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1、食品理化分析与检验第一章 绪论 一、食品分析的概念和作用 “国以民为本，民以食为天，食以安为先，安以质为重，食品质量是关键”。食品分析是一门应用物理、化学、生物化学等相关学科的基础理论，专门研究各种食品组成成分的检测方法、检验技术及有关理论，进而科学评价食品品质的技术性和应用性的一门技术学科，是食品质量与安全、食品科学与工程、食品营养与检验教育等专业的一门必修课程。麻辣夫妻肺片 凉菜系列二、食品分析的任务和研究内容（一）食品分析的任务1、根据物理、化学、生物学的基本理论，运用各种技术手段，对食品加工的原辅材料、半成品进行质量检测，以保证生产出质量合格的产品。2、指导生产和研发部门改革食品的生产
2、工艺、改进产品质量以及研发新的食品，提供其原料和添加剂等物料准确含量，研究它们对研发产品的加工性能、品质、安全性的影响，确保新产品的优质和食用安全。3、对储藏、销售过程中，食品的品质、安全及其变化进行全程监控，以保证产品质量，避免产品出厂后可能造成对食用者健康的危害。（二）食品分析的内容 1、食品安全检验：它包括对食品中有害物质或限量元素的分析，如各类农药残留、兽药残留、霉菌毒素残留、各种重金属含量、食品添加剂含量、环境有害污染物、食品生产过程中有害微生物和有害物质的污染，以及食品原料、包装材料中固有的一些有害、有毒物质的检验等。食品快速检验车2、食品中营养成分含量的测定：食品营养分析是食品分
3、析的常规项目和主要内容之一，包括对常见六大营养要素和食品营养标签要求的全部项目指标的检验。食品营养标签法规要求生产者向所有消费者提供具有营养信息的食品，能够使消费者知道所选用的食品正是他们所需要的食品。卫生部通知印发食品营养标签管理规范 规范起草主要基于以下目的：一是指导消费者平衡膳食，当前我国居民存在营养不足和营养过剩的双重问题，这些与每日的膳食营养状况密切相关，在食品标签中标注营养信息将有效预防和减少营养性疾病。二是满足消费者知情权，当前越来越多的消费者将食品营养标签作为选购食品的重要参考和比较依据，食品营养标签也有助向公众宣传和普及营养知识。三是规范企业正确标注，促进食品贸易。随着中国加
4、入世界贸易组织（WTO），其他国家对进口食品的营养标签要求促使我国部分食品企业已经认识到其重要性并开始使用营养标签，但由于缺乏相关的规定，标示的营养素名称、种类、单位和依据均不相同，甚至还出现了虚假夸大标注营养内容，欺骗和误导消费者的现象，亟需相关法规予以规范。无糖月饼 3、食品品质分析和感官检验：食品的理化指标和卫生指标，保证了食品的安全性，也给消费者提供了根据自己的需要选择合适的营养指标的参考意见。食品质量检验标准中都制定有相应的感官评定指标。电子鼻 4、转基因食品的检验：转基因生物（GMO）：又称遗传饰变生物，一般是指用遗传工程的方法将一种生物的基因转入到另一种生物体内，从而使接受外来基
5、因的生物获得它本身所不具有的新特性，这种获得外来基因的生物称为转基因生物。以此种生物为原料制作的食品称为转基因食品。转基因花菜绵羊 鸡冠花公鸡头变异 转基因大豆 无毛转基因鸡 转基因作物及其由这些作物加工而成的转基因食品以难以想象的速度迅猛发展，世界各国试种的转基因植物已接近5000种。焦点问题 担忧转基因食品是否对人类无毒、无副作用，是否与非转基因食品“实质等同”、无显著性差异，这些担忧来源于转基因技术对人类社会经济影响的不可预见性并需要大量的实践和较长时间才能加以证明。转基因食品的六大忧患：（1）毒性问题。（2）过敏反应问题。对于一种食物过敏的人有时还会对一种以前他们不过敏的食物产生过敏。
6、（3）营养问题。科学家们认为外来基因会以一种人们目前还不甚了解的方式破坏食物中的营养成分。（4）对抗生素的抵抗作用。（5）对环境的威胁。在许多基因改良品种中包含有从杆菌中提取出来的细菌基因，这种基因会产生一种对昆虫和害虫有毒的蛋白质。（马利筋属）（6）生物学家们担心为了培养一些更具优良特性，比如说具有更强的抗病虫害能力和抗旱能力等，而对农作物进行的改良，其特性很可能会通过花粉等媒介传播给野生物种。5、食品掺伪分析：食品掺伪是食品掺杂、掺假和伪造的总称。三、食品分析的方法（一）感官检验法 食品感官检验法就是利用人的感觉器官（眼、耳、鼻、舌、手等）来检查食品的色、香、味、形等品质。（二）化学分析法
7、 是以物质的化学反应为基础的分析方法，是分析化学的基础。1、滴定分析法：酸碱滴定法、氧化还原滴定法、沉淀滴定法2、质量分析法：水分、灰分、脂肪、果胶。（三）仪器分析法 仪器分析是借用精密仪器测量物质的某些理化性质以确定其化学组成、含量及化学结构的一类分析方法，尤其适用于微量或痕量组分的测定。1.电化学分析法：是建立在物质在溶液中的电化学性质基础上的一类仪器分析方法，是根据溶液中物质的电化学性质及其变化规律，建立在以电位、电导、电流和电量等电学量与被测物质某些量之间的计量关系的基础上，对组分进行定性和定量的仪器分析方法。2.光谱分析法：当一适当波长的单色光通过均匀的有固定浓度的溶液时，其透光率越
8、大，溶液对光的吸收就越少；透光率越小，溶液对光的吸收就越多。根据待测物质浓度与它对光吸收强弱的正比例关系测定其含量。光谱分析有可见、紫外、原子吸收等分光光度技术。3.色谱分析法：又分为气相色谱法、高效液相色谱法、离子色谱法等。4.质谱分析法：5.核磁共振分析法：是1946年由美国斯坦福大学布洛赫和哈佛大学柏塞尔各自独立发明的，两人因此获得1952年诺贝尔物理学奖。6.生物芯片检测技术：（四）微生物分析法 基于某些微生物生长需要特定的物质，该方法条件温和，克服了化学分析法和仪器分析法中某些被测成分易分解的弱点，该方法的选择性比较高。用于维生素、抗生素、激素等成分分析。（五）酶分析法 以酶为分析工
9、具或分析试剂，测定样品中酶以外的其他物质，对其进行定性、定量分析。用于有机酸、糖类和维生素的测定。四、国内外食品分析标准简介 我国的法定分析方法有中华人民共和国国家标准（GB）、行业标准、地方标准和企业标准等，其中，国家标准（GB）为仲裁法。对于国际间的贸易，采用国际标准则具有更有效、更重要的意义。（一）国际标准：国际标准是指国际标准化组织（ISO）+国际电工委员会（IEC）+国际电信联盟（ITU）；经ISO认可并收入国际标准题内关键词索引之中的标准。（1）国际先进标准：国际上有权威的区域标准+世界上主要经济发达国家的国家标准+通行的团体标准，包括知名跨国企业标准在内的其他国际上公认先进的标准
10、。国际上有权威的区域标准主要有：CEN、CENELEC、ETSI、AOW、ASEB。世界经济技术发达国家的国家标准主要是指美国（ANS）、德国（DIN）、英国（BS）、法国（NF）、瑞典（SIS）、瑞士（SNV）、意大利（UNI）、俄罗斯（TOCTP）、日本（日本工业标准，JIS）等9个国家的国家标准。（2）国际AOAC（分析团体协会）：国际AOAC不属于标准化组织，它是世界性的会员组织，其宗旨在于促进分析方法及相关实验室品质保证的发展及规范化。前身始创于1885年的美国官方农业化学家协会（AOAC）。1965年美国官方分析化学家协会，1991年AOAC INTERNATIONAL（国际的），
11、而此处的AOAC代表的是“分析团体协会”。（3）国际标准化发展趋势：标准国际化。WTO、ISO、EU。突出重点课题和重点领域。美国和加拿大将健康、安全、环境、贸易、产业等方面的标准化作为标准发展的重点领域，日本则将信息技术、环境保护等方面的17个标准化课题作为标准发展的重点领域。科技开发与标准化政策统一协调。积极培养国际标准化人才。发达国家为了有效推进国际标准活动，注重培养不仅熟悉ISO/IEC国际标准审议规则并具有专业知识的人才。并且开设“技术管理”（MOT）研究和教育学科。MOT比MBA增加了很多技术要素。（二）国家标准：国家标准一般是由各个国家的标准局颁布。每个国家标准都有自己的代号，如
12、中国GB、美国ANS、澳大利亚AS、加拿大CSA等。（三）行业标准 行业标准是对国家没有而又要在全国某个行业范围内统一的技术要求，由国内各专业部颁发的标准。如商业部颁发的标准，进出口行业标准，农业标准等等。（四）地方标准 对没有国家标准和行业标准的产品，需要在省市范围内统一的，可由省市标准局制定、审批，报国家标准局备案而成地方标准。即地方制定的标准。但是当相应的国家标准与行业标准实施后，该项地方标准自行废止（五）企业标准 当企业生产一种新产品，无国家标准、行业标准、地方标准可以依据时就要制定企业标准（QB），作为组织生产的依据。如果企业产品质量特别好，即便有国家标准、行业标准，也可再制定高于国
13、家标准、行业标准的企业标准。国家质检部门根据企业标准测试产品的品质，然后发放“生产许可证”。安阳市修订一项林业地方标准 为促进林业生产的标准化，在苗木生产经营中统一标准，并随着生产技术水平的不断进步，对原有标准进行提高和完善，为依法行政提供可靠依据，我市对2007年发布实施的安阳市地方标准黄连木育苗技术进行了修订，对原标准中表述不够准确以及不适应生产的 技术细节等进行了修改，新 标准已于2010年11月10日由 安阳市质量技术监督局 发布实施。五、食品分析发展的方向 从定性分析和定量分析技术两方面考虑，准确、可靠、灵敏、方便、快速、简便、经济、安全、自动化的检测方法和技术是食品分析目前的发展方
14、向，要求尽可能使快速分析的灵敏度和准确度都能达到食品标准的限量要求，至少与食品分析标准方法检测结果相当，并在尽可能短的时间内分析大量的样品。目前，食品分析正在进行着更为深刻的变革，在分析理论上与其他学科相互渗透，在分析方法上趋于各种方法相互融合，在分析手段上趋向灵敏、快速、准确、简便、标准化和自动化，旧有的检验方法不断更新，灵敏 快速的新型分析技术不断涌现并日趋完善。六、食品分析总则 （一）检验操作要求 1、称取：系指用天平进行的称量操作，它的精度要求用数值的有效位数表示，如称取“20.0g”系指称量的精密度为0.1g；称取“20.00g”系指称量的精密度为0.01g。2、准确称取：系指用精密
15、天平进行的称量操作，其精度为0.0001g。3、恒量（恒重）：系指在规定的条件下，连续两次干燥或灼烧后称量的质量，其差异不超过规定的范围。4、量取：系指用量筒或量杯取液体物质的操作，其精度要求用数值的有效位数表示。5、吸取：系指用移液管、刻度吸量管取液体物质的操作，其精度要求同样用数值的有效位数表示。（二）试剂与溶液的要求 1、试剂，除特别注明外，均为分析纯。2、所用的盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、乙酸、氨水等液体试剂，如未注明浓度者，均为原装商品浓度，即浓盐酸等。所用乙醇为95%。3、所用水除特别注明外，均为蒸馏水（水浴用水除外）。4、除特别注明外，各种试剂溶液均为水溶液。5、液体的滴，系指蒸馏水
16、自常量滴定管流出的一滴的量。20时，20滴相当于1ml。6、配制标准溶液选择试剂的纯度应为分析纯或分析纯以上。7、标定标准溶液试剂或基准物质应选择优级纯试剂。8、仪器分析中使用的专用试剂和溶剂的纯度选择应按具体仪器分析的要求。（三）实验室常用的溶液浓度 1、标准滴定溶液浓度以摩尔每升（mol/L）表示。如1摩尔每升盐酸标准滴定溶液表示为c(HCI)1mol/L。2、几种固体试剂的混合质量份数或液体试剂的混合体积份数可表示为（1+1）、（4+2+1）或（1：1）、（4：2：1）等。3、如果溶液的浓度是以质量比或体积比为基础给出，则可用百分数表示。4、溶液浓度以质量、容量单位表示，可表示为克每升或
17、以其适当分倍数表示（g/L或mg/ml等）。（四）温度和压力的表示 1、一般温度以摄氏度表示，写作C或以开氏度表示，写作K(开氏度=摄氏度+273.15)。2、压力单位为帕斯卡，符号为Pa(kPa、MPa)。1atm=760mmHg=101325Pa=101.325kPa=0.101325MPa(atm为标准大气压)。（五）仪器设备要求 1、玻璃量器：实验中所用的玻璃量器、玻璃器皿须彻底洗净后才可使用，检验中需用的滴定管、移液管、容量瓶、比色管等玻璃量器须按国家有关规定及规程进行校正后使用。2、控温设备：检验方法所使用的马弗炉、恒温干燥箱、恒温水浴锅等均应按国家有关规定及规程进行测试和校正。3
18、、测量仪器：实验中所用的天平、酸度计、分光光度计、色谱仪等均应按国家有关规定及规程进行测试和校正。4、各检验方法中所列仪器为该方法所需要的主要仪器，一般实验室常用仪器不再列出。（六）空白实验：指除不加样品外，采用完全相同的分析步骤、试剂和用量（滴定法中标准滴定液的用量除外），进行平行操作所得的结果。用于扣除样品中试剂本底和计算检验方法的检出限。七、食品分析的一般程序 一般程序：接受实验任务，明确实验目的；查阅有关文献，收集相关资料；选择分析方法，制定实验方案；讨论具体实施细则，明确分工，落实任务；准备所需材料、试剂、仪器和实验的记录本，必要时对所用仪器进行准确校正；按所用方法规定采集样品；样品
19、的处理、试液的制备、试剂的配制及保存；样品的测定及数据记录；数据的处理、分析结果的获得及评价；分析结果的报告、项目实施工作总结和分析全过程资料的存档等。作业题：1 作为食品分析工作者应具备那些方面的知识？2 食品分析的任务和内容有哪些？3 比较国际标准、国家标准和行业标准之间的关系与有效性。课后小结：本章主要介绍了食品分析的概念、作用、任务、研究内容及分析方法，简单介绍了国内外食品分析标准，包括国际标准、国家标准、地方标准企业标准等内容。食品分析的内容主要包括：食品营养成分含量的测定、食品安全性检验、食品的物理特性和感官检验、食品掺伪分析以及转基因食品的检验等。仪器分析法是现代食品分析的发展方向，主要包括：电化学分析法；光化学分析法；分离分析法；免疫分析和酶催化生物化学分析法等。准确、可靠、灵敏、方便、快速、简单、经济、安全、自动化的检测方法和技术是食品分析目前的发展方向；食品分析过程是由许多相互关联的步骤有机结合的统一体系，每一步骤都会影响分析结果的准确性。控制好分析全过程的关键点，保证测定数据的真实性和分析结果的可靠性，保存好分析样品和测定数据的档案是食品分析的最基本要求，这样，才有可能保证分析样品及测定结果的可重复性、测定过程及数据的可追溯性、测定结论的准确性和科学性。大头娃娃：