第三章2食品的分析手段1

3.2食品的分析手段3.2.1概述色譜分析光譜分析物理技術生物技術3.2.2飲用水的分析1.有機物污染水樣品分離時需要分離、預濃縮分析物。分離濃縮最常用方法：溶劑萃取、固相萃取和頂空分離檢測方法:氣象色譜、液相色譜2.揮發(fā)性有機鹵素化合物直接注入氣相色譜法實驗優(yōu)缺點：重復性好、降低樣品受到溶劑或吸附劑污染的可能性、減少揮發(fā)性樣品的損失、降低檢測限的點，可應用于含有較多無機鹽、非揮發(fā)性有機物的復雜樣品或者濃度較低的樣品3.揮發(fā)性烴類頂空技術實驗適用條件：靜態(tài)頂空技術適用于沸點高達200攝氏度的揮發(fā)性化合物優(yōu)點：簡單、快速、靈敏度高、精確度高和自動化程度高4.非揮發(fā)性有機物測定水中殺蟲劑：待測物的分離、富集和提取物的純化，進一步凈化，氮磷有機物用氮磷檢測器檢測，有機鹵化物則使用電子俘獲檢測器目前最常用的從水中分離出有機物的技術是固相吸附劑吸附5.無機化合物測定重金屬檢測使用的分析方法：火焰原子發(fā)射光譜法（FAES），火焰原子吸收光譜法（FAAS）FAES過程中樣品霧化成小滴被送到火焰上，溶劑蒸發(fā)，溶質被氣化轉變?yōu)榻M成原子，被激發(fā)產(chǎn)生特征光譜6.飲用水分析的微生物方法必須采用合適的化學和生物指標進行質檢，從衛(wèi)生保健角度看，飲用水中不能存在有害的生物有機體7.水環(huán)境中存在的細菌的特征水細菌：對人類無害土壤細菌：一般來說無害，但有異味工業(yè)污水引起的細菌：嗜溫性細菌、病原菌3.2.3食物中蛋白質肽氨基酸分析3.2.3.1蛋白質的分離純化1.蛋白質提取根據(jù)水中溶解性離子濃度I<0.1，純水提取

I>0.5，中性鹽溶液不溶性蛋白，特殊的提取溶液2去除蛋白質過程化學沉淀——熱處理沉淀——超濾——透析——柱色譜純化3.2.3.2蛋白質肽氨基酸分析方法一、凱氏定氮法1.原理樣品與濃硫酸和催化劑一同加熱消化，使蛋白質分解，其中碳和氫被氧化為二氧化碳和水逸出，而樣品中的有機氮轉化為氨與硫酸結合成硫酸銨。然后加堿蒸餾，使氨蒸出。整個過程分三步：消化、蒸餾、吸收與滴定①

消化2NH2(CH2)2COOH+13H2SO4(NH4)

2SO4+6CO2+12SO2+16H2O<1>加硫酸鉀作為增溫劑，提高溶液沸點<2>加硫酸銅作為催化劑、消化終點指示劑<3>加氧化劑加速有機物氧化速度②蒸餾NH4++OH-==NH3+H2O影響氨化完全和速度的因素（1）K氏燒瓶和取樣量（2）分解劑

1g樣品

K2SO4：

H2SO4=7g:12ml

還有一種比例：

K2SO4：H2SO4=10g:20ml<1>用4%硼酸吸收，用鹽酸標準溶液滴定指示劑：混合指示劑（甲基紅—溴甲基酚綠）

指示劑紅色綠色紅色

（酸）（堿）（酸）③吸收與滴定反應式為：NH3+H3BO3==NH4++H2BO3-H2BO3-+H+==H3BO3<2>用過量的H2SO4

或HCl

標準溶液吸收，再用NaOH標準溶液滴定過剩的酸液?，F(xiàn)測定某一種食品的蛋白質的含量，這種樣品含有大量的脂肪，樣品經(jīng)過處理后加入濃硫酸，為了使?jié)饬蛩崤c樣品充分結合，經(jīng)振搖后大火加熱進行消化；消化2h后，估計消化完全，取出消化液加入少量NaOH進行蒸餾，硼酸（加入了指示劑甲基紅-溴甲基酚綠）作為吸收液，最后對吸收液進行滴定。大量的脂肪振搖大火加熱消化2h后，估計消化完全量NaOH少計算X=X為樣品中蛋白質的含量V1為樣品消耗鹽酸標準液的體積V2為試劑空白消耗鹽酸標準液的體積C為鹽酸標準液的濃度MN為氮的摩爾質量W為樣品的質量K為氮換算為蛋白質的系數(shù)二、雙縮脲法NH2—CO—NH—CO—NH2

+NH3NH2—CO—NH2

+

NH2—CO—NH2△150~160℃雙縮脲雙縮脲能和硫酸銅的堿性溶液生成紫色絡和物。紫色絡和物。操作方法1、制作標準曲線取10支干試管分成兩組，按下表平行操作012345標準蛋白液/ml

0.20.40.60.81.0蛋白濃度/(mg/ml)

2.04.06.08.010.0蒸餾水/ml1.00.80.60.40.20.0雙縮脲試劑/ml4.04.04.04.04.04.0A540

取兩組測定的A540值的平均值，即A540為縱坐標，蛋白質濃度為橫坐標，繪制標準曲線。2、樣品測定取4支試管分成兩組，按下表平行操作：

01樣品稀釋液/ml

0.5蒸餾水/ml1.00.5雙縮脲試劑/ml4.04.0A540

取兩組測定的平均值計算：Y為標準曲線查得蛋白質得濃度（mg/ml）N為稀釋倍數(shù)c為樣品原濃度（mg/ml）。

3、計算其他分析方法紫外分光光度法三硝基苯磺酸（TNBS）分光光度法色譜法電泳3.2.4脂類

樣品的預處理1、

粉碎2、

加海砂（易結塊的樣品）3、

加入無水硫酸鈉（含水量高的樣品）4、干燥（提高脂肪的提取效率，注意溫度）5、

酸處理面包：采用直接萃取1.20%脂肪酸處理后萃取

1.73%脂肪蛋制品：采用直接萃取36.74%脂肪酸處理后萃取

42.39%脂肪6、大量的碳水化合物樣品，應先用水洗掉水溶性碳水化合物再進行干燥、提取。§8-2脂類的測定方法索式提取法酸性乙醚提取法堿性乙醚提取法氯仿-甲醇改良法溶劑萃取法無溶劑濕法萃取法巴布科克法

蓋勃法

一、索氏抽提法（經(jīng)典方法）1、原理方法（1）

濾紙筒的制備（2）樣品處理固態(tài)樣品半固體或液體樣品（3）抽提（4）稱重注意事項（1）樣品應干燥后研細，裝樣品的濾紙筒一定要緊密，不能往外漏樣品。（2）放入濾紙筒的高度不能超過回流彎管，否則乙醚不易穿透樣品，使脂肪不能全部提出，造成誤差。（3）

提取時水浴溫度不能過高。（4）

所用乙醚必需是無水乙醚。(5)

冷凝管上端最好連接一個氯化鈣干燥管，這樣不僅可以防止空氣中水分進入，而且還可以避免乙醚揮發(fā)在空氣中。這樣可防止實驗室微小環(huán)境空氣的污染.（6）使用揮發(fā)乙醚或石油醚時，切忌直接用火源加熱，應用電熱套、電水浴等。二、酸水解法

(一）原理注意：本法不適于測定含磷脂高的食品和含糖高的食品。3.2.5食品中微量元素的測定3.2.5.1分析溶液的制備均一化——灰化——消化3.2.5.2原子吸收光譜測定火焰法電熱霧化法氫化物發(fā)生法冷蒸發(fā)法3.2.5.3誘導偶和等離子原子發(fā)射光譜測定經(jīng)常用來分析嬰兒配方中的鈣、銅、鎂等分析植物中硼、鈣、銅等分析動物油脂中的磷3.2.5.4誘導耦合等離子質譜檢測的元素含量的范圍很寬靈敏度提高2到3個數(shù)量級儀器操作復雜，價格昂貴3.2.5.5其他檢測技術電化學法比色法中子活化分析3.2.6用于保健醫(yī)藥和食品科學領域的維生素分析3.2.6.1維生素C的測定維生素C是一種已糖醛基酸，有抗壞血病的作用，所以被人們稱做抗壞血酸，主要為還原型及脫氫型兩種，廣泛存在于植物組織中，新鮮的水果、蔬菜，特別是棗、辣椒、苦瓜、柿子葉、獼猴桃、柑橘等食品中含量較多。它是氧化還原酶之一，本身易被氧化，但在有些條件下又是一種抗氧化劑。根據(jù)它具有的還原性質可以測定維生素C的含量。常用的測定方法有（1）2，6-二氯靛酚法

（還原型VC）（2）2，4-二硝基苯肼法

（總VC）（3）碘酸法（4）碘量法（5）熒光法

二氯靛酚滴定法

1、原理：還原型抗壞血酸還原染料2，6-二氯靛酚，該染料在酸性中呈紅色，被還原后紅色消失。還原型抗壞血酸還原2，6-二氯靛酚后，本身被氧化成脫氫抗壞血酸。

在沒有雜質干擾時，一定量的樣品提取液還原標準2，6-二氯靛酚的量與樣品中所含維生素C的量成正比。

注意事項

⑴所有試劑的配制最好都用重蒸餾水；⑵滴定時，可同時吸二個樣品。一個滴定，另一個作為觀察顏色變化的參考；⑶樣品進入實驗室后，應浸泡在已知量的2%草酸液中，以防氧化，損失維生素C；⑷貯存過久的罐頭食品，可能含有大量的低價鐵離子（Fe2+），要用8%的醋酸代替2%草酸。這時如用草酸，低鐵離子可以還原2，6-二氯靛酚，使測定數(shù)字增高，使用醋酸可以避免這種情況的發(fā)生；⑸整個操作過程中要迅速，避免還原型抗壞血酸被氧化；⑹在處理各種樣品時，如遇有泡沫產(chǎn)生，可加入數(shù)滴辛醇消除；⑺測定樣液時，需做空白對照，樣液滴定體積扣除空白體積。二硝基苯肼法

可測總抗壞血酸，總抗壞血酸包括還原型、脫氫型和二酮古樂糖酸型。此法是將樣品的還原型抗壞血酸氧化為脫氫型抗壞血酸，然后與2，4-二硝基苯肼作用，生成紅色的脎。脎的量與總抗壞血酸含量成正比，將紅色脎溶于硫酸后進行比色，由標準曲線計算樣品中總VC。原理：用酸處理過的活性碳把還原型的抗壞血酸氧化為脫氫型抗壞血酸，在繼續(xù)氧化為二酮古樂糖酸。二酮古樂糖酸與2，4-二硝基苯肼偶聯(lián)生成紅色的脎，其成色的強度與二酮古樂糖酸濃度呈正比，可以比色定量。

微量熒光法原理：該方法用于測定抗壞血酸和脫氫抗壞血酸，抗壞血酸氧化成脫氫抗壞血酸，與鄰苯二胺反應，形成具有熒光的喹惡啉化合物3.2.6.2B族維生素微生物學方法重力法滴定法分光光度法熒光光譜法化學發(fā)光法選擇性膜電極法電位測定法毛細管電泳法色譜法聯(lián)用技術3.2.6.3脂溶性維生素高效液相色譜法氣相色譜法毛細管電泳聯(lián)用技術注意：雖然超臨界流體色譜法日漸完善，高效液相色譜法仍是最常用方法3.2.7食品中類胡蘿卜素和葉綠素的分析3.2.7.1類胡蘿卜素1.結構與提取方法a.結構及性質其基本結構骨架由頭尾或尾尾生物合成的類異戊二烯單位組成b.提取方法采用混合有機溶劑浸提組織，沉淀其他化合物2.色譜技術檢測器正相高效液相色譜反相高效液相色譜3.分析的關鍵參數(shù)樣品水分含量色素的極性固定相和粒子大小、粒子形狀、孔徑、表面積、單體或聚合物是選擇柱的重要參數(shù)3.2.7.2葉綠素1.結構和提取方法a化學結構和性質結構基礎為鎂結合在卟啉環(huán)上而形成的由甲烷橋連接的共軛四吡咯大環(huán)結構b提取方法丙酮和二乙醚提取新鮮植物和凍干樣品水溶性葉綠素衍生物離心后用冷甲醇提取2.色譜技術檢測器高效液相色譜3.2.8食品中多酚分析分光光度法分為以下幾種：總酚的測定縮合單寧及相關酚類的檢測可水解單寧的檢測紫外分光光度法核磁共振法酚類其他檢測方法蛋白沉淀法酶分析法色譜技術毛細管色譜3.2.9食品感官分析食品質量感官鑒別的基本方法，其實質就是依靠視覺、嗅覺、味覺、觸覺和聽覺等來鑒定食品的外觀形態(tài)、色澤、氣味、滋味和硬度（稠度）。其目的是為了評價食品的可接受性和鑒別食品的質量。3.2.9.1食品質量感官鑒別意義3.2.9.2食品感官鑒別的種類視覺鑒別法嗅覺鑒別法味覺鑒別法觸覺鑒別法3.2.9.3感官評價作為分析工具1.差異性測試2.描述性分析定量描述分析質感概況自由選擇模式閃電模式3.2.9.4感官科學中的統(tǒng)計學評定用描述性統(tǒng)計提出感官數(shù)據(jù)通過假設性試驗制圖推理變量和分類之間的關聯(lián)多元技術及其應用3.2.10食品過敏源測定食品中致敏成分檢測1.免疫檢測方法用于致敏食品的檢測A酶聯(lián)免疫吸附技術（ELISA）其中雙抗體夾心法最常見BDipstick和橫行流動C生物傳感器2.基于DNA的方法A聚合酶鏈反應B聚合酶鏈-酶聯(lián)免疫（PCR-ELISA）3.2.11農殘檢測3.2.11.1檢測流程收集樣品—樣品的轉運與儲藏—準備樣品—均值和取樣、提取、純化、濃縮—檢測（定量和定性）—數(shù)據(jù)處理和質量審查—報告結果3.2.11.2提取借助有機溶劑震蕩或使用替代技術例如微波輔助溶劑萃取，超臨界流體萃取等3.2.11.3純化脂類樣品用凝膠色譜與萃取過程相結合用含水溶劑提取含水量高的食品中的農殘采用液-液萃取固相萃取最常用、最有效3.2.11.4檢測1.基質效應2.氣相和液相3.氣質聯(lián)用4.液質聯(lián)用3.2.12食品中污染物的測定方法1.基質分離和分離純化2.分級分離和自動化3.同分異構體分離

A高分辨率氣相色譜

B快速氣相色譜

C多維氣相色譜4.檢測系統(tǒng)5.生物分析方法3.2.13食品中防腐劑的分析防腐劑的品種：苯甲酸、苯甲酸鈉、山梨酸、二氧化硫和亞硫酸鹽、抗生素、其他的防腐劑、山梨酸鉀、EDTA二鈉、亞硝酸鈉、丙酸及其鹽、乳酸鏈球菌素等。新開發(fā)的：果膠分解產(chǎn)物、香辛料提取物、瓊脂低聚糖、甜菜堿、日扁柏醇、類黑精、葡萄糖氧化酶、熏液、富馬酸二甲酯、溶菌酶、魚精蛋白等。禁用的防腐劑：水楊酸、甲醛、硼酸、β-奈酚、焦碳酸二乙酯等。1苯甲酸的測定

苯甲酸又名安息香酸。為白色有絲光的鱗片或針狀結晶，微溶于水，

使用不便，實際生產(chǎn)多用其鈉鹽。苯甲酸鈉易溶于水和乙醇，難溶于有機溶劑，與酸作用生成苯甲酸。苯甲酸及其鈉鹽主要用于酸性食品的防腐，在pH2.5—4其抑菌作用較強，當pH＞5.5時，抑菌效果明顯減弱。對霉菌和酵母菌效果甚差。苯甲酸進入人體后，大部分與甘氨酸結合形成無害的馬尿酸，其余部分與葡萄糖醛酸結合從尿中排出，不在人體積累。苯甲酸的毒性較小。

（1）滴定法測苯甲酸（適于樣品中苯甲酸含0.1%以上）苯甲酸微溶于水，用乙醚從樣品中提取，蒸去乙醚，以標準NaOH滴定。若樣品中是苯甲酸鈉，先讓其與酸作用成苯甲酸，再按上法測定。（2）其他方法薄層色譜法；紫外分光光度法氣相色譜法

2．山梨酸的測定山梨酸又名花楸(CH3CH=CHCH=CHCOOH)，為無色、無嗅的針狀結晶，難溶于水。山梨酸鉀易溶于水，難溶于有機溶劑，與酸作用生成山梨酸。比苯甲酸更安全，在體內最后成CO2和水。測定方法有：硫代巴比妥酸比色法、紫外分分光度法、薄層色譜法、氣相色譜法、高效液相色譜法

抗氧化劑的測定

抗氧化劑混合使用時，高效液相色譜是主要的分析方法。此法樣品處理簡單，時間段，重現(xiàn)性好并且檢測限低3.2.14食品中放射性物質的測定3.2.14.1主要樣品奶及其制品谷物肉及其制品水生生物果蔬3.2.14.2主要核素1.天然