文檔食品分析

食品分析第一章緒論食品分析的重要性1、保證食品質(zhì)量：食品是人類生存不可缺少的物質(zhì)條件之一，食品的營養(yǎng)和衛(wèi)生質(zhì)量，直接關(guān)系著人體健康。為保證食品營養(yǎng)，防止食品的污染，避免有害物質(zhì)對人體的危害，必須重視和加強(qiáng)對食品的衛(wèi)生管理。中華人民共和國衛(wèi)生法，為我國進(jìn)行食品衛(wèi)生管理提供了法律保證。2、指導(dǎo)人們合理營養(yǎng)：對食品進(jìn)行分析檢驗，可以掌握食品中營養(yǎng)素的質(zhì)和量，指導(dǎo)人們合理營養(yǎng)，防止?fàn)I養(yǎng)缺乏病，并且為不斷開發(fā)食品新資源、新產(chǎn)品、提高整個民族的健康水平和身體素質(zhì)提供依據(jù)。3、為國家制定衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)、管理措施、技術(shù)政策提供科學(xué)依據(jù)：分析食品中的有害物質(zhì)，可對食品的生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸、貯藏、銷售過程進(jìn)行控制，指示食品的質(zhì)量變化，防止污染環(huán)節(jié)。如：海產(chǎn)品加工過程中的金黃色葡萄球菌的污染，原因、控制生產(chǎn)。4、是食品衛(wèi)生管理的必要手段：通過對食品的監(jiān)督檢驗，防止在生產(chǎn)和銷售中出現(xiàn)粗制濫造和摻雜摻假（2004年的大頭娃娃奶粉事件）。當(dāng)發(fā)生食物中毒時，可以查明中毒物質(zhì)，為擬訂搶救病人措施提供依據(jù)。并可供給旁證，對肇事者判明法律責(zé)任。2002年，歐盟委員會宣布，因發(fā)現(xiàn)抗菌素殘留，自2002年1月28日起，停止從中國進(jìn)口食物，其中包括雞肉、兔肉、蜂蜜、冷凍褐蝦、大蝦及動物飼料。原因：歐盟獸醫(yī)委員會在2001年11月確定，中國動物飼料中含有歐盟禁用藥物，如幾天前在來自中國的褐蝦中檢驗出的氯霉素。歐盟委員會保護(hù)委員伯恩（DavidByrne）先生的發(fā)言人在布魯塞爾稱，不能相信中國的食物檢驗。同時，挪威食品檢查局官員宣布，挪威將于歐盟保持一致，禁止從中國進(jìn)口動物源食品。挪威雖然不是歐盟成員國，但作為歐洲經(jīng)濟(jì)區(qū)的成員國，需與歐盟保持一致，因此挪威也將禁止從中國進(jìn)口動物源食品。挪威食品檢查局將很快證實公布有關(guān)規(guī)定。5、評價環(huán)境質(zhì)量：隨著工業(yè)三廢（廢氣、廢水、廢渣）和農(nóng)藥對食品的污染，通過經(jīng)常性的食品監(jiān)督檢驗，還能觀察到各種有害物質(zhì)在食品中的消長情況，可進(jìn)一步用來評價環(huán)境質(zhì)量。如：食品分析的內(nèi)容食品分析的內(nèi)容十分豐富，涉及多種學(xué)科。按照檢驗對象可分為兩個方面，一是食品中微生物及代謝物的檢驗，稱為食品微生物學(xué)檢驗；二是食品中與營養(yǎng)和衛(wèi)生有關(guān)的化學(xué)物質(zhì)的檢驗，稱為食品理化檢驗。這兩部分檢驗對食品衛(wèi)生具有同等重要的作用，但由于他們所涉及的基礎(chǔ)理論和采用的實驗技術(shù)均有較大的差別，因而將分別進(jìn)行論述。本課程是研究食品營養(yǎng)成分和與食品衛(wèi)生有關(guān)成分的理化檢驗原理及方法的科學(xué)，稱為食品理化檢驗學(xué)，簡稱食品檢驗。食品：凡是可以供人類食用、能被人體吸收并無毒無害的動物、植物及加工品都屬于食品。食品是人類最基本的生活資料，是維持人類生命和身體健康不可缺少的能量源和營養(yǎng)源。ISO8402：1994中關(guān)于“檢驗”的定義是：對實體的一個或多個特性進(jìn)行的諸如測量、檢查、試驗或度量并將結(jié)果與規(guī)定要求進(jìn)行比較，以確定每項特性合格情況的活動。食品理化檢驗：以食品中與營養(yǎng)和衛(wèi)生有關(guān)的化學(xué)物質(zhì)的檢驗，稱為食品理化檢驗。確定食品各項特性是否合格的依據(jù)通常是產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，合同中雙方約定的質(zhì)量要求及工藝規(guī)程等。在我國，關(guān)于食品衛(wèi)生的國家標(biāo)準(zhǔn)是強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)、銷售、進(jìn)口食品必須符合國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。另外，食品還應(yīng)符合其包裝上明示的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量要求。食品的種類繁多，可粗略地分為糧谷類（如稻米、小麥、玉米、高粱、薯類）；豆和豆制品類（如大豆、赤豆、豌豆、蠶豆、豆腐、豆醬、豆豉、豆腐乳）；肉類和魚類（如豬肉、牛肉、羊肉、家禽肉、淡水魚、海魚）；蛋類和奶類（如雞蛋、鴨蛋、鵝蛋、牛奶、奶粉、煉乳）；蔬菜類和水果類（如馬鈴薯、青菜、番茄、香蕉、蘋果、桃、西瓜等）；此外，還有調(diào)味品和飲料類（如醬油、食醋、味精、酒、茶、果汁水、礦泉水等）。各種食品所含營養(yǎng)成分的種類和數(shù)量不同，可參看中國預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院所編制的《食物成分表》。由于農(nóng)藥和工業(yè)三廢對食品的污染，以及在生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸、包裝、貯藏過程中可能受到霉菌毒素和其他有害成分的污染，或不合理使用添加劑，使食品檢驗的范圍比較廣泛，也較復(fù)雜。根據(jù)食品中所含成分與人體健康的關(guān)系，食品檢驗的內(nèi)容主要分為營養(yǎng)成分的分析和有害成分的分析兩大類。1、營養(yǎng)成分的分析食品的主要原料是動植物體及其制品，雖然它們的種類繁多，但從營養(yǎng)成分來看，主要有蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、維生素、無機(jī)鹽（包括微量元素）和水六大類，這是構(gòu)成食品的主要成分。當(dāng)然不同的食品所含營養(yǎng)素的品種和質(zhì)量均有差異，組成比例也不相同，但通常認(rèn)為，糧谷類富含淀粉等碳水化合物；魚肉蛋奶類主要含蛋白質(zhì)和脂肪；蔬菜水果主要含維生素和無機(jī)鹽。在天然食品中，能夠同時提供各種營養(yǎng)素的品種較少，因此，必須了解各種食品所含營養(yǎng)素的種類和含量，進(jìn)行有意識的搭配，以獲得較全面的營養(yǎng)。近年來出現(xiàn)的強(qiáng)化食品（如在袋裝乳品中加入適量的鐵、鈣和VD），就是根據(jù)人體對各種營養(yǎng)素的需要而添加的人工合成或在其他物質(zhì)中提取濃縮的營養(yǎng)物質(zhì)，以達(dá)到恢復(fù)、改善和提高食品的營養(yǎng)構(gòu)成，滿足人體需要的目的。人體通過營養(yǎng)素的吸收利用，可以得到維持生命活動和從事勞動所需要的熱能；供給機(jī)體生長發(fā)育的修補(bǔ)材料；并維持機(jī)體正常的生理功能。因此，營養(yǎng)素是生命活動的能源，構(gòu)成人體的物質(zhì)基礎(chǔ)。營養(yǎng)成分分析的目的：（1）對現(xiàn)有不同品種、產(chǎn)地、季節(jié)的食品進(jìn)行分析，了解其營養(yǎng)素的含量和品質(zhì)優(yōu)劣，為營養(yǎng)工作者選擇食品提供資料，以設(shè)計不同人體生理狀況的膳食食譜。（2）了解食品在生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸、貯存、銷售、烹調(diào)過程中的損失情況，掌握人們實際所得營養(yǎng)素的數(shù)量，并指導(dǎo)改進(jìn)以上各環(huán)節(jié)，以減少營養(yǎng)素的損失。（3）分析強(qiáng)化食品，掌握確實需要強(qiáng)化的營養(yǎng)素品種，決定強(qiáng)化劑量，鑒定強(qiáng)化效果，研究強(qiáng)化工藝。（4）分析食品工業(yè)產(chǎn)品，包括進(jìn)出口食品、新食品、食品新資源，提出該食品的營養(yǎng)要求，指定食品標(biāo)準(zhǔn)，控制產(chǎn)品質(zhì)量，制定價格政策。（5）補(bǔ)充和修正國家或地區(qū)性的食物成分表，并將其作為基本的國情資料，為指導(dǎo)人們合理營養(yǎng)和調(diào)配膳食提供依據(jù)。2、有害成分的分析正常食品應(yīng)當(dāng)無毒無害，符合應(yīng)有的營養(yǎng)素要求，具有相應(yīng)的色香味等感官性狀。但由于種種原因，有時會使食品中出現(xiàn)有害健康的成產(chǎn)品，或從市場抽取商品進(jìn)行檢驗，目的是為了對產(chǎn)品實施宏觀監(jiān)控。4、驗證檢驗：獨(dú)立檢驗機(jī)構(gòu)從工業(yè)企業(yè)的出廠產(chǎn)品中抽取樣品，通過檢驗，驗證產(chǎn)品是否符合規(guī)定的要求，如質(zhì)量認(rèn)證中的型式試驗。5、仲裁檢驗：當(dāng)供需雙方對產(chǎn)品質(zhì)量發(fā)生爭議時，爭議雙方自愿達(dá)成仲裁協(xié)議，申請仲裁機(jī)構(gòu)仲裁，由仲裁機(jī)構(gòu)指定的法定檢驗機(jī)構(gòu)進(jìn)行的檢驗。（二）按供需關(guān)系分類1、第一方檢驗供方（生產(chǎn)方）的檢驗。2、第二方檢驗需方的驗收檢驗。3、第三方檢驗由獨(dú)立于供需雙方的第三方檢驗機(jī)構(gòu)進(jìn)行的檢驗。監(jiān)督檢驗、驗證檢驗、仲裁檢驗都屬于第三方檢驗。根據(jù)其它因素，還可將檢驗分為很多類型，不一一介紹。二、檢驗的作用1、保證出廠產(chǎn)品的質(zhì)量。食品生產(chǎn)企業(yè)通過對食品原料、輔料，半成品以及成品進(jìn)行檢驗，以保證出廠產(chǎn)品的質(zhì)量。2、保證接收產(chǎn)品的質(zhì)量。用戶在接收貨物時，按合同規(guī)定的質(zhì)量條款進(jìn)行驗收檢驗，保證接收產(chǎn)品的質(zhì)量。3、對食品質(zhì)量進(jìn)行宏觀監(jiān)督控制。第三方檢驗機(jī)構(gòu)根據(jù)政府質(zhì)量監(jiān)督行政部門的要求，對生產(chǎn)企業(yè)或市場的食品進(jìn)行檢驗，為政府對產(chǎn)品質(zhì)量實施宏觀監(jiān)控提供依據(jù)。4、為質(zhì)量糾紛的解決提供技術(shù)依據(jù)。當(dāng)發(fā)生產(chǎn)品質(zhì)量糾紛時，第三方檢驗機(jī)構(gòu)根據(jù)解決糾紛的有關(guān)機(jī)構(gòu)（包括法院、仲裁委員會、質(zhì)量管理行政部門及民間調(diào)解組織等）的委托，對爭議產(chǎn)品作出仲裁檢驗，為有關(guān)機(jī)構(gòu)解決產(chǎn)品質(zhì)量糾紛提供技術(shù)依據(jù)。食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的制定食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)是食品質(zhì)量的規(guī)范性文件，具有法律作用，它是對食品中有關(guān)成分特別是有害成分進(jìn)行限制的技術(shù)性政策。在制訂食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)時，把有害物質(zhì)限制在最低限度內(nèi)，并且保證人體終生食用，而隨食物進(jìn)入的該物質(zhì)劑量，不會引起人體的任何損害。凡是食品中出現(xiàn)的各種有害物質(zhì)，都應(yīng)該逐個制訂限量標(biāo)準(zhǔn)，同時應(yīng)確定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法和操作規(guī)程。制訂食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的程序是：１、毒理學(xué)試驗食品中任何一種有害物質(zhì)限量標(biāo)準(zhǔn)的制訂，都必須具備一整套毒理學(xué)試驗資料，得出該物質(zhì)的實驗動物最大無作用劑量ＭＮＬ（maximalnoeffectlevel）,然后充分考慮應(yīng)用到人體的安全系數(shù)（通常用該劑量的１／１００），確定人體每日允許攝入量ＡＤＩ(acceptabledailyintake)。由于進(jìn)入人體的有害物質(zhì)不僅來自食品，還可能來自空氣和飲水，為此應(yīng)設(shè)法扣除；如果在實際生活中當(dāng)某物質(zhì)只來自食品（如食品添加劑）時，可ＡＤＩ看成僅為食品中允許進(jìn)入人體的攝入總量。有了食品中允許攝入總量，還需調(diào)查含有該物質(zhì)的食品種類和通常的食用量，得出每種或每類食品對該物質(zhì)的最高允許含量。例如：在制訂食品中砷的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)時，先通過用含三氧化二砷的食物飼喂動物，得出實驗動物的最大無作用劑量為３mg/kg，除以安全系數(shù)后，得每日允許攝入量為０.03mg/kg，將三氧化二砷換算成砷的含量為0.023mg/kg。如果人的體重為６０kg，則每人每0.023mg/kg×60kg＝1.38mg如果人每日吸入空氣10000L，按大氣中砷的最高允許濃度0.003mg/m3計，將吸入0.03mg砷。如果每人每日攝入水2L，按生活飲用水中砷的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)0.04mg/L計，將攝入0.08mg砷。如果每人每日攝入食物1.2kg（糧食500g，蔬菜水果500g，動物性及其他食品200g1.38﹣0.03﹣0.08/1.2≈1mg/kg如要確定每種食品中砷的最高允許量各為多少，還應(yīng)通過人群的膳食調(diào)查，了解含砷的食品種類和各種食物的每日攝取量才能確定。上述平均含量是以毒理學(xué)試驗為主要依據(jù)，對某種有害物質(zhì)在各食品中的原則限量，一般不允許超過這一限量，但還應(yīng)根據(jù)本底值調(diào)查和其他具體情況作適當(dāng)調(diào)整。2、本底值調(diào)查即對各種食品在未受污染的情況下，進(jìn)行實際含量的調(diào)查，一般要求在全國范圍內(nèi)進(jìn)行采樣和測定，所得數(shù)值，稱為本底值。如果在基本滿足食品生產(chǎn)需要和有關(guān)衛(wèi)生要求的前提下，調(diào)查大量食品中某有害物質(zhì)的本底值低于毒理學(xué)試驗所要求的限量時，應(yīng)按實際含量水平來休整限量標(biāo)準(zhǔn)。如果本底值超過毒理試驗和感官要求的限量水平，應(yīng)查出超過的原因，并進(jìn)行改進(jìn)；如果通過努力仍達(dá)不到上述規(guī)定的要求，只要不是超過限量標(biāo)準(zhǔn)太多，可制訂臨時允許標(biāo)準(zhǔn)，并限期解決。3、在制訂食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)時，還應(yīng)根據(jù)該毒物在體內(nèi)吸收的難易，排泄速度的快慢，有無蓄積性，有無致癌、致畸、致突變性進(jìn)行調(diào)整。同時還要考慮該食品的食用量，是大量食用的食品，還是季節(jié)性偶爾食用的小量食品；是供成人、還是供嬰幼兒食用；是否出現(xiàn)不良的色香味等感官性狀，全盤考慮進(jìn)行適當(dāng)放寬或從嚴(yán)。還可參照其他國家所制訂的標(biāo)準(zhǔn)，再正式制訂出我國的食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，并在執(zhí)行過程中不斷完善。鑒于制訂衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和實際樣品測定所得的數(shù)據(jù)，常常隨測定方法而異，因此，應(yīng)盡可能用國家統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法來進(jìn)行測定。盡管國家統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法不一定是最先進(jìn)的方法，而是較能普遍使用的方法，它將隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和儀器設(shè)備條件的改善，不斷改進(jìn)和提高。因此，不排除各實驗室根據(jù)自己的條件，選用更加完美的方法，但在使用前必須經(jīng)過周密驗證，新建立的方法與標(biāo)準(zhǔn)方法所測得的結(jié)果，應(yīng)無顯著性差異。待方法成熟時，也可推薦作為國家標(biāo)準(zhǔn)方法。但在國家未正式批準(zhǔn)前，若對檢驗結(jié)果發(fā)生爭議，仍應(yīng)以國家現(xiàn)行的統(tǒng)一方法為仲裁法。對于目前國家尚未規(guī)定方法的檢驗項目，應(yīng)盡可能采用大家公認(rèn)的方法，并注意借鑒國際通用的標(biāo)準(zhǔn)檢驗法，使所得結(jié)果有可比性。法定方法與國際標(biāo)準(zhǔn)一、法定方法選擇分析方法這一工作常常因為采用法定方法而變得簡單起來。非盈利性研究機(jī)構(gòu)編輯并出版了有關(guān)食品分析方法，這些方法都經(jīng)過認(rèn)真研究并且已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。通過比較不同實驗室采用同一方法得到的實驗結(jié)果，可以評價新方法或快速分析方法的實驗結(jié)果。1、國際AOAC國際AOAC（原稱為：法定分析化學(xué)家協(xié)會）成立于1884年，其職能是提供政府法規(guī)和研究機(jī)構(gòu)所需的分析方法。國際AOAC的目標(biāo)是提供在普通實驗室條件下能達(dá)到一定準(zhǔn)確性和精密度的實驗方法。國際AOAC這一自發(fā)組織的主要職能如下：從發(fā)表的文獻(xiàn)中選擇分析方法或研究新方法；通過眾多實驗室的研究工作對分析方法進(jìn)行綜合研究；由專家全面評價分析方法，如果是可行的，則該方法將被采納，并作為法定分析方法；被采納的方法公布于《法定分析方法》中，該出版物包含了有關(guān)食品、藥品、化妝品、農(nóng)業(yè)、法學(xué)和影響公眾健康及福利的產(chǎn)品的各種分析方法；負(fù)責(zé)出版手冊、特殊領(lǐng)域的分析方法編纂、專題論文和月刊雜志《實驗室內(nèi)部管理》；負(fù)責(zé)培訓(xùn)分析專家和其他實驗人員。被國際AOAC認(rèn)為有效并采納的方法以及證明該方法有效性的數(shù)據(jù)均公布于《國際AOAC雜志》。作為國際AOAC的法定分析方法，每4～5年進(jìn)行一次修訂。2、國家標(biāo)準(zhǔn)分析方法GB3、美國谷物化學(xué)家協(xié)會美國谷物化學(xué)家協(xié)會（AACC）出版了一系列已經(jīng)批準(zhǔn)的實驗室方法，其中大部分適用于谷物產(chǎn)品。AACC認(rèn)可的通用分析方法的程序與國際AOAC及美國油脂化學(xué)家協(xié)會所采用的程序是一致的。由AACC認(rèn)可的方法必須經(jīng)過審查、評價和修改等過程。4、美國油脂化學(xué)家協(xié)會美國油脂化學(xué)家協(xié)會（AOCS）出版了一系列法定方法和推薦方法，其中大部分適用于脂肪和油脂分析。二、國際標(biāo)準(zhǔn)與政策食品法典1962年，聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）和世界衛(wèi)生組織（WHO）組建了食品法典委員會，其職責(zé)是制定食品與農(nóng)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)與安全性法規(guī)。各項標(biāo)準(zhǔn)公布于食品法典中，其目的旨在保護(hù)消費(fèi)者健康，維護(hù)食品的公平競爭，促進(jìn)國際食品貿(mào)易。食品法典共出版了13卷，見下表：卷主題卷主題1A總則6果汁1B總則（衛(wèi)生）7谷類、豆類及其制品、植物蛋白2A食品中殺蟲劑殘留量（一般內(nèi)容）8油脂及其制品2B食品中殺蟲劑殘留量（最高允許殘留量）9魚及魚制品3食品中獸藥殘留量10肉與肉制品、清湯和肉湯4食品中特殊食品資源的應(yīng)用11糖、可可產(chǎn)品、巧克力、MISC產(chǎn)品5A水果和蔬菜的加工與速凍12牛乳及乳制品5B新鮮水果和蔬菜13分析和抽樣方法第1卷總則包括標(biāo)簽、食品添加劑、污染物（放射性）、進(jìn)出口食品檢測和食品衛(wèi)生；第9卷編輯了基本商品標(biāo)準(zhǔn)與法典應(yīng)用；第3卷規(guī)定了食品中殺蟲劑及獸藥殘留量。法典力爭使不同國家和地區(qū)的食品安全性分析方法統(tǒng)一而有效，以利于維護(hù)世界貿(mào)易的流通，保證在食品進(jìn)出口貿(mào)易中做出合理決定。法典將HACCP概念作為保護(hù)易腐敗食品安全性的首選方法，并決定在食品法典中實施HACCP體系。近年來，法典在制定基本食品標(biāo)準(zhǔn)中更加注重科學(xué)而不是社會或文化因素、經(jīng)濟(jì)或貿(mào)易政策。由食品法典制定的有關(guān)食品質(zhì)量的國際標(biāo)準(zhǔn)在減少“非關(guān)稅”貿(mào)易壁壘方面起了非常重要的作用。由于經(jīng)濟(jì)貿(mào)易限制的減少與關(guān)稅的降低，世界食品與農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易大大增加，但是，許多國家制定的過時的食品標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致了非關(guān)稅貿(mào)易壁壘。法典制定食品標(biāo)準(zhǔn)的目的旨在消除某些國家處于保護(hù)本國產(chǎn)品與進(jìn)口產(chǎn)品的競爭而不是保護(hù)消費(fèi)者健康的目的而誤用標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象。1994年，烏拉圭回合談判制定的關(guān)稅與貿(mào)易協(xié)定（GATT）加強(qiáng)了法典作為基本國際標(biāo)準(zhǔn)在保證食品質(zhì)量和安全性方面的作用。美國作為法典156個成員國之一，承認(rèn)根據(jù)GATT提出的有關(guān)條約。因此，1995年FDA（美國食品與藥品管理局）、USDA（美國農(nóng)業(yè)部）、EPA（美國環(huán)境保護(hù)局）三個參與法典制定的美國聯(lián)邦機(jī)構(gòu)的代表提出了針對法規(guī)的戰(zhàn)略性方案，它包括美國將在更大范圍內(nèi)接受法典標(biāo)準(zhǔn)。在美國越來越多的非政府組織（如美國食品雜貨生產(chǎn)者）以及許多與這些組織協(xié)作的食品企業(yè)都加入到執(zhí)行法典的行列之中。ISO標(biāo)準(zhǔn)除了食品法典委員會制定的食品標(biāo)準(zhǔn)與政策外，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）還擁有一系列關(guān)于質(zhì)量控制及記錄保持的國際標(biāo)準(zhǔn)（ISO9000和9000以上）。公司之所以有一系列標(biāo)準(zhǔn)，其目的是為了建立質(zhì)量保證體系、維護(hù)產(chǎn)品的完整性、滿足消費(fèi)者對質(zhì)量的要求。ISO的核心是為保證質(zhì)量管理的系統(tǒng)化而建立的方法文件。公司若要進(jìn)行注冊，只能選擇ISO標(biāo)準(zhǔn)中與其有關(guān)的部分。某些制造商和零售商要求食品企業(yè)供應(yīng)商具備ISO資格證書。ISO標(biāo)準(zhǔn)中與食品分析有關(guān)的部分包括食品的抽樣標(biāo)準(zhǔn)。其它標(biāo)準(zhǔn)國際上其它地區(qū)和國家有關(guān)組織出版的涉及食品組成與分析的標(biāo)準(zhǔn)還有很多。例如，沙特阿拉伯標(biāo)準(zhǔn)化組織（SASO）出版的食品標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)（如標(biāo)簽、測試方法）在中東地區(qū)（以色列除外）頗有影響。此外，歐洲委員會制定的食品與食品添加劑標(biāo)準(zhǔn)廣泛應(yīng)用于歐洲經(jīng)濟(jì)共同體（EEC）的各成員國。在美國，食品化學(xué)法典（FCC）委員會制定了食品添加劑與化學(xué)成分鑒定與純度標(biāo)準(zhǔn)。因此，有可能某公司特別指出要購買“FCC”級產(chǎn)品。除美國外，其它許多國家也采納FCC標(biāo)準(zhǔn)，如澳大利亞、加拿大等。在世界范圍內(nèi)，食品添加劑FAO/WHO聯(lián)合專家委員會（JECFA）制定了食品添加劑純度標(biāo)準(zhǔn)。食品法典委員會鼓勵各國采用JECFA制定的標(biāo)準(zhǔn)。許多國家在制定本國標(biāo)準(zhǔn)時常參考FCC和JECFA制定的標(biāo)準(zhǔn)。食品分析中應(yīng)了解的基本知識1、關(guān)于配制溶液所用的試劑純度，可按下列規(guī)則進(jìn)行：（1）配制標(biāo)準(zhǔn)溶液或一般提取用試劑，可用化學(xué)純。試劑一般分為四級：等級名稱簡寫瓶簽顏色用途一級優(yōu)級純或基準(zhǔn)純GR綠色純度最高，適用于精密的分析工作和科學(xué)研究。又稱保證試劑二級分析純AR紅色純度略差，適用于重要分析實驗。三級化學(xué)純CP藍(lán)色適用于一般分析化學(xué)制備及化學(xué)教學(xué)實驗。四級實驗試劑LR中黃色、棕色或其他色適用于一般要求不高的實驗，可作為輔助試劑。化學(xué)純級試劑，純度較差，含雜質(zhì)多。因為一般標(biāo)準(zhǔn)溶液還要經(jīng)過標(biāo)定，所以可以用化學(xué)純。提取用溶劑要求不太嚴(yán)，一般用化學(xué)純即可。注：化學(xué)試劑除上述四級外，近幾年又出現(xiàn)了“高純試劑”，“高純試劑”又可細(xì)分為超純、特純、高純、光譜純、色譜純。這一類化學(xué)試劑主成分含量可達(dá)四個9（99.99%）到五、六個9不等。光譜純試劑，雜質(zhì)含量用光譜分析法已測不出或低于某一限度；色譜純試劑，是指用于色譜分析的試劑，其雜質(zhì)含量用色譜分析法測不出或低于某一限度。例如：一瓶分析純甲醇（500ml）售價為2.5元，而一瓶色譜純甲醇（500ml）售價則為45元。（2）配制微量物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)溶液時，試劑應(yīng)在分析純以上。原因有兩個：一是微量物質(zhì)的測定，要盡量避免其它雜質(zhì)的干擾，因為很少的雜質(zhì)就會對測定影響很大。二是配制微量物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)溶液，因為是微量的，所以標(biāo)定很難進(jìn)行，因此一般不進(jìn)行標(biāo)定。所以，要求試劑的純度就要高。講明：標(biāo)準(zhǔn)液與標(biāo)定液的區(qū)別：例：配制物質(zhì)的量濃度為0.1mol/L的NaOH標(biāo)準(zhǔn)液0.1mol/L＝m/MB/L∴m＝0.1mol/L×1L×40g/mol在稱量和配制過程中，NaOH易吸濕，實際稱得的重量m≠4g,∴配出的物質(zhì)的量濃度CB≠0.1mol/L，因此，需要用標(biāo)準(zhǔn)酸來標(biāo)定其準(zhǔn)確的濃度，酸就是標(biāo)定液，NaOH就是標(biāo)準(zhǔn)液。（3）標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液所用的試劑，應(yīng)用優(yōu)級純。因為在標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液時，是以標(biāo)定液為基準(zhǔn)的，如果用不純的去標(biāo)定不純的，其結(jié)果是沒有意義的。（4）一般試劑可用化學(xué)純。一般試劑是指在實驗中沒有定量關(guān)系，也不會引起干擾的試劑。這主要是指不作為標(biāo)準(zhǔn)液用，而且與計算結(jié)果無關(guān)，只起某種處理作用的，如：樣品消化時所用的酸。（5）分析所用的試劑，除特別指明外，均為“分析純”，如遇HCI、HNO3、H2SO4、、NH3·H2O等未指明濃度者，均為原濃酸、濃氨水。（6）分析用的水，除特別指明外，均為一次蒸餾水或相當(dāng)于一次蒸餾水的去離子水。（7）測定方法中所用溶液，除注明溶劑外均為水溶液。（8）在20℃～25℃室溫下，每20滴～25滴相當(dāng)于1ml液體或1滴＝0.04ml～0.05ml2、單位和濃度一律采用法定計量單位，應(yīng)特別指出，在法定計量單位中N（當(dāng)量濃度）、M（摩爾濃度）已經(jīng)廢除，必須習(xí)慣應(yīng)用“物質(zhì)的量濃度CB”，并注意：（1）物質(zhì)的量濃度：mol/L（2）﹪（v/v）指100ml溶液中含有該化合物的ml數(shù)。（3）﹪(g/v)指100ml溶液中含有該物質(zhì)的g數(shù)，例如：10﹪鹽酸，系指100ml溶液中含有鹽酸10g，而不是含有濃鹽酸10g。（4）1：1（1＋1）、1：2（1＋2）等表示溶液的比例濃度，前一數(shù)字系指試劑的體積，后一數(shù)字指水或其它溶劑的體積。（5）滴定度（T）表示1ml標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于被測物質(zhì)的質(zhì)量,用T(s/x)表示。例如：量濃度CagNO3＝0.1mol/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液1ml相當(dāng)于NaCI5.85mg，則其T＝5.85mg/ml。3、測定結(jié)果的表示（1）mg﹪含量表示100g(ml)樣品中所含被測物質(zhì)的mg（2）﹪含量表示100g(ml)樣品中所含被測物質(zhì)的g（3）‰含量表示1000g(ml)樣品中所含被測物質(zhì)的g注意：濃度單位ppm現(xiàn)已廢除不用。思考題：1、“檢驗”的定義是什麼？什麼是食品理化檢驗學(xué)？2、簡述食品理化檢驗的內(nèi)容、方法、作用。3、制訂食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)必須做哪些實驗？還應(yīng)參考哪些情況？分析數(shù)據(jù)的評價在食品分析及其它分析領(lǐng)域中，都需要用相當(dāng)長的時間進(jìn)行原理、方法和儀器操作的學(xué)習(xí)以熟練各種技巧。如果不采用某些方法對從各種分析測試中獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行評價，那么所做的許多努力都是徒勞的。通常采用數(shù)學(xué)處理方法評價某特定測試過程的好壞或確定如何重現(xiàn)某一試驗過程。幸而大多數(shù)分析測定都不需過多應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)。本章主要介紹如何評價同一樣品多次重復(fù)分析結(jié)果的準(zhǔn)確度與精密度。另外，還著重介紹如何根據(jù)實驗數(shù)據(jù)擬和最佳標(biāo)準(zhǔn)曲線。在學(xué)習(xí)本章是要記?。河性S多計算機(jī)軟件可用于各種類型的數(shù)據(jù)評價、計算和繪圖。測量數(shù)據(jù)的集中趨勢為了提高準(zhǔn)確度和精密度以及評價這些參數(shù)，經(jīng)常需要對同一樣品重復(fù)測定數(shù)次，至少需要做三次有代表性的實驗，但是，由于不能確定哪個值最接近真實值，實際所做的次數(shù)往往更多。在處理數(shù)據(jù)時，根據(jù)所有測量值確定平均值，并用這個平均值來記錄實驗結(jié)果。平均值用符號表示，通過下式計算：＝＝(2.1)式中：——測量數(shù)據(jù)的平均值、等——各個測量值（xi）n——測定次數(shù)例如：對某個生漢堡包樣品中的水分百分含量進(jìn)行了四次測定，其結(jié)果如下：64.53%,64.45%,65.10%,64.78%,則平均含水量為：＝＝64.72%(2.2)生漢堡包中的水分百分含量的實驗結(jié)果將記錄為：64.72%。實驗結(jié)果以平均值報告，說明此值是真實值的最佳經(jīng)驗性估計值。平均值不能知道實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性或真實性，也許某個測量值更接近于平均值，但是由于沒有能做出這種決定的方法，所以只能記錄平均值。另一種確定方法是中位數(shù)。所謂中位數(shù)是處在一組數(shù)字的中點(diǎn)或中央的數(shù)值。一般說來，有一半實驗值比中位數(shù)小，而另一半實驗值比中位數(shù)大。由于平均值是一個更好的經(jīng)驗性估計值，因此，實際工作中很少使用中位數(shù)。分析的可靠性在上述例子中，最后得到的是樣品水分含量的平均值。但是，數(shù)據(jù)處理過程不能指出這些實驗的重復(fù)性以及測定結(jié)果與真實值的接近程度。下文將討論這些問題及計算方法。1、準(zhǔn)確度和精密度正確理解準(zhǔn)確度和精密度的概念常常是我們在數(shù)據(jù)分析中最為困惑的問題。準(zhǔn)確度——指單個測量值與真實值的接近程度。在漢堡包水分含量測定中，獲得的憑均值為64.72%。如果漢堡包的真實水分含量是65.05%，那么比較這兩個數(shù)值，就可推測結(jié)果是相當(dāng)準(zhǔn)確的，因為它們接近真實值。在確定準(zhǔn)確度時，遇到的問題是多數(shù)情況下不能確定真實值。對某些類型的材料，可以到國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所或類似機(jī)構(gòu)購買標(biāo)準(zhǔn)樣品，并根據(jù)這些樣品驗證測試過程，只有這樣才能對實驗過程的準(zhǔn)確度做出評價。另一種方法就是假定其它實驗室的測試是準(zhǔn)確的，在此前提下，將結(jié)果與其它實驗室的結(jié)果相比較以判斷兩者之間的一致性。精密度——它是一個衡量實驗重復(fù)性的參數(shù)，指重復(fù)測量值之間的接近程度。如果重復(fù)測定獲得的結(jié)果相似，那么可以說這次測定的精密度很好。從真正的統(tǒng)計學(xué)觀點(diǎn)來看，在實際過程中分析實驗變量時，精密度常被稱為誤差，因此，精密度、誤差和變量的概念是密切相關(guān)的。在評價數(shù)據(jù)時，如果需要重復(fù)實驗（精密度的標(biāo)志），往往要做多次測試以了解實驗值的變化程度，觀察變化或分散程度的一個簡單方法就是記錄實驗值的范圍。此范圍僅僅是最大與最小測量值之間的差值。這個方法并不是非常有用的，因此在評價數(shù)據(jù)的過程中很少使用。標(biāo)準(zhǔn)偏差也許是分析數(shù)據(jù)精密度時最好、最常用的統(tǒng)計學(xué)分析方法。標(biāo)準(zhǔn)偏差能衡量實驗值的分散程度以及各個數(shù)值之間的接近程度。在評價標(biāo)準(zhǔn)偏差時，由于不可能分析全部樣品，即使能這樣做，也將是非常困難并且非常耗時的，因此，在計算中只能使用未知真實值的估計值。如果有許多試樣，那么標(biāo)準(zhǔn)偏差可用希臘字母σ來表示。假設(shè)測定了所有食品（這需要無數(shù)次的實驗），那么標(biāo)準(zhǔn)偏差可根據(jù)下式來計算：σ＝(2.3)式中：σ——標(biāo)準(zhǔn)偏差xi——各個樣品的測量值μ——真實值n——樣品總數(shù)由于不知道真實值，必須將上式簡化，才能處理實際數(shù)據(jù)。在這種情況下，常將σ這個術(shù)語稱為樣品標(biāo)準(zhǔn)偏差，并用SD來表示，采用下式計算：SD＝(2.4)式中：x代替真實值μ，n仍代表樣品總數(shù)。如果重復(fù)測定的次數(shù)少（小于或等于30）這種情況在分析測試中是常見的，那么，n將用（n－1）代替，并用下式計算標(biāo)準(zhǔn)偏差。SD＝(2.5)下面我們舉例說明如何確定標(biāo)準(zhǔn)偏差：表2.1生漢堡包樣品中水分百分含量標(biāo)準(zhǔn)偏差的確定測定號測得的水分含量Xi/%測量值與平均值之差Xi－x（Xi－x）2164.53－0.190.0361264.45－0.270.0729365.10＋0.380.1414464.78＋0.060.0036∑Xi＝258.86∑（Xi－x）2＝0.257＝＝＝64.72SD＝＝＝0.2927該樣品的測定結(jié)果可表示為：平均水分含量64.72%，實驗結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差0.2927。在得到平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差后，接著就需要解釋這些數(shù)字。理解標(biāo)準(zhǔn)偏差的簡單方法就是計算變異系數(shù)（CV）的大小。變異系數(shù)稱為相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，仍以生漢堡包水分含量的測定為例，其變異系數(shù)的計算方法如下所示：變異系數(shù)（CV）＝×100%(2.6)CV＝×100%＝0.453%(2.7)變異系數(shù)說明標(biāo)準(zhǔn)偏差僅是平均值的0.453%，在這種情況下，變異系數(shù)小，說明重復(fù)結(jié)果的精密度和重現(xiàn)性都高。雖然不同類型的分析對CV有不同的要求，但一般說來，CV小于5%就可以接受了。另一種理解標(biāo)準(zhǔn)偏差的方法，就是考察其在統(tǒng)計學(xué)理論中的起源。如果要測定無窮多數(shù)量的樣品，那么可以得到一張類似下圖所示的正態(tài)分布曲線圖。在具有正態(tài)分布的一組數(shù)值中，68%的數(shù)值處于離平均值的范圍內(nèi)；95%的數(shù)值處于離平均值的范圍內(nèi)；99.7%的數(shù)值處于離平均值的范圍內(nèi)。也就是說，只有小于1%的可能性，某組測量之中有一個值會落在離平均值的范圍之外。理解正態(tài)分布曲線的方法就是要認(rèn)識到真實值可能存在于標(biāo)準(zhǔn)偏差確定的某一置信區(qū)間內(nèi)。對于大批樣品，采用一個稱為Z值的統(tǒng)計參數(shù)來確定圍繞平均值的置信度或置信區(qū)間。一旦確定了適當(dāng)?shù)闹眯哦?，就可以從統(tǒng)計表各種查到Z值，并進(jìn)行計算。表2.2列出了一些Z值。表2.2用于查找高、低置信水平的Z值置信度80%90%95%99%99.9%Z值1.291.641.962.583.29假設(shè)概率為95%，可根據(jù)式（2.8）計算生漢堡包中水分含量的置信度（或區(qū)間）。由于式（2.8）不適用于測量Z值較少的情況，因此假設(shè)測定了25個樣品而不是4個樣品。置信區(qū)間（CI）＝Z值×（2.8）置信區(qū)間（概率為95%）＝64.721.96×＝64.72%0.115%(2.9)對只有四個水分含量的實例而言，置信區(qū)間應(yīng)根據(jù)統(tǒng)計學(xué)中的t表計算。在這種情況下，需要根據(jù)自由度和適當(dāng)?shù)闹眯潘綇谋?.3查到t值。自由度等于樣品數(shù)減去一，即（n-1）。表2.3不同概率下的t值自由度（n-1）置信水平自由度（n-1）置信水平95%99%99.9%95%99%99.9%112.763.763662.453.715.9624.309.9331.6072.363.565.4033.185.8412.982.313.505.0443.784.608.6192.263.254.7852.574.036.86102.233.174.59 更詳細(xì)的t值表可在統(tǒng)計書中查找。仍以生漢堡包中水分含量測定為例，樣品數(shù)n為4，自由度（n-1）為3，因此置信區(qū)間的計算方法如下所示：置信區(qū)間＝t值×（2.10）置信區(qū)間（置信度為95%）＝64.723.18×＝64.72%0.465%為了解釋這一數(shù)字，可以說在95%置信度下，水分含量的真實值將處于64.72%0.465%的范圍內(nèi)，或者說將處于65.185%和64.255%之間。常將SD/作為平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差。下一步工作就是根據(jù)適當(dāng)?shù)闹眯潘接嬎阒眯艆^(qū)間。其它快速測定精密度的方法包括測定平均值的相對偏差以及測定平均值的相對平均偏差。如果做了兩次重復(fù)測定，可采用計算相對偏差的方法。假設(shè)認(rèn)為2%以下是可接受的，根據(jù)式（2.12）可計算平均值的相對偏差。平均值的相對偏差＝×100（%）（2.12）式中：——各個樣品的測量值——所有測量值的平均值如果有許多實驗值，那么可將平均值的相對平均偏差作為衡量精密度的標(biāo)準(zhǔn)。除了用平均偏差代替各個偏差之外，平均值的相對平均偏差的計算方法與相對偏差相似。具體計算公式見式（2.13）。平均值的相對平均偏差＝×100（%）（2.13）根據(jù)表2.1中列出的含水量，求得每次測定的（）分別為－0.19,－0.27,＋0.38,＋0.06。將這些數(shù)據(jù)代入式（2.13）：平均值的相對平均偏差＝×100（%）＝×100（%）＝0.347%(2.14)到目前為止，有關(guān)計算的討論中都涉及到評價精密度的方法，但是，如果不知道真實值，就只能計算精密度。精密度底將會增加預(yù)測樣品真實值的困難。但是，有時也可能得到一個已知真實值的樣品，這樣便可以將測量值與其相比較。在這種情況下，就能計算實驗誤差，并將其與已知值比較，同時也能確定準(zhǔn)確度。能夠計算的另一項誤差是絕對誤差，其值等于實驗值與真實值之差。絕對誤差＝x－T（2.15）x——測量值T——真實值絕對誤差可能是正值，也可能是負(fù)值。如果實驗測量值是數(shù)次重復(fù)測定的結(jié)果，那么可用平均值代替x項，但這不是測定誤差的好方法，因為其數(shù)值與真實值的大小無關(guān)。更有用的誤差衡量標(biāo)準(zhǔn)是相對誤差。相對誤差代表了真實值的一部分，同絕對誤差一樣，其值可能是正值，也可能是負(fù)值。相對誤差＝＝(2.16)如果需要，將相對誤差乘以100%，得到百分相對誤差，其關(guān)系如式(2.17)所示，式中x可以是各個測量值也可以是數(shù)個測量值的平均值。%＝×100%(2.17)利用生漢堡包水分含量的數(shù)據(jù)，假設(shè)該樣品的真實值為65.05%，測定結(jié)果的平均值為64.72%，利用式(2.17)可計算百分相對誤差。%＝×100%＝×100%＝－0.507%需要注意的是，保留負(fù)號可以指出誤差的方向，此結(jié)果說明實驗測量值比真實值低0.507%。2、誤差來源根據(jù)準(zhǔn)確度和精密度的討論可知，分析測試中的誤差是非常重要的。盡管人們竭盡全力爭取正確的結(jié)果，但期望一種分析方法絕對沒有誤差是不切實際的。我們能夠希望的最好結(jié)果就是其變化程度小，并且盡可能穩(wěn)定。只要能知道分析方法的誤差來源才有可能使其符合我們的要求。誤差的來源有三種：系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差、過失誤差。（1）系統(tǒng)誤差：又稱定值誤差，常導(dǎo)致實驗結(jié)果向某一確定方向偏離期望值。入圖2.1(2)所示，結(jié)果緊密的排列在一起，但均一致偏離了靶心。識別這種重要類型誤差的來源常常困難而費(fèi)時，因為其識別過程涉及到一些不準(zhǔn)確的儀器和測量裝置。例如，一根體積標(biāo)示不準(zhǔn)確的移液管會產(chǎn)生一組高精密度但是不準(zhǔn)確的結(jié)果，有時不純的化學(xué)藥品或分析方法本身就是產(chǎn)生誤差的原因。一般來說，可通過適當(dāng)?shù)膬x器校正，進(jìn)行空白實驗或采用另一種不同的分析方法等手段糾正系統(tǒng)誤差。（2）隨機(jī)誤差：又稱不確定誤差常常出現(xiàn)在每一項分析測定中。這類誤差是由某特定體系的測定過程中一些人為因素造成的。這些誤差隨機(jī)變化而且是不可避免的。例如，讀取分析天平的數(shù)據(jù)，判斷滴定終點(diǎn)的變化以及移液管的使用等等都會帶來隨機(jī)誤差。正負(fù)誤差出現(xiàn)的可能性是相同的，雖然這種類型的誤差很難避免，但所幸的是它們通常都很小。（3）過失誤差：過失誤差一般都很明顯，因而容易剔除。過失誤差導(dǎo)致實驗數(shù)據(jù)散亂而且結(jié)果與期望值相差甚遠(yuǎn)。導(dǎo)致這種類型誤差的原因常常使用了錯誤的試劑或儀器，或者是選擇的實驗方法不當(dāng)。過失誤差很容易識別和糾正。3、特異性某一特定分析方法的特異性是指該方法只適宜檢測樣品中某些特定組分。有些分析方法可能對某一特定食品成分具有很高的特異性，但是，在多數(shù)情況下，分析方法能測定一系列成分。通常希望分析方法具有較寬的測定范圍。例如，食品種類脂化合物（脂肪）的測定，實際上就是分析可溶于有機(jī)溶劑的一類化合物，這類化合物包括甘油酯、磷酯、胡蘿卜素和游離脂肪酸。因為在考察食品中粗脂肪含量時，所關(guān)心的并不是某一種化合物，所以采取的分析方法可以具有較寬的測定范圍。但是，測定冰淇淋中乳糖含量時，則需要采取特異的分析方法，因為冰淇淋中還含有其他類型的單糖，如果不采取特異的分析方法，那么冰淇淋中乳糖總量的測量值就會偏高。待測樣品是千變?nèi)f化的，應(yīng)該將測量結(jié)果與所用的測量方法綜合起來考慮。在選擇測定方法時，一定要考慮特異性這一問題。4、靈敏度和檢測限雖然經(jīng)常將靈敏度和檢測限互換使用，但這是兩個不能混淆的術(shù)語，盡管他們關(guān)系密切，但二者具有不同的含義。（1）靈敏度：靈敏度與測量裝置及化合物濃度變化的程度有關(guān)，它表示在我們注意到儀表指針或讀數(shù)裝置的差異之前，在未知材料上能做出多大的變化。我們都很熟悉立體聲收音機(jī)的調(diào)臺過程，知道一旦在某點(diǎn)調(diào)準(zhǔn)了一個臺，就可以在不干擾接收的情況下移動調(diào)諧度盤，這就是靈敏度。在許多情況下，可以調(diào)整測試的靈敏度使其符合要求，使某個具體的分析方法具有高或低的靈敏度。實際工作中有時會要求較低的靈敏度，以便于同時測定濃度變化范圍較大的一組樣品。（2）檢測限：檢測限與靈敏度相比是在一定置信率下可以檢測的最低限量。在每次測試中都有一個很低的界限，在這個界限點(diǎn)上，不能確定某種物質(zhì)存在與否。顯然，最好的選擇就是將樣品濃縮，這樣就不會在接近檢測限的條件下工作了，但是這樣做顯然不可能。因此有必要知道檢測限，以便于在遠(yuǎn)離檢測限的條件下工作。曲線擬合：回歸分析曲線擬合是描繪兩個變量之間的關(guān)系并對其進(jìn)行評價的一個常用術(shù)語。大多數(shù)的學(xué)術(shù)領(lǐng)域都要用曲線擬合過程評價兩個變量之間的關(guān)系。因此，將數(shù)據(jù)通過曲線擬合并對其進(jìn)行分析是一個十分廣闊的領(lǐng)域。在分析測定中，只涉及到曲線分析、標(biāo)準(zhǔn)曲線或回歸線等小部分內(nèi)容。標(biāo)準(zhǔn)曲線常用于確定未知濃度，其基本原理是測量值與標(biāo)準(zhǔn)物濃度成比例。其過程如下：首先配制一組已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)物溶液，然后測定并記錄得到的分析參數(shù)（如吸光度、色譜峰面積等），在用曲線圖表示成對的x（濃度）和y（測量值）時，得到一張點(diǎn)的散布圖，這些點(diǎn)可連成一條說明濃度與測量值關(guān)系的直線。一旦知道測量值與濃度變化的關(guān)系，那么根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線估測未知濃度就非常容易了。線性回歸在數(shù)據(jù)收集工作完成后，下一步工作就是建立標(biāo)準(zhǔn)曲線。首先，必須決定x軸和y軸在成對數(shù)據(jù)組中的意義。習(xí)慣上用x軸表示標(biāo)準(zhǔn)物濃度，y軸表示測量值的大小。但是，除了習(xí)慣因素外，這樣規(guī)定的原因，在數(shù)學(xué)上將x稱作因變量，并假定其根本沒有誤差，而y軸數(shù)據(jù)（自變量）則可能會有誤差。這種假設(shè)并不十分準(zhǔn)確，事實上，在配制標(biāo)準(zhǔn)溶液時可能會引入誤差，而采用現(xiàn)代儀器測試產(chǎn)生誤差的可能性非常小。由此產(chǎn)生用y軸表示濃度的爭論，但是從實際結(jié)果考慮，最終結(jié)論應(yīng)該都是相同的，除非存在一些異常數(shù)據(jù)，否則就應(yīng)該用x軸表示濃度，用y軸表示測量值。圖2.3表示測定不同食品中咖啡因濃度而繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線。用HPLC連接一臺檢測波長設(shè)定在272nm處的紫外檢測器，該儀器可快速分析食品中咖啡因。在272nm處，咖啡因峰面積與其濃度成比例。利用該儀器檢測某一未知樣品（如：咖啡）時，就會得到一個峰面積，根據(jù)峰面積的大小，利用標(biāo)準(zhǔn)曲線就能求得未知樣品中待測成分的濃度。圖2.3標(biāo)出了所有的數(shù)據(jù)電和一條似乎經(jīng)過了大部分點(diǎn)的直線。同時該直線幾乎經(jīng)過原點(diǎn)。這一現(xiàn)象是合理的，因為當(dāng)待測成分濃度為零時，在272nm處不應(yīng)該產(chǎn)生吸收信號。但是，該直線并非完全是直的（事實上從來都不是），而且也沒有真正經(jīng)過原點(diǎn)。在測定樣品中咖啡因濃度時得到樣品的峰面積，比如說4000，據(jù)此可在標(biāo)準(zhǔn)曲線上找到相應(yīng)的點(diǎn)，然后從該點(diǎn)向x軸畫一條垂線，根據(jù)這條垂線與x軸的交點(diǎn)位置便可以估算出該溶液中含有約42~43mg/kg的咖啡因。利用線性回歸能從數(shù)學(xué)上確定線的最佳擬合。直線方程式是y=ax+b，式中a表示斜率，b表示直線在y軸上的截距。要確定斜率和y軸上的截距，就需要用下列回歸方程。在確定了a和b后，對任何（測得的）y，都可確定其濃度（x）：斜率a=y軸上的截距b=-a和這些參數(shù)都是個體值，而和則是個體值的平均值?，F(xiàn)在，許多計算器和計算機(jī)都具有迅速計算回歸方程的功能，因此無需對該方程在數(shù)學(xué)上進(jìn)行全面的討論。上述方程給出了y關(guān)于x的回歸線，并假定誤差出現(xiàn)在y軸上?；貧w線描繪了所有數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的平均關(guān)系，因此它是一條經(jīng)過平衡的線。利用圖2.3中的數(shù)據(jù)，可計算未知物中咖啡因濃度，并將其與圖解法相比較。如果仍以未知物在272nm處的吸收峰面積為4000為例，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線數(shù)據(jù)和線性回歸分析，求得y軸上的截距（b）為84.66118,斜率（a）為90.07331。y=ax+b或x=x（濃度）==43.468(mg/kg)（咖啡因）因此計算值與圖解估算值非常接近。應(yīng)用計算機(jī)軟件和計算器還可獲得這條回歸線的其它信息。相關(guān)系數(shù)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線時，總是涉及到如何繪制穿過數(shù)據(jù)點(diǎn)的直線以及數(shù)據(jù)與直線的符合程度如何。對任一組數(shù)據(jù)，首先要做的事就是要在圖上標(biāo)明其位置，目的是看這些點(diǎn)是否能連成一條直線。如果不存在線性關(guān)系，同樣能從該線上辨認(rèn)出原始數(shù)據(jù)點(diǎn)。圖2.4說明了標(biāo)準(zhǔn)曲線上的差異，其中2.4(1)表明數(shù)據(jù)間具有良好的相互關(guān)系，而2.4(2)則表明其相互關(guān)系比較糟糕。在這兩種情況下，都可以繪制一條經(jīng)過數(shù)據(jù)點(diǎn)的直線。雖然由兩張圖得到同樣的直線，但后者的精密度顯然較差。在繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線時，還存在其它可能，如圖2.5(1)表示x與y之間具有良好的相互關(guān)系，但卻是在負(fù)方向上的，圖2.5(2)則表示了一些不相關(guān)的數(shù)據(jù)。相關(guān)系數(shù)表示數(shù)據(jù)與直線之間的符合程度。對一條標(biāo)準(zhǔn)曲線而言，理想情況就是所有數(shù)據(jù)點(diǎn)完全位于一條直線上。但是，這根本不符合實際情況，因為在配制標(biāo)準(zhǔn)物和測量物理數(shù)值時，都可能引入誤差。下面將敘述相關(guān)系數(shù)和測定系數(shù)的定義。基本上所有的計算機(jī)和繪圖軟件都能自動計算這些數(shù)值。相關(guān)系數(shù)r=（2.25）以圖2.3所示的咖啡因標(biāo)準(zhǔn)曲線為例：r=0.99943（相關(guān)系數(shù)的數(shù)值通常要求有四位有效數(shù)字）。對標(biāo)準(zhǔn)曲線，希望r值盡可能的接近+1.0000或－1.0000，因為這個值代表絕對相關(guān)（絕對的直線）。一般說來，在分析工作中，r應(yīng)為0.9970或更高一些（這項要求不適用于生物學(xué)研究）。實際中經(jīng)常使用測定系數(shù)（r2），雖然它不能指出相互關(guān)系的方向，但有助于更好的認(rèn)識該直線。在上述例子中，r2為0.99886，表明吸光度（y）變化的比例與相應(yīng)濃度（x）之間能夠進(jìn)行線性回歸，這意味著該直線變化程度約為0.114%[(1.0000-0.99886)×100%=0.00114×100%=0.114%]。結(jié)果報告在處理實驗結(jié)果時，常常在報告結(jié)果的同時指出測定方法的靈敏度和精密度。下面我們將討論如何評價實驗值以便獲得精確的報告結(jié)果。1、有效數(shù)字有效數(shù)字這一術(shù)語描述了如何判斷實驗結(jié)果中應(yīng)記錄數(shù)字的位數(shù)，但這一概念在具體使用時相當(dāng)模糊，而且判斷常常不正確。不是將有意義的數(shù)字舍棄，就是將無意義的數(shù)字還保留著。下面我們講一些準(zhǔn)確的原則以幫助確定報告結(jié)果有效數(shù)字的位數(shù)。但是，在處理有效數(shù)字時保持一定的靈活性也是很重要的。適當(dāng)使用有效數(shù)字的目的在于借此表示分析方法的靈敏度和可靠性。當(dāng)一個數(shù)值除最后一位數(shù)是可疑的，其余均是可靠的，那么該數(shù)值就是由有效數(shù)字構(gòu)成的。例如，某個報告結(jié)果為64.72，該數(shù)值包含四位有效數(shù)字，其中前散位是可靠的（64.7），最后一位是不可靠的，即2是不確定數(shù)，可能是1或3。一般來說，不管小數(shù)點(diǎn)的位置如何，一個數(shù)值中所顯示的數(shù)字就代表了有效數(shù)字。對于含有零的數(shù)值，假如零的每一邊都與一個數(shù)字相鄰，那么上述規(guī)定也是正確的。例如，64.72，6.472,0.6472和6.407均含有四位有效數(shù)字。注意：如果某數(shù)值小數(shù)點(diǎn)右邊的零僅用來表明某值小于1時，可以把此數(shù)值記錄為.6472，但在小數(shù)點(diǎn)前加上零更好。對于零是否是有效數(shù)字，必須特別考慮下述情況：（1）在小數(shù)點(diǎn)后的零通常是有效數(shù)字。如64.720和64.700都含有五位有效數(shù)字；（2）小數(shù)點(diǎn)前沒有其它數(shù)字時，小數(shù)點(diǎn)前的零不是有效數(shù)字。正如前文指出的那樣，0.6472只有四位有效數(shù)字；（3）如果小數(shù)點(diǎn)前沒有其它數(shù)字，那么小數(shù)點(diǎn)后的零也不是有效數(shù)字。如0.0072。小數(shù)點(diǎn)前沒有數(shù)字，所以該數(shù)值只有兩位有效數(shù)字。又如1.0072，小數(shù)點(diǎn)前有數(shù)字，因此小數(shù)點(diǎn)后的零屬有效數(shù)字，該數(shù)值共有五位有效數(shù)字。（4）除非特別說明，一個整數(shù)末位的零不是有效數(shù)字。因此，整數(shù)7000只有一位有效數(shù)字。但是如果加上一個小數(shù)點(diǎn)和零，如7000.0，則表示此數(shù)值含有五位有效數(shù)字。如果難以理解上述規(guī)則，有個方法可以幫助衡量零的有效性，那就是將該數(shù)字轉(zhuǎn)化成指數(shù)形式。如果能將零省略，那么它們就不是有效數(shù)字。如7000用指數(shù)形式表示就是7×103，含有一位有效數(shù)字；對于7000.0，所有的零都應(yīng)該保留下來，該數(shù)字的指數(shù)形式為7.0000×103，含有五位有效數(shù)字。0.007也可轉(zhuǎn)化為指數(shù)形式，7×10-3，說明只含一位有效數(shù)字。一般說來，在算術(shù)運(yùn)算中，有效數(shù)字是由含最少有效數(shù)字的位數(shù)決定的。避免混淆的簡單方法就是按照所有數(shù)值進(jìn)行計算，然后將最終答案四舍六入五留雙到恰當(dāng)?shù)奈粩?shù)。例如：36.54×238×1.1=9566.172，1.1只有兩位有效數(shù)字，該答案應(yīng)該是9600（其中的兩個零不是有效數(shù)字）。除了小數(shù)加減運(yùn)算外，該方法適用于多數(shù)計算過程，效果良好。在小數(shù)的加減運(yùn)算中，最終數(shù)值有效數(shù)字的位數(shù)是根據(jù)小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)字確定的。加法運(yùn)算7.45＋8.725=16.175，因為7.45在小數(shù)點(diǎn)后只含兩位數(shù)字，所以加法運(yùn)算的結(jié)果應(yīng)該是16.18。同理，433.8－32.66=401.14，正確結(jié)果應(yīng)該是401.1。上述規(guī)則在應(yīng)用過程中存在減少最終答案有效數(shù)字的傾向，因此在使用時要格外小心。例如，以測定某未知溶液中咖啡因含量為例，測定結(jié)果為43.5mg/kg。在測定過程中必須用一個容量瓶將樣品稀釋50倍，使未知物濃度符合方法測定的范圍。為了計算原始樣品中的咖啡因濃度，用50乘以測定的結(jié)果，也就是說在未知物中含有43.5ug/ml×50=2175ug/ml咖啡因。根據(jù)上述規(guī)則，需要將該數(shù)字舍入到一位有效數(shù)字（因為50只含有一位有效數(shù)字），并把該數(shù)值記錄為2000ug/ml。但是，這樣做實際上降低了試驗過程的靈敏度。主要原因是忽略了用于稀釋的容量瓶的準(zhǔn)確度所致。一個A級容量瓶只有0.05ml的公差，因此正確表達(dá)稀釋倍數(shù)的方法就是用50.0代替50，這樣最終實驗結(jié)果的有效數(shù)字將增加兩位，結(jié)果變?yōu)?180ug/ml。2、有效數(shù)字的運(yùn)算原則在記錄測量數(shù)據(jù)時，應(yīng)根據(jù)儀器的精密程度，保留一位估計值，因而在保留適當(dāng)位數(shù)的有效數(shù)字后，對多余的值必須舍棄，這一過程應(yīng)遵循“四舍六入五留雙”的原則。在應(yīng)用這一原則時應(yīng)注意一次修約獲得結(jié)果。如修約11.4549為整數(shù)，正確的是11.454911，而不是11.454911.45511.4611.512。（1）當(dāng)幾個數(shù)據(jù)加減時，計算結(jié)果的絕對誤差應(yīng)與加減的各數(shù)中絕對誤差最大者相符。也就是說，應(yīng)以參加運(yùn)算的各數(shù)字中小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)最少的那個數(shù)字為依據(jù)，先修約再計算。例如：2.386＋5.2＋4.56=2.4＋5.2＋4.6=12.2（2）當(dāng)幾個數(shù)據(jù)相乘除時，計算結(jié)果的相對誤差應(yīng)與參加運(yùn)算的各數(shù)中相對誤差最大者相近。也就是說，計算結(jié)果的保留是以各數(shù)字中有效數(shù)字位數(shù)最少的那個數(shù)字為依據(jù)，先修約再計算。例如：0.0120×25.25×1.05780=0.0120×25.2×1.06=0.3203、數(shù)字的舍棄在處理實驗數(shù)據(jù)的過程中，不可避免的會遇到與其它值不匹配的數(shù)值。那么能否將其舍棄，并且不用它來計算最終的報告結(jié)果？回答是“有時候可以”，但需要經(jīng)過仔細(xì)考慮。如果例行公事似的舍棄數(shù)據(jù)以使測試結(jié)果看起來更好，那么就等于歪曲結(jié)果和測試的精密度。如果這個異常數(shù)值是某一特定實驗中一個可識別錯誤造成的結(jié)果，那么舍棄此值是無害的，但不論怎樣都要倍加小心，因為有可能會舍棄掉一個比其他數(shù)值更接近真實值的值。如果準(zhǔn)確度和精密度自始至終都很差，則說明使用的分析方法不當(dāng)或試劑配制錯誤或測試過程中出現(xiàn)差錯，最好通過改善實驗過程或改變分析方法進(jìn)行糾正，而不能試圖用舍棄數(shù)字的方法來排除不符合要求的數(shù)值。有幾種檢驗方法可用于舍棄異常數(shù)據(jù)，Q－檢驗法是其中常用的一個方法。在Q－檢驗法中，計算Q值，并將結(jié)果與表格中的數(shù)值相比較，如果計算值比表格中的值大，那么該可疑值可被舍棄（90%置信度）。Q=式中：——可疑值——的最臨近值W——所有數(shù)值的極差，等于最高值減去最低值表2.4列出了舍棄結(jié)果所需的Q值（90%置信度）表2.4舍棄結(jié)果所需的Q測定次數(shù)舍棄Q（90%置信度）測定次數(shù)舍棄Q（90%置信度）30.9470.5140.7680.4750.6490.4460.56100.41舉例：仍以生漢堡包水分含量為例，共進(jìn)行了四次重復(fù)測定，結(jié)果如下：64.53,64.45,64.78和55.31。其中，55.31這個結(jié)果似乎要比其他結(jié)果小很多。那么該值能否被舍棄呢？根據(jù)上式=可疑值=55.31，而是與最鄰近的值，即64.45，極差W=64.78－55.31。Q===0.97由表2.4可知，0.97﹥0.76，因此，水分含量為55.31%這個值可以舍棄，而且不讓其參與平均值的計算。第三章樣品的采集及預(yù)處理食品分析的全過程包括：樣品的采集——干擾組分的分離與預(yù)處理——待測成分的測定——結(jié)果計算。本章首先學(xué)習(xí)全過程的前兩步：樣品的采集與預(yù)處理。第一節(jié)樣品的采集和保存一、正確采樣的意義采樣——在產(chǎn)品中抽取一定代表性樣品，供分析化驗用，這個抽取代表性樣品的過程，成為采樣。整體部分說明測定結(jié)果進(jìn)行分析檢驗，是在整批被測食品中抽取一部分作為被測樣品，而對樣品進(jìn)行分析的結(jié)果，卻是用來說明整批食品的，因此，在定量分析之前必須做到：正確采集樣品，使樣品能夠代表整批食品所具有的特性。因此，在采樣時，不能忽略樣品的均勻性、代表性，否則，無論分析工作做得如何認(rèn)真、準(zhǔn)確，都是無意義的。同時，如果錯誤使用了無代表性的分析數(shù)據(jù)，會給實際工作帶來難以估計的后果。2、樣品種類繁多，且組成很不一致（即：不同樣品的組成成分差異很大），故需采取其平均樣品。檢樣：由整批食品的各個部分采取的少量樣品樣品原始樣品：把許多分檢樣綜合在一起，稱為原始樣品。平均樣品：原始樣品經(jīng)過處理再抽取其中一部分作檢驗用者，稱為平均樣品。平均樣品有以上兩種定義，實質(zhì)上是一樣的，只是二者說明的角度不同，以第一個定義為準(zhǔn)。下面舉例說明什么是檢樣、原始樣品和平均樣品。啤酒的生產(chǎn)：每天按不同的班次取三瓶進(jìn)行檢驗，這三瓶啤酒就是檢驗。將這三瓶啤酒混合在一起就稱為原始樣品，再從混合液中抽取一部分進(jìn)行檢驗，抽取進(jìn)行檢驗的這部分啤酒就是平均樣品。這就要求我們在進(jìn)行測定時，要使用其平均樣品，而不能使用檢樣或平均樣品。例如：（1）葡萄酒測定時，不能取一瓶進(jìn)行測定，而應(yīng)取多瓶混合取小部分（2）蜂蜜中還原糖和非還原糖的測定，雖然只用幾克，（一般5~10g），但不能隨便取一點(diǎn)就來測定，而是用一根長玻璃棒，在許多桶中各蘸一下（玻璃棒要插到桶底），盛于大桶中，充分混合后，再取5~10g樣品進(jìn)行測定。二、采樣的方法和數(shù)量（一）方法采樣對測定結(jié)果起決定性作用，所以，采樣一般由我們分析工作者親自動手。采樣的方法因食品的形態(tài)、種類和檢驗項目的不同而異。下面分別敘述不同樣品的采樣方法和數(shù)量。均勻食品：（1）流體或半流體食品：如果酒、果汁等。先充分混合再采樣。（2）整塊固體：需利用特殊的采樣工具，如采樣匙、長旋鉆等。（3）顆?；蚍勰畹氖称罚喝纾杭Z食、小型果實等?？捎盟姆址ɑ靹虿蓸?。即將食品置于一大塊方形紙或布上，然后提起一角使樣品滾向?qū)?，隨即提起對角使樣品回流。如此將四角反復(fù)提起，混勻樣品，然后將食品鋪平，劃兩條垂直線，分成相等的四等份，棄去兩個對角等份，將剩余兩對角等分再混勻，重復(fù)操作，直至剩余量達(dá)到采樣量為止。（4）已包裝的均勻食品：如：果醬、果汁等，連同包裝一起，隨機(jī)抽取其中數(shù)件樣品，再將所抽取的數(shù)件樣品混合均勻。均勻食品：如蘋果、梨等，這些產(chǎn)品產(chǎn)地不同，大小不同等等。采樣時，可用幾何法采樣，即把一堆食品看作一個規(guī)則的幾何體（如：立方體、圓錐體、圓柱體等），采樣時，從樣品堆的內(nèi)、中、外和上、中、下各處取出相等的樣品，經(jīng)粉碎后混合均勻，取平均樣品，供分析用。3、腐敗變質(zhì)或被污染的食品：為了了解食品腐敗變質(zhì)或被污染的情況，可分別采取腐敗部分或被污染部分，以便導(dǎo)致不必要的損失。（二）采樣數(shù)量應(yīng)考慮的因素1、顆粒的大小與比重：顆粒與比重越大，采樣的最低重量應(yīng)越大。例如：一個樣品500g，如果只取200g，則不能說明問題。2、樣品的均勻程度：樣品越不均勻，采樣的最低量應(yīng)越大。3、分析的準(zhǔn)確性：分析的準(zhǔn)確性要求越高，允許的誤差越小，則采取樣品的最低量應(yīng)越大。三、樣品的保存為使所采樣品在測定時能夠保持其原來的形狀，不因任何外來因素使食品在外觀上和化學(xué)成分上受到影響，采樣后，如不立即進(jìn)行處理分析，就要進(jìn)行妥善保存。保存樣品時應(yīng)考慮以下幾個方面：（1）盛裝樣品的容器：應(yīng)該是清潔、干燥、優(yōu)質(zhì)的玻璃儀器，容器外要貼好標(biāo)簽，注明食品名稱、采樣日期、編號、檢驗項目等內(nèi)容，以防出錯。不能隨便亂放。（2）對于易腐爛食品，應(yīng)在冰箱中保存。若時間較長，要進(jìn)行冷凍保存。例如：蘋果采取冷凍保存，因為樣品數(shù)量少（科研）。（3）有的食品，如不妨礙分析項目，亦可酌加乙醇防腐，但應(yīng)在瓶簽上注明，以便分析時心中有數(shù)。（4）容易失水的樣品，應(yīng)首先測定水分后，再密封或制成干燥物質(zhì)保存。如：蘋果灰分的測定，可先測定水分后，再干燥保存?？偟脑瓌t：采樣后要盡快進(jìn)行分析，邊采樣邊分析，盡量縮短保存時間，以提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和代表性。這是第一節(jié)，樣品的采集和保存，樣品采集來了，下一步是否就可進(jìn)行分析測定了呢？一般說來是不行的，還要進(jìn)行樣品的制備和處理，以使樣品均勻，并消除干擾，下面講：樣品的制備和處理這一步要做的是食品分析檢驗過程中的第二步，即分析前樣品的均勻化和干擾物質(zhì)的分離與消除。樣品的制備——均勻化1、制備的定義——是指對采取的樣品所進(jìn)行的分取、粉碎及混勻等處理過程。2、制備的目的：保證樣品十分均勻，使在分析時取任何部分都能代表全部樣品的成分。最終目的：保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。制備的方法：因食品的種類不同而不同。樣品的處理——消除干擾在分析檢驗中，為消除樣品中其它成分及雜質(zhì)對被測組分的干擾，以保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，必須進(jìn)行樣品的處理。在實際分析工作中，由于食品成分很復(fù)雜，常常會發(fā)生食品中各組分相互干擾的情況，往往由于雜質(zhì)的存在或其他成分的干擾，掩蓋了反映的外觀變化或阻止了反應(yīng)的進(jìn)行，使分析工作者對被測物質(zhì)的存在和數(shù)量無法進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，達(dá)不到定量測定的目的。所以在測定之前，必須設(shè)法消除其它成分及雜質(zhì)的干擾，即進(jìn)行樣品處理。樣品處理的方法有六種：1、加隱蔽劑：這是一種比較簡單的消除雜質(zhì)干擾的方法，在分析工作中，用途比較廣泛。特別是在顯色反應(yīng)中，常常用到。例如：樣品中金屬離子的測定。常用的隱蔽劑有：檸檬酸銨、EDTA（一二胺四乙酸）。作用原理：能與干擾離子生成穩(wěn)定的絡(luò)合物，使干擾離子不能與顯色劑作用而起到隱蔽雜質(zhì)的作用，即：干擾雜質(zhì)＋隱蔽劑穩(wěn)定的絡(luò)合物，如：雙硫腙法測Pb時，加入檸檬酸銨和KCN以隱蔽除鉛以外的多種金屬干擾離子，使這些干擾離子不再與雙硫腙絡(luò)合顯示顏色，保證測定結(jié)果的正確性。但多數(shù)情況下，只加入隱蔽劑還不能完全消除干擾因素，還需要在測定之前，根據(jù)被測物質(zhì)和雜質(zhì)間性質(zhì)上的差異，使用不同的分離方法，將二者分開，然后再進(jìn)行分析。這性質(zhì)上的差異有物理方面的：揮發(fā)性、溶解度等，也有化學(xué)方面的：生成沉淀、消化分解等。揮發(fā)法：原理：利用樣品中的被測物質(zhì)在常溫下具有揮發(fā)性的特點(diǎn)，使它與無揮發(fā)性的雜質(zhì)分離開。例如：用測Hg儀測定食品中的Hg時，先將食品中的Hg2＋用SnO2還原成具有揮發(fā)性的Hg，即：SnO2Hg2＋Hg，然后導(dǎo)入測汞儀測定其含量。還原Hg是一種有毒物質(zhì)，所以常常是食品的一個測定對象。果實中乙烯含量的測定，也是利用揮發(fā)法收集乙烯。沉淀法：也稱鹽析法（1）鹽析的定義：向溶液中加入某一物質(zhì)，使溶質(zhì)溶解在原溶劑中的溶解度大大降低，從而從溶液中沉淀出來，這個方法叫鹽析。（2）沉淀法的原理：利用被測物質(zhì)或雜質(zhì)與試劑生成沉淀的反應(yīng)，經(jīng)過濾等操作，使被測成分與雜質(zhì)分離。例：在測定食品中蛋白質(zhì)含量時，可向食品溶液中加入重金屬鹽類，如堿性醋酸鉛，使蛋白質(zhì)從溶液中沉淀出來。將沉淀消化并測定其中的N量，即可推算出樣品中純蛋白質(zhì)的含量（這是由于蛋白質(zhì)膠體的穩(wěn)定性被破壞而產(chǎn)生的沉淀現(xiàn)象。解釋：當(dāng)食品溶液中加入醋酸鉛這種電解質(zhì)時，由于醋酸鉛的水化能力比蛋白質(zhì)強(qiáng)，因此易于奪取蛋白質(zhì)膠粒外的水分子而使蛋白質(zhì)膠粒失去水膜，因為使用堿性醋酸鉛，帶負(fù)電。，中和部分蛋白質(zhì)膠粒的電荷，使蛋白質(zhì)所帶電荷北削弱，蛋白質(zhì)膠粒的穩(wěn)定因素被破壞，膠粒相互碰撞合并成大的顆粒，最后發(fā)生沉淀。）在測糖時，要進(jìn)行糖提取液的澄清，以除去干擾組分的影響，其中，澄清劑之一就是堿性醋酸鉛，主要是除去蛋白質(zhì)，也屬沉淀法。（3）沉淀法應(yīng)注意的問題：lookatpage9使用這種方法：一應(yīng)注意加入的沉淀劑的選擇。加入的沉淀劑應(yīng)該是不會破壞溶液中所要測定的物質(zhì)，否則達(dá)不到提取分離的目的。因為析出的物質(zhì)既可是待測物質(zhì)，也可是干擾組分。二是出現(xiàn)沉淀后，要選擇適當(dāng)?shù)姆蛛x方法，如：過濾、離心分離或蒸發(fā)等。這要根據(jù)溶液、溶劑、沉淀物質(zhì)的性質(zhì)和實驗要求來決定。三是在此方法中，還經(jīng)常伴隨有溫度、PH值等條件的要求，這一點(diǎn)也應(yīng)注意。例如：蛋白質(zhì)沉淀在其等電電時較易進(jìn)行。4、蒸餾法：利用液體混合物中各族分揮發(fā)度的不同分離出純組分的方法，稱蒸餾法。（1）原理：食品中被測成分具有揮發(fā)性或經(jīng)過若干處理后能夠轉(zhuǎn)變成揮發(fā)性物質(zhì)，可以將樣品或樣品處理液進(jìn)行加熱蒸餾，以便使樣品中沸點(diǎn)低的被測組分從樣品中分離出來。例如：測定食品中蛋白質(zhì)的含量時，經(jīng)過很多步驟的處理，進(jìn)行蒸餾，揮發(fā)性氨餾出后用硼酸吸收，從而與其它成分分離。（定N法凱氏定N法，強(qiáng)酸蒸餾蛋白質(zhì)銨鹽NH3硼酸吸收）。果酒中酒精含量的測定以及揮發(fā)酸含量的測定，都是利用酒精和揮發(fā)酸具有較低的沸點(diǎn)進(jìn)行加熱蒸餾，以便與其它組分分離。（2）方法：A、常壓蒸餾：當(dāng)被蒸餾的物質(zhì)受熱后不發(fā)生分解或被蒸餾物質(zhì)的沸點(diǎn)不太高，在這種情況下，可用常壓蒸餾。這種裝置比較簡單，象果酒中酒精含量測定中的蒸餾方法。加熱方法依據(jù)被蒸餾成分的沸點(diǎn)和特性來確定：a、如果被蒸餾液加熱易爆炸或燃燒，加熱方法有兩種情況：沸點(diǎn)﹤90℃，可用水浴加熱（例如：測脂肪時，用無水乙醚作提取液。加熱無水乙醚時要用水浴而不能用電爐。）沸點(diǎn)﹥90℃b、如果被蒸餾液不易爆炸或燃燒，可用電爐或酒精燈直接加熱，但最好墊石棉網(wǎng)，使受熱均勻且安全。B、減壓蒸餾：當(dāng)常壓蒸餾容易使蒸餾物質(zhì)分解或被蒸餾物的沸點(diǎn)太高，在此情況下，可以采用減壓蒸餾。減壓裝置可用水泵或真空泵抽空。物質(zhì)的沸點(diǎn)與壓力相關(guān)。例如：在常壓下，水的沸點(diǎn)為100℃，而在高山頂上，缺氧，氣壓低，水的沸點(diǎn)就不到100℃即：所謂減壓蒸餾之減壓的目的，就是降低被蒸餾物質(zhì)的沸點(diǎn)，減少被蒸餾物的分解。C、水蒸氣蒸餾：將水和與水互不相溶的液體一起來加熱蒸餾，稱為水蒸氣蒸餾，即用水蒸氣加熱混合液體的蒸餾方法。這種裝置比直接蒸餾稍復(fù)雜，多一個水蒸氣發(fā)生器。例如：果酒中揮發(fā)酸的測定就是用水蒸氣蒸餾。另外，還有兩種蒸餾方法：一種是分餾，它主要用于各組分沸點(diǎn)相差較小，且可以互溶的混合液體的分離。如：石油的分餾，分餾出汽油、煤油、柴油等。分餾出的組分，其沸點(diǎn)并不相同，只是在一定的沸程范圍內(nèi)。例如：汽油：C4~C8分餾區(qū)間：40~200煤油：C10~C16分餾區(qū)間：175~275另一種是掃集共蒸餾，這種方法需特殊的裝置（lookatpage17,無錫、天津輕工合編《食品分析》），較為復(fù)雜，但凈化樣品的速度較快，測定結(jié)果較為準(zhǔn)確，是一種較好的蒸餾方法。由于后兩種方法在食品分析中應(yīng)用不多，不多講，可自己看一下書。5、提取法：（1）原理：是提取或提純有機(jī)物的常用方法之一，它是利用待萃取物在兩種互不相溶的溶劑中溶解度或分配比的不同，使其從一種溶劑轉(zhuǎn)移到另一種溶劑中而與雜質(zhì)分離。應(yīng)用萃取可以從液體或固體中提取出所需要的物質(zhì)，也可以用來洗去混合物中少量的雜質(zhì)，通常稱前者為“抽提”或“萃取”，后者為“洗滌”。例如：測定食品中的脂肪含量時，就是用浸取的方法，用乙醚反復(fù)提取樣品中的脂肪，而雜質(zhì)不溶于乙醚，使之分離開。然后再加溫?fù)]發(fā)掉乙醚，從而測得脂肪含量。（2）方法：A、浸?。ㄒ?固萃?。河靡后w溶劑浸泡固體樣品，以提取其中溶質(zhì)的方法。實驗室中常用索氏（Soxhlex）提取器進(jìn)行浸取。B、萃?。ㄒ?液萃?。河靡后w溶劑提取與它互不相溶或部分相溶的液體樣品中溶質(zhì)的方法，即：待提取的樣品也為液體。溶液中物質(zhì)的萃取通常用分液漏斗來進(jìn)行。例如：食品中苯甲酸鈉的測定，就是用分液漏斗用乙醚來提取苯甲酸的。6、有機(jī)質(zhì)破壞法：主要用于食品中無機(jī)鹽或金屬離子的測定。（1）原理：在高溫（500~600℃食品的主要成分是蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等有機(jī)物質(zhì)，而無機(jī)鹽和金屬離子只是微量，因而直接分析難以進(jìn)行。進(jìn)行處理后，有機(jī)物質(zhì)分解成CO2和H2O散失掉，剩余的無機(jī)物就比較容易進(jìn)行測定了。（2）方法：有干法和濕法兩類，即：有機(jī)質(zhì)破壞法分為：灰化法和消化法（測定蛋白質(zhì)含量時，樣品的破壞方法就是消化法）。在具體使用時要注意選擇。①灰化法：原理：樣品經(jīng)過高溫（500~600℃）強(qiáng)烈破壞，有機(jī)物分解變成CO2和H2特點(diǎn)：破壞徹底，使用試劑少，不需工作者經(jīng)?？垂?，但破壞溫度高，分解時間長。②消化法：原理：加入強(qiáng)氧化劑，如：濃硫酸、高氯酸、高錳酸鉀等，使樣品中有機(jī)物消化，而被測物質(zhì)呈離子狀態(tài)存在于溶液中。由于此法是在溶液中進(jìn)行的，反應(yīng)也較緩和一些，所以被測物質(zhì)的損失就大大的減少。消化法常用于某些極易揮發(fā)散失的物質(zhì)，除了汞以外，大部分金屬的測定都能得到良好的效果。特點(diǎn)：消化時間短，揮發(fā)物質(zhì)損失少，但試劑用量較大，需工作者經(jīng)?？垂?。蛋白質(zhì)的測定一、測定方法介紹：常量凱氏定N法凱氏定N法定N法微量凱氏定N法杜馬法蛋白質(zhì)含量測定染料結(jié)合法紫外分光光度法雙縮脲法酚試劑法蛋白質(zhì)測定甲醛滴定法AA總量的測定茚三酮比色法薄層層析法氣相色譜法AA的分離鑒定與定量AA自動分析儀法液相色譜法1、定N法：即測定樣品中的總N量，再由總N量計算蛋白質(zhì)含量。主要的定N法是凱氏定N法和杜馬法。凱氏定氮法是測總有機(jī)氮的一個準(zhǔn)確、簡便的方法之一，可用于所有的動植物食品的分析，國內(nèi)外應(yīng)用較為普遍，迄今被作為法定的標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法。根據(jù)所測樣品中蛋白質(zhì)含量的不同，凱氏定N法又分為常量凱氏定N和微量凱氏定N，二者的不同在于：（1）樣品用量和試劑用量不同：微量凱氏定N比常量凱氏定N的樣品用量和試劑用量少（2）裝置不同：微量凱氏定N另有一套適合于微量測定的儀器裝置。杜馬法多用于有機(jī)分析，很少用于食品分析，用杜馬法測總有機(jī)氮時，對卟啉類、嘧啶類、長鏈脂肪酸的酰胺類均可產(chǎn)生誤差，往往使測定的氮值偏低。定N法測出總氮量，乘以蛋白質(zhì)換算系數(shù)得出蛋白質(zhì)含量。這個系數(shù)決定于物質(zhì)中存在的蛋白質(zhì)的含N量。蛋白質(zhì)的含N量一般為15~17.6%，一般常用的蛋白質(zhì)的換算系數(shù)為6.25（即蛋白質(zhì)的含N量為16%），例如：雞蛋、肉類、青豆、玉米等食品的換算系數(shù)即為6.25。牛奶及奶制品為6.38。2、染料結(jié)合法：凡是來源相同的蛋白質(zhì)，其堿性或酸性AA的含量，基本上是相同的。利用這個特點(diǎn)，加入過量的堿性或酸性染料，使其和蛋白質(zhì)形成不溶性鹽而沉淀析出，用分光光度計測定未反應(yīng)的染料量，推算出結(jié)合染料量而求得蛋白質(zhì)的含量。本法常用的一種染料為酸性橙12（AcidOrange，簡寫AO—12）。因為染料與蛋白質(zhì)的反應(yīng)比較復(fù)雜，因此不能用這種方法對來源不同的蛋白質(zhì)進(jìn)行比較定量。3、紫外分光光度法：紫外分光光度法是直接測定芳香族AA的肽鍵對紫外線的吸收光譜來定量蛋白質(zhì)的一種方法。由于許多非蛋白物質(zhì)在紫外區(qū)域也能引起光吸收，又由于光散射的干擾，所以該方法雖然操作簡便迅速，但并不能被分析工作者接受，常用于生化研究。4、雙縮脲法：雙縮脲在堿性環(huán)境中，能與CuSO4結(jié)合生成紅紫色的絡(luò)合物，此反應(yīng)稱為雙縮脲反應(yīng)。蛋白質(zhì)分子中含有肽鍵，與雙縮脲結(jié)構(gòu)相似，故能呈此反應(yīng)。這種方法操作簡便迅速，但靈敏度較差，適用于精度要求不太高的蛋白質(zhì)含量的測定。5、酚試劑法：包括兩步反應(yīng)：（1）在堿性條件下，蛋白質(zhì)與銅作用生成蛋白質(zhì)—銅的紅紫色絡(luò)合物（2）此絡(luò)合物將酚試劑（磷鉬酸、磷鎢酸的混合液）還原，產(chǎn)生深藍(lán)色（磷鉬蘭、磷鎢蘭的混合液），顏色的深淺與蛋白質(zhì)的含量成正比，從而可計算出蛋白質(zhì)的含量。這種方法操作簡便，靈敏度比雙縮脲法高100倍，在生化研究中常使用這種方法。二、問題：為什么說用凱氏定氮法測出的蛋白質(zhì)只能稱作粗蛋白？在食品和生物材料中可能包括有非蛋白質(zhì)氮的化合物，例如：核酸、生物堿、卟啉、含氮色素等，用凱氏定氮法測定總氮量，然后乘以蛋白質(zhì)換算系數(shù)，就是蛋白質(zhì)的含量。用此法測定出來的總氮量，還包括非蛋白質(zhì)的含氮部分，所以，只能稱作粗蛋白。2、凱氏定氮法測定蛋白質(zhì)含量的原理？（1）消化：樣品中的含氮有機(jī)化合物，經(jīng)濃硫酸加熱消化，有機(jī)質(zhì)被破壞，其中的C和H變?yōu)镃O2和H2O逸出，而NH3則與H2SO4結(jié)合生成(NH4)2SO4留在溶液中。（2）蒸餾：(NH4)2SO4在堿性條件下，加熱生成NH3放出。（3）吸收與滴定：放出的NH3用硼酸吸收（以混合指示劑指示終點(diǎn)