定供試品相對于空氣的折射率（我們實驗室采用阿貝折光儀，可用白光光源），供試品溫度一般

11、為20。（二）測定意義在藥品檢驗中，通過測定折射率可以檢查某些藥品的純雜程度； 在食品工業(yè)中，可以鑒別食品的組成、確定食品的濃度、判斷食品的純凈程度及品質(zhì)。（三）測定方法儀器 阿貝折射儀使用范圍：食品工業(yè)油脂工業(yè)制藥工業(yè)造漆工業(yè)石油工業(yè)日用化學(xué)工業(yè) 2.測定方法 將阿貝折光儀置于靠窗口的桌上或白熾燈前，但避免陽光直射。用超級恒溫槽通入所需溫度的恒溫水于兩棱鏡夾套中，棱鏡上的溫度計應(yīng)指示所需溫度，否則應(yīng)重新調(diào)節(jié)恒溫槽的溫度。松開鎖鈕，打開棱鏡，滴1-2滴乙醇在玻璃面上，合上兩梭鏡，待鏡面全部被乙醇濕潤后再打開，用擦鏡紙輕擦干凈。 校正（用重蒸蒸餾水較正） 打開棱鏡，滴1滴蒸餾水于下面鏡面上，在保

12、持下面鏡面水平情況下關(guān)閉棱鏡，轉(zhuǎn)動刻度盤罩外手柄（棱鏡被轉(zhuǎn)動），使刻度盤上的讀數(shù)等于蒸餾水的折光率。調(diào)節(jié)反射鏡使入射光進入棱鏡組，并從測量望遠(yuǎn)鏡中觀察，使視場最明亮，調(diào)節(jié)測量鏡（目鏡），使視場十字線交點最清晰。轉(zhuǎn)動消色調(diào)節(jié)器，消除色散，得到清晰的明暗界線，然后用儀器附帶的小旋棒旋動位于鏡筒外壁中部的調(diào)節(jié)螺絲，使明暗線對準(zhǔn)十字交點，校正即完畢。 對于高刻度值部分，用具有一定折射率的標(biāo)準(zhǔn)玻璃塊校準(zhǔn)。方法是打開進光棱鏡，在校準(zhǔn)玻璃塊的拋光面上滴一滴溴化萘，將其粘在棱鏡表面上，使標(biāo)準(zhǔn)玻璃塊拋光的一端向下以接受光線。測得的折射率與標(biāo)準(zhǔn)玻璃塊的折射率一致。校準(zhǔn)時若有偏差，可先使讀數(shù)指示于蒸餾水或標(biāo)準(zhǔn)玻璃塊

13、的折射率，再調(diào)節(jié)分界線調(diào)節(jié)螺絲，使明暗分界線恰好通過十字線交叉點。 測定 用乙醇清洗鏡面后，滴加12滴樣品于毛玻璃面上，閉合兩棱鏡，旋緊鎖鈕。如樣品很易揮發(fā)，可用滴管從棱鏡間小槽中滴入。調(diào)節(jié)反射鏡使光進入棱鏡組，并從測量望遠(yuǎn)鏡中觀察，使視場最明亮。旋轉(zhuǎn)棱鏡調(diào)節(jié)旋鈕是棱鏡組輕微移動進而使折射儀中的觀測明暗分界線上下移動；轉(zhuǎn)動消色調(diào)節(jié)旋鈕，使彩色光帶消失，得到清晰的明暗界線，繼續(xù)轉(zhuǎn)動罩外手柄使明暗界線正好與目鏡中的十字線交點重合。從刻度盤上直接讀取折光率。 3. 注意事項 滴加液體時防止滴管口劃傷鏡面。 每次擦拭鏡面時，只許用擦鏡紙輕擦，測試完畢，也要用乙醇洗凈鏡面，待干燥后才能合籠棱鏡。 不能測

14、量帶有強酸性、堿性或腐蝕性的液體。 嚴(yán)禁用油手或汗手觸及光學(xué)零件。手提式折射儀：大致由棱晶、蓋板、觀測鏡筒三部分組成。 掀開進光棱鏡及座，用擦鏡紙仔細(xì)地把棱鏡表面拭凈。取試液數(shù)滴，滴在檢測棱鏡的鏡面上，徐徐合上進光棱鏡及座，使試液遍布于折射棱鏡表面。將進光棱鏡對向光源或明亮處，轉(zhuǎn)動視度調(diào)節(jié)圈使視場的分界線清晰可見。視場明暗分界線所示讀數(shù)，即為試液含糖量。 注意事項：使用前校準(zhǔn)折射儀；或利用溫度修正表修正。不要在潮濕的環(huán)境中使用，不能浸泡在水中。不能測量有磨蝕作用或腐蝕作用的液體，會損害棱鏡。使用完后要用軟布把儀器擦干凈。三、旋光法（一）偏振光的產(chǎn)生自然光透過尼克爾棱鏡時，只有振動面與棱鏡光軸平

15、行的光才能通過，而在其它平面上振動的光被阻擋，即產(chǎn)生偏振光。這種只在一個平面上振動的光叫平面偏振光或偏光。 （二） 旋光度、比旋光度及旋光儀原理分子結(jié)構(gòu)中凡有不對稱碳原子，能把偏振面旋轉(zhuǎn)一定角度的物質(zhì)稱為光學(xué)活性物質(zhì)。使檢偏器順時針旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)，稱右旋物質(zhì)，用+表示；使檢偏器逆時針旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)，稱左旋物質(zhì)，用-表示。 旋光度偏振光通過光學(xué)活性物 質(zhì)的溶液時，其振動平 面所旋轉(zhuǎn)的角度。影響因素： 光源波長 溫度 旋光物質(zhì)種類 溶液的濃度 液層的厚度 溶劑 比旋光度 偏振光透過厚度為10cm，濃度為1g/ml樣品溶液所產(chǎn)生的旋光度。例： 葡萄糖：+52.5 果 糖：-92.5 蔗 糖：+66.5 乳

16、糖：+53.5 麥芽糖：+138.5 公式： t為溫度，常用20； 波長，常用鈉光589nm； c為樣液濃度； l為液層厚度。 例如，有一物質(zhì)的水溶液，濃度為5g/100ml，在10cm長的管內(nèi)，它的旋光度是-4.64，求 。解： 若知道某物質(zhì)的 ，可測定該物質(zhì)溶液的濃度。 工作原理：在兩個光軸平行的尼克爾棱鏡之間放一樣品管，自然光透過第一個固定的棱鏡后成為偏光，偏光透過旋光管后射到第二個棱鏡上。 若樣品對偏光沒發(fā)生作用，可觀察到光線能全部透過第二個棱鏡，目鏡中看到視場最亮。若樣品與偏光發(fā)生作用，使其偏轉(zhuǎn)，則光線不可能全部通過第二個棱鏡，從目鏡中觀察到視場變暗，通過旋轉(zhuǎn)檢偏器，使視場恢復(fù)到最亮

17、，從而測定旋光度。 （三）測定意義 可鑒別物質(zhì)、分析確定物質(zhì)的濃度、含量及純度。 （四）測定方法 旋光儀 包括：普通旋光儀 光學(xué)糖度旋光儀 自動旋光儀 廣泛地應(yīng)用于制糖、制藥、石油、食品、化工等工業(yè)部門及有關(guān)高等院校和科研單位。重量分析容量分析第三節(jié) 化學(xué)分析法一、重量分析（一）基本原理 利用物理或化學(xué)反應(yīng)的方法將被測成分與樣品中其它成分分離，并以稱重方法測得待測組分或其難溶化合物的質(zhì)量，從而計算出待測物質(zhì)的含量。 如水分、脂肪、蒸發(fā)殘渣、灰分等的測定都可采用重量法。（二）測定方法 1. 揮發(fā)法 采用加熱或其它方法使被測樣品中揮發(fā)性組分逸出，通過稱量其逸出前后待測樣品質(zhì)量的減少，計算出該組分的

18、含量；或者利用吸收劑吸收所逸出的氣體，根據(jù)吸收劑質(zhì)量的增加，計算出該組分的含量。 例：硫酸阿托品(C17H23NO3)2H2SO4H2O中結(jié)晶水的含量測定。 2. 沉淀重量法 利用一定的化學(xué)試劑與待測組分發(fā)生沉淀反應(yīng)，生成難溶化合物沉淀析出，經(jīng)過分離、洗滌、過濾、烘干或灼燒等操作后，稱得沉淀的質(zhì)量，由此計算出待測組分的含量。 重量分析法通過直接稱量得到分析結(jié)果，不需要從容量器皿中引入數(shù)據(jù)，也不需要基準(zhǔn)物質(zhì)作比較，故其準(zhǔn)確度較高，可用于測定含量大于1%的常量組分。二、容量分析（一）原理 又稱滴定分析法，是將已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，由滴定管加到被檢溶液中，使之發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)迅速而定量地完成。反應(yīng)的

19、終點，可借指示劑的變色來觀察。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，計算出被測物質(zhì)的含量。（二）反應(yīng)條件1. 反應(yīng)必須定量完成。2.反應(yīng)速率快。3.能用比較簡便的方法確定滴定終點的到達。（三）方法分類 滴定分析法是藥品及食品檢驗工作中的一類重要分析方法，常用于測定含量不小于1%的常量組分。 酸堿中和滴定法 氧化還原滴定法 沉淀滴定法 配位滴定法第四節(jié) 儀器分析法儀器分析的由來:化學(xué)研究物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律的科學(xué)分析化學(xué)研究物質(zhì)的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)的分析方法及有關(guān)理論的一門學(xué)科化學(xué)分析、儀器分析17世紀(jì)成為一門獨立的學(xué)科，波義耳首先使用了化學(xué)分析這一術(shù)語。化學(xué)反應(yīng)及其計量關(guān)系為基礎(chǔ)（容

20、量分析、重量法）十九世紀(jì)后期化學(xué)、物理學(xué)的發(fā)展儀器分析的萌芽最近20-30年激光、微波、半導(dǎo)體及計算機技術(shù)的發(fā)展老儀器分析方法出現(xiàn)新面貌，新儀器分析方法登上歷史舞臺。儀器分析分析化學(xué)的重要組成部分，它是以被測物質(zhì)的物理或物理化學(xué)性質(zhì)為依據(jù)來確定化學(xué)組成、成分含量及化學(xué)結(jié)構(gòu)的一類分析方法。儀器分析和化學(xué)分析的區(qū)別：化學(xué)分析優(yōu)點：1以化學(xué)反應(yīng)及其計量關(guān)系為基礎(chǔ)2準(zhǔn)確度高（用化學(xué)分析確定標(biāo)樣；重量法，滴定分析的相對誤差要求小于0.2%）3儀器設(shè)備簡單，操作方便不足：1分析速度不夠快（對生產(chǎn)過程進行監(jiān)測和自控不易實現(xiàn)）2.靈敏度不夠高儀器分析優(yōu)點1以物質(zhì)的物理和物理化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)。2靈敏度高。3具有一

21、定的準(zhǔn)確度。對于ppm甚至ppt級的含量測定的相對誤差在10%以下。4分析速度快,短時間內(nèi)完成一個分析周期。局限1.儀器昂貴2.標(biāo)樣不易取得一、儀器分析法的分類 氣相色譜 色譜法 高效液相色譜 薄層色譜 毛細(xì)管電泳色譜 非光譜分析 光學(xué)分析法 原子發(fā)射光譜 原子吸收光譜 光譜分析 紫外-可見光光譜 熒光光譜 紅外光譜 1.電位分析電化學(xué)分析法 2.伏安分析 3.庫侖分析 其他 核磁共振波譜法 質(zhì)譜法等 儀器分析各方法所利用的物理性質(zhì)物質(zhì)在兩相間的分配 吸附 排阻 交換 物質(zhì)使光的傳播方向改變物質(zhì)使光的能量改變原子外層電子從激發(fā)態(tài)返回基態(tài)時所發(fā)射出的光原子外層電子從基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)時所吸收的光分子中電子能級的躍遷對可見紫外光的吸收紫外光使分子中電子發(fā)生躍遷后，從激發(fā)態(tài)返回基態(tài)時所發(fā)射的光組成分子的原子之間的振動能級躍遷對光的吸收 組成分子的原子核的磁性質(zhì)與共振磁場的關(guān)系陽離子的運行軌跡與加速電壓和磁場強度的關(guān)系 物質(zhì)的電學(xué)性質(zhì)1利用物質(zhì)間的膜電位2通過物質(zhì)的電流與外加電壓的關(guān)系3電解反應(yīng)所需要的電量與反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量的關(guān)系各類儀器分析方法的應(yīng)用分離分析；對物質(zhì)的各組分先行分離并同時進行定性定量分析。多種無機元素的定性及半定量分析指定無機元素的定量分析