食品分析論文

食品分析綜合報(bào)告(附瘦肉精的幾種檢測(cè)方法)姓名：吳啟學(xué)號(hào)：0902062010班級(jí)：09食品（2）班系別：生物系食品專業(yè)摘要：食品分析是關(guān)系食品質(zhì)量和銷售的一個(gè)重要環(huán)節(jié),是食品科學(xué)的一個(gè)重要組成成分,但是我國(guó)在這方面的研究還不夠深入,很多方面離開(kāi)國(guó)際水平尚有一定的距離。食品分析作為食品科學(xué)和食品加工業(yè)中一個(gè)不可缺少的組成部分,為食品科學(xué)的發(fā)展和食品加工業(yè)的進(jìn)步起了突出的作用。未來(lái)的食品分析絕不會(huì)是現(xiàn)在意義上的只測(cè)定食品中的水分、灰分、酸度、總蛋白質(zhì)和纖維素等一些粗糙的常規(guī)指標(biāo)。瘦肉精又稱鹽酸克倫特羅，是一種白色或類白色的結(jié)晶粉末，豬食用后在代謝過(guò)程中能夠促進(jìn)蛋白質(zhì)合成，加速脂肪的轉(zhuǎn)化和分解，提高豬肉的瘦肉率。關(guān)鍵詞：分析、檢驗(yàn)、色譜、化學(xué)、指標(biāo)正文：近年來(lái),食品儀器分析的發(fā)展十分迅速,一些學(xué)科的先進(jìn)技術(shù)不斷滲透到食品分析中,形成了日益增多的分析儀器和分析方法,從而使儀器分析在食品分析中所占的比重不斷增長(zhǎng),并成為現(xiàn)代食品分析的重要支柱?？萍妓较冗M(jìn)的國(guó)家在食品分析中已基本采用儀器分析的方法代替手工操作的老方法,氣相色譜儀、高效液相色譜儀、氨基酸自動(dòng)分析儀、原子吸收分光光度計(jì)以及可進(jìn)行光譜掃描的紫外一可見(jiàn)分光光度計(jì)、熒光分光光度計(jì)等均得到了普遍應(yīng)用,加上計(jì)算機(jī)的廣泛使用,有力推動(dòng)了食品儀器分析的發(fā)展,使得食品分析正處在一個(gè)嶄新的發(fā)展時(shí)代。瘦肉精學(xué)名為鹽酸克倫特羅(clenbuterol,CLB)，化學(xué)名為“2-[(叔丁氨基)甲基]-4-氨基-3,5-二氯苯甲醇鹽酸鹽”,藥品名為“克喘素、安哮素、舒喘寧、雙氯醇胺”等。它是一種營(yíng)養(yǎng)興奮劑，屬β-興奮劑類激素。給豬喂食瘦肉精可以增加生長(zhǎng)速度，增加瘦肉率。瘦肉精能耐受100℃高溫,經(jīng)126℃油煎5分鐘才會(huì)破壞減半，常規(guī)烹調(diào)對(duì)肉食品中的瘦肉精殘留起不到破壞作用。人類食用含瘦肉精的豬肉后會(huì)發(fā)生中毒,會(huì)出現(xiàn)手足麻木，頭暈、手抖，血鉀低，肌肉震顫、心慌、頭痛、惡心、嘔吐。嚴(yán)重者會(huì)引起心動(dòng)過(guò)速、神經(jīng)過(guò)敏、頭痛、肌肉痛等癥狀目前常用的瘦肉精的檢測(cè)方法有：液相色譜法、液質(zhì)聯(lián)用法、氣質(zhì)聯(lián)用法、酶聯(lián)免疫吸附法、膠體金免疫層析法等，以及一些快速檢測(cè)的方法。一、食品分析方法及一些儀器分析方法主要有化學(xué)分析法、儀器分析法、微生物分析法和生物鑒定法。化學(xué)分析法：食品分析最基本、最重要的分析方法。比如濕化消化法、干灰化法、索氏抽提法等都屬于化學(xué)分析法。儀器分析法：具有分析速度快、自動(dòng)化程度高、減少人為誤差等優(yōu)點(diǎn)，以成為分析試驗(yàn)中的寵兒。但是其較高的價(jià)格也使其使用范圍受限。目前已有多種自動(dòng)測(cè)定儀：氣相色譜儀、液相色譜儀、氣相-液相色譜聯(lián)合儀、分光光度計(jì)等。微生物分析法：主要是實(shí)對(duì)真菌及其毒素、食源性原細(xì)菌及其毒素等的檢驗(yàn)。生物鑒定法：比如特異性基因DNA芯片快速檢驗(yàn)技術(shù)。1、色譜法GC法（氣相色譜）近期發(fā)展中,最突出的是與計(jì)算機(jī)聯(lián)用,不僅能迅速準(zhǔn)確地給出分析結(jié)果,一臺(tái)計(jì)算機(jī)還能控制幾十臺(tái)色譜儀分別按各自程序進(jìn)行自動(dòng)分析。硅烷化在GC中的重要性與日俱增,TMS衍生物的制備相當(dāng)容易而且快,例如20種蛋白質(zhì)氨基酸硅烷化完全在一種反應(yīng)介質(zhì)中進(jìn)行,并能在一只色譜柱上進(jìn)行分離目前GC無(wú)論在理論還是技術(shù)上都已成熟,而特殊功能固定相（包括高選擇性、高溫、長(zhǎng)使用壽命等）高效分離性（包括多維方面）及高靈敏、高選擇檢測(cè)器及檢測(cè)方法的發(fā)展仍是今后值得注意的方面。HPLC高效液相色譜是現(xiàn)代重要的分離分析方法之一,方泛應(yīng)用于食品工業(yè)中,特別是對(duì)糖類。蛋白質(zhì)、核酸、氨基酸、有機(jī)酸、農(nóng)藥殘留量、黃曲霉毒素、食品添加劑、色素等的分離分析更為有效,最低檢測(cè)濃度可達(dá)10-9g/ml。其缺點(diǎn)是專用性太強(qiáng),流動(dòng)相的選擇受到一定限制。盡管如此,在食品科學(xué)家所面臨的問(wèn)題中,要分離的高極性和不揮發(fā)性物質(zhì)要比揮發(fā)性物質(zhì)多得多,因此液相色譜在實(shí)驗(yàn)室中的用途比GC更有潛力3/4以上實(shí)驗(yàn)室的分離工作,氨基酸自動(dòng)分析儀實(shí)際上是一臺(tái)專用的高壓液相色譜儀,它在食品研究中已成為主要分析工具之一。隨著樹(shù)脂顆粒直徑和色譜柱內(nèi)徑減小、泵壓提高,分出黃曲霉毒素。對(duì)樣品珍貴、基體復(fù)雜的生物大分子，ＨＣＰＥ技術(shù)更展示出特有的分離能力與極大的應(yīng)用前景,而如何抑制和消除管壁對(duì)蛋白質(zhì)（特別是堿性蛋白質(zhì)）和氨基酸吸附,往往是蛋白質(zhì)和氨基酸毛細(xì)管電泳分離的關(guān)鍵。7.3光聲光譜法光聲光譜法對(duì)于不透明、高反射、高散射固體食品試樣（包括粉末）,可直接測(cè)定,不需處理樣品,預(yù)示著在食品分析中應(yīng)用的巨大潛力。7.4生物傳感器近年來(lái),隨著生物技術(shù)的日臻完善、微電子技術(shù)的迅速發(fā)展以及實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域的迫切要求,如發(fā)酵工業(yè)的在線檢測(cè)等,生物傳感器作為一種多學(xué)科交叉的高技術(shù),將有望發(fā)展成為一種強(qiáng)有力的分析工具。目前用于食品分析領(lǐng)域的商品生物傳感器不多,常用的為葡萄糖傳感器,如美國(guó)ＹＳＩ公司生產(chǎn)的糖測(cè)定儀,能在一分鐘內(nèi)測(cè)出樣品中的葡萄糖含量,但商品電極壽命較短。目前研究的熱點(diǎn)集中在微型化、分子識(shí)別元件、感覺(jué)傳感器：酸、甜、苦、辣、咸，圖像傳感器：顏色、外貌等方面。隨著生物技術(shù)的發(fā)展,人們已逐步認(rèn)識(shí)到生物技術(shù)在食品分析中的重要作用。生物技術(shù)檢測(cè)方法以其自身獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在食品分析中顯示出巨大的應(yīng)用潛能,其應(yīng)用幾乎涉及到食品分析的各個(gè)方面,包括食品的品質(zhì)評(píng)價(jià)、食品的質(zhì)量監(jiān)督、生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量監(jiān)控及食品科學(xué)研究等,尤其是它能夠?qū)υS多過(guò)去難于檢測(cè)的成分進(jìn)行分析。目前由于各種條件的限制,生物技術(shù)在食品分析中的應(yīng)用還不普及,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,在不久的將來(lái),生物技術(shù)在食品分析中將占有越來(lái)越重要的地位。總之,為適應(yīng)食品工業(yè)發(fā)展的需要,食品儀器分析將在準(zhǔn)確、靈敏的前提下,向著簡(jiǎn)易、快速、微量、可同時(shí)測(cè)量若干成分的小型化、自動(dòng)化、智能化的方向發(fā)展二、國(guó)內(nèi)外食品分析技術(shù)現(xiàn)狀及需求1.食品分析的一般問(wèn)題食品分析的一般問(wèn)題包括食品分析的分析方法的探索,它們是食品分析常規(guī)分析中的基本問(wèn)題。目前國(guó)內(nèi)對(duì)這些方面的研究比較重視,有了很多的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),這些方法盡管離國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)尚有一些距離,如國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)目前較少使用現(xiàn)代層析技術(shù)和大型光譜儀器等。但國(guó)內(nèi)較好的實(shí)驗(yàn)室還是能很輕易的進(jìn)行國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)分析。值得一提的是國(guó)內(nèi)檢測(cè)單位間的交流不夠,方法上缺乏反饋機(jī)制。按照分析原理,分析的準(zhǔn)確度至關(guān)重要,但是最難控制。因?yàn)榉治稣`差的來(lái)源包括整個(gè)操作過(guò)程,從制備,前處理,提取到檢測(cè)分析。2.國(guó)內(nèi)外分析理念上的差異目前國(guó)內(nèi)食品分析往往來(lái)源于商檢部門的工作,商檢部門的工作只重視現(xiàn)有的技術(shù)方法,都是國(guó)外已研究成熟,且重技術(shù),輕理論,即只重視技術(shù)和操作上的研究,很少?gòu)膽?zhàn)略的高度研究問(wèn)題,即從分析理論和觀念上提出新方法和適應(yīng)我國(guó)國(guó)情的措施。如食品的免疫分析,國(guó)外已經(jīng)有很多科學(xué)家提出要進(jìn)人商檢一般規(guī)程,由于國(guó)外還沒(méi)有進(jìn)人立法,我國(guó)在這方面就幾乎沒(méi)有準(zhǔn)備,更不要說(shuō)國(guó)外學(xué)者還沒(méi)有提出的新方法用于食品分析。現(xiàn)在食品分析國(guó)際通用書(shū)籍的撰寫(xiě)幾乎沒(méi)有中國(guó)人參與,國(guó)內(nèi)的食品分析書(shū)籍是一些國(guó)外書(shū)籍的翻版,或只講述技術(shù)步驟,沒(méi)有能涉及理論,原理等工作?，F(xiàn)在國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人已經(jīng)提出要搞知識(shí)創(chuàng)新工程,但是這是一個(gè)很艱巨的工作。作者認(rèn)為,我們食品分析領(lǐng)域也應(yīng)該抓緊自己的創(chuàng)新研究,如果我們?cè)谧约旱姆治鲅芯亢蛻?yīng)用中已經(jīng)創(chuàng)新,有了自己的獨(dú)特理念和核心技術(shù),對(duì)我國(guó)的食品行業(yè)的地位的提高,對(duì)我國(guó)的食品更好的進(jìn)人世界都將有所幫助。3.關(guān)于感官鑒定感官鑒定在食品分析中占有相當(dāng)重要的地位,我國(guó)對(duì)感官鑒定已經(jīng)有很好的開(kāi)展,商檢部門有專門的感官鑒定人員,但這些工作是主要圍繞食品是否被微生物污染后發(fā)生的變質(zhì)反應(yīng)的快速測(cè)定困,我國(guó)對(duì)提高食品感官享受的研究較國(guó)外明顯落后,國(guó)外大的食品企業(yè)中都有專門的感官鑒定室,配備有專門的感官鑒定人員,因此我國(guó)企業(yè)的新的美觀可口的食品研制速度較國(guó)外有差距,我們已經(jīng)就這個(gè)部門進(jìn)行了專門的研究,提出一些我們的看法,在此,我們?cè)俅魏粲鯂?guó)內(nèi)的食品企業(yè)應(yīng)努力提高感官鑒定水平,這不但對(duì)分析工作重要,更重要的是提高食品的工藝水平,這對(duì)在激烈競(jìng)爭(zhēng)中占領(lǐng)市場(chǎng)是十分重要的環(huán)節(jié)。三、瘦肉精的檢測(cè)3．1感官識(shí)別鹽酸克倫特羅殘留比較嚴(yán)重的豬肉顏色鮮紅、后臀肌肉飽滿突出，脂肪非常薄，肉皮緊貼著瘦肉且瘦肉纖維比較疏松，肉皮與瘦肉之間肥肉厚度不到1．5cm，時(shí)有少量“汗水”滲出肉面，這種肉就很可能含有CL；而一般健康肉呈淡紅色，肉質(zhì)彈性好，也不會(huì)有“出汗”現(xiàn)象。3.2金標(biāo)快速檢測(cè)卡本試劑運(yùn)用抗原抗體的特異反應(yīng)以及側(cè)向?qū)游龊湍z體金技術(shù)進(jìn)行尿液中克倫特羅分子的快速定性檢測(cè)。樣本中的瘦肉精在流動(dòng)的過(guò)程中與膠體金標(biāo)記的特異性的單克隆抗體結(jié)合,抑制了抗體和NC膜檢測(cè)線上瘦肉精—BSA偶聯(lián)物的結(jié)合。將尿樣收集在干凈容器中,尿樣可直接測(cè)定,肉樣粉碎后用HCL溶液定容,超聲提取過(guò)濾加NaOH再加磷酸二氫鈉過(guò)濾后C18小柱卒取而得試樣,取出試劑將試劑板置于平坦的臺(tái)面上,用塑料管吸取尿樣或試樣,然后垂直滴加2～3滴尿樣或試樣于試劑板的加樣孔內(nèi),測(cè)試結(jié)果在3～5min讀取,當(dāng)試劑板的測(cè)試區(qū)出現(xiàn)一條紫紅色帶則為陽(yáng)性,出現(xiàn)兩條紫紅色則可判斷為陰性。3.3酶聯(lián)免疫法(ELISA)本方法的檢測(cè)依據(jù)是抗原抗體反應(yīng),將克倫特羅特異性抗體吸附在固相載體表面,加入酶標(biāo)克倫特羅結(jié)合物、標(biāo)準(zhǔn)溶液或者樣液,游離的克倫特羅,酶標(biāo)結(jié)合物與結(jié)合在固體表面的克倫特羅特異性抗體競(jìng)爭(zhēng),未結(jié)合的酶標(biāo)克倫特羅結(jié)合物洗滌除去。加入酶底物,在結(jié)合酶的催化作用下,無(wú)色底物降解產(chǎn)生藍(lán)色物質(zhì),加入終止劑后顏色轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色。通過(guò)酶標(biāo)檢測(cè)儀,在450nm波長(zhǎng)處測(cè)得吸收值。尿樣可直接測(cè)定,肉樣粉碎后用HCL溶液定容,超聲提取過(guò)濾加NaOH再加磷酸二氫鈉過(guò)濾后C18小柱卒取而得試樣。用標(biāo)準(zhǔn)溶液或試樣加入酶標(biāo)板上相應(yīng)微孔中,反應(yīng)1h后洗滌4次,加入顯色溶液15min后再加入終止液,然后在酶標(biāo)儀上測(cè)定計(jì)算,總用時(shí)約3h。3.4高效液相色譜法(HPLC)組織如肉樣剪碎后,用高氯酸溶液勻漿,進(jìn)行超聲加熱提取后,用異丙醇加乙酸乙酯萃取,有機(jī)相濃縮,經(jīng)弱陽(yáng)離子交換柱進(jìn)行分離,用乙醇+氨(98+2)溶液洗脫,洗脫液經(jīng)濃縮,經(jīng)流動(dòng)相磷酸二氫鈉+甲醇(65+35)定容后在高效液相色譜儀上進(jìn)行測(cè)定,外標(biāo)法定量計(jì)算出結(jié)果?？傆脮r(shí)約4h。3.5氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)組織如肉樣剪碎后,用高氯酸溶液勻漿,進(jìn)行超聲加熱提取后,用異丙醇加乙酸乙酯萃取,有機(jī)相濃縮,經(jīng)弱陽(yáng)離子交換柱進(jìn)行分離,用乙醇+氨(98+2)溶液洗脫,洗脫液經(jīng)濃縮,經(jīng)N,O-雙三甲基硅烷三氟乙酰胺(BSTFA)衍生后于氣質(zhì)聯(lián)用儀上進(jìn)行測(cè)定,以美托絡(luò)爾為內(nèi)標(biāo)定量計(jì)算出結(jié)果。樣品處理過(guò)程與1.3基本一樣,總用時(shí)約4h。3.6生物傳感技術(shù)利用生物傳感器外聯(lián)電腦進(jìn)行檢測(cè)，可檢測(cè)動(dòng)物的尿液、血清中瘦肉精的含量。四、思考在我國(guó),規(guī)范食品生產(chǎn)的工作過(guò)多的依賴于商檢部門和衛(wèi)生防疫部門,由于這些部門人力有限,且從事食品分析的人員專業(yè)素質(zhì)有待提高,很多人員沒(méi)有進(jìn)行過(guò)很較好的專業(yè)訓(xùn)練,高層次食品分析人員尤為缺乏。此外,如前面已經(jīng)提到很多社會(huì)責(zé)任不能只靠商檢部門單方面的行為,應(yīng)該更多的利用生產(chǎn)企業(yè)、科研單位、教學(xué)單位對(duì)人才的培養(yǎng)。1.如何利用政策,激活各種機(jī)制,提高現(xiàn)有水平。需要投人更多的人力物力進(jìn)行更有效的打假和保護(hù)名牌,必須保證一定的經(jīng)費(fèi)投人。國(guó)家應(yīng)該從打假中繳獲的非法收人更多的使用于促進(jìn)分析技術(shù)創(chuàng)新,能夠提高我國(guó)產(chǎn)品地位的工作。被國(guó)家有效保護(hù)的名優(yōu)企業(yè)也應(yīng)該充分幫助承擔(dān)相應(yīng)工作的人員提高技術(shù),增強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。2.優(yōu)化資源,協(xié)同工作。由于現(xiàn)在的分析儀器種類越來(lái)越多,設(shè)備日益復(fù)雜。一般一個(gè)單位已很難承擔(dān)相應(yīng)的資金。有些單位即使能購(gòu)人相應(yīng)的設(shè)備,也無(wú)力承受設(shè)備的維護(hù),保養(yǎng)等費(fèi)用。作者認(rèn)為應(yīng)該按照需要,全行業(yè)一盤(pán)棋,合理配置儀器資源,做到有一定層次,一定分工。大家攜手努力,這一問(wèn)題,我們?cè)谶^(guò)去已有闡述。這樣在盡可能少的投資下,將工作做得更好。國(guó)外有這方面的經(jīng)驗(yàn)值得我們學(xué)習(xí)。3.增加教育投入,培養(yǎng)優(yōu)秀人才。前面已經(jīng)提到現(xiàn)在我國(guó)商檢和食品防疫部門現(xiàn)在人員結(jié)構(gòu)不合理,年輕人員的專業(yè)理論素養(yǎng)不高。原因之一是現(xiàn)在的教育結(jié)構(gòu)與實(shí)際工作有不同程度的脫鉤。要么就是理論知識(shí)過(guò)多,輕視實(shí)踐,要么是實(shí)踐知識(shí)強(qiáng)調(diào)過(guò)多,缺少理論指導(dǎo)。學(xué)生很多難以適應(yīng)實(shí)際的需要。因此,作者認(rèn)為我們應(yīng)該加強(qiáng)大學(xué)與商檢部門間的交流,互相補(bǔ)充。爭(zhēng)取在大學(xué)的后半階段或研究生階段對(duì)一些學(xué)生進(jìn)行實(shí)際能力的培養(yǎng),但學(xué)生也必須及時(shí)加強(qiáng)理論基礎(chǔ),這樣培養(yǎng)出的學(xué)生才能適應(yīng)不斷提高的人才要求,經(jīng)得起長(zhǎng)久的實(shí)踐考驗(yàn)。4.努力研究生物分析技術(shù)。前面已經(jīng)提到物理化學(xué)的食品分析誤差來(lái)源主要是前處理,而且物理及化學(xué)方法引人誤差的可能性最大的是前處理。生物分析的最主要特點(diǎn)是前處理方法很簡(jiǎn)單,前處理誤差小。因此分析速度很快,靈敏度也很高。按照現(xiàn)在分析理論,分析中如沒(méi)有很好的生物標(biāo)準(zhǔn)品,就應(yīng)該用兩種不同類型的方法同時(shí)測(cè)定。生物分析法是與物理化學(xué)法不同的研究和操作范疇,它在食品分析中占有獨(dú)特的地位。隨著人們對(duì)生物學(xué)知識(shí)了解的不斷深人,生物分析將在食品分析中占有越來(lái)越重要的作用。而現(xiàn)在國(guó)內(nèi)對(duì)生物分析重視性明顯不及國(guó)外,國(guó)標(biāo)法中生物分析法很少,且不是現(xiàn)代生物分析范疇。在此,作者建議國(guó)內(nèi)的分析工作者應(yīng)該更重視生物分析,完善食品分析方法。5.倡導(dǎo)科學(xué)普及。一門學(xué)科要真正繁榮,科學(xué)普及和教育必不可少。從各種學(xué)科看,了解的人越多,基礎(chǔ)可能就越強(qiáng),發(fā)展就越快。近代的數(shù)學(xué)物理,現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)就是因?yàn)橛泻芏嗳说膮⑴c才發(fā)展的這么快的?？茖W(xué)的很多發(fā)現(xiàn)是在業(yè)余人員中或交叉科學(xué)中產(chǎn)生的。因此,作者認(rèn)為應(yīng)該在盡可能多的情況下向不同讀者介紹食品分析工作的性質(zhì)及意義。食品分析不能只是商檢局和衛(wèi)生防疫部門的事,它應(yīng)該是全體人民的事。只有人們更多的參與,競(jìng)爭(zhēng),它才能有強(qiáng)的生命力。五、展望食品品質(zhì)的整體客觀評(píng)價(jià)技術(shù),即綜合分析技術(shù)又叫數(shù)據(jù)融合技術(shù),是食品分析未來(lái)的發(fā)展方向。近二十年來(lái),多傳感器信息融合技術(shù)獲得了普遍的關(guān)注和廣泛的應(yīng)用,融合一詞幾乎無(wú)限制的被眾多應(yīng)用領(lǐng)域引用。信息融合是針對(duì)一個(gè)系統(tǒng)中多種傳感器(多個(gè)或多類)這一特定問(wèn)題而展開(kāi)的一種信息處理的新研究方向,因此信息融合又稱為多傳感器融合。根據(jù)國(guó)外的研究成果,信息融合的定義可概括為:利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)按時(shí)序獲得的若干傳感器的觀測(cè)信息在一定準(zhǔn)則下加以自動(dòng)分析、綜合以完成所需的決策和估計(jì)任務(wù)而進(jìn)行的信息處理過(guò)程。根據(jù)這一定義,多傳感器系統(tǒng)是信息融合的硬件基礎(chǔ),多源信息是信息融合的加工對(duì)象,協(xié)調(diào)優(yōu)化和綜合處理是信息融合