食 品 分 析 技 术
内容提要
? 第一章 常规分析技术
? 第二章 样品的采取、制备、处理与保存
? 第三章 水分的测定
? 第四章 灰分的测定
? 第五章 酸度的测定
? 第六章 脂类的测定
? 第七章 碳水化合物的测定
? 第八章 蛋白质的测定
? 第九章 多糖测定
? 第十章 食品中钙、磷的测定
总则
? 试验水,在没有注明其他要求时,系指其纯度能满足分析要求的蒸
馏水或离子交换水,水浴除外
? 实验所用乙醇(酒精),在没有注明其他要求时,系指浓度为 95%
的乙醇
? 试剂纯度的表示方法:一般来说,化学试剂按照杂质含量的多少,
通常分为四个等级.见下表
?等级 一级试剂
(优级纯)
二级试剂
(分析纯)
三级试剂
(化学纯)
四级试剂
(实验试剂)
表示符号 G,R,A.R,C.P,L.R.
标签颜色 绿色 红色 蓝色 黄色
应用范围 纯度最高
精密分析
及科学研究
纯度略差
一般的分析
及科学研究
一般定性及化
学制备
一般的化学制

配制溶液时选
用试剂
标定当量标准
溶液或标准摩
尔浓度溶液或
基准级
配微量物质的
标准溶液时,
或以上试剂
配标准溶液或
一般提取用试
剂时,当试剂
空白较高时用
以上试剂
用的很少,溶
液未指定向种
试剂,均指水
溶液
? 溶液的浓度
? (1)N指当量浓度:表示1升溶液中含有液体溶质的(克当量数).
? (2)M指摩尔浓度:表示1升溶液中含有固体溶质的(摩尔数).
? (3)容量百分比溶液(% V/V)指100 ml溶液中含有溶质的毫升数.
? 重量百分比溶液(% W/V)指100 ml溶液中含溶质若干克.
? 基本度量衡单位名称采用国际单位制
? 长度:1米=10分米 =100厘米 1微米 =10-6m 1纳米 =10-9m
? 1埃=0,1nm=10-10m
? 重量:1 mg=10-3g 1千克 =103克
? 1纳克 =10-9g 1克 =103mg 1ug=10-6 g
? 容量:1升 =103ml 1ul=10-6升 1ml=10-3 L
? 测定结果表示:
? (1)百分含量(%):指每百克(或每百毫升)中所含的克数
? ( 2)百万分含量( ppm):指每千克(或每升)中所含毫克数
? ppm =1/1000000( 1/106 )或每克(每毫升)中所含微克数
? (3)十亿分含量( ppb):指每千克中所含微克数
? ppb= 1/109或每克中(每毫升)中所含纳克数
绪言
? 食品是供给人类生活所需的各种营养素和能量.评价食品品质的好坏,要看它所含营
养素的多少、有没有毒害物质以及其口味如何。食品分析是研究和评定食品品质及其
变化的一门科学,分析工作者的任务是依据物理,化学,生物化学的一些基本理论和
运用各种科学技术,按照制订的技术标准,对原料,辅助材料半成品以及成品的质量
进行检验,以保证生产质量优良的产品;同时,帮助生产部门开发新的食品资源,试
制新的优质产品改革生产工艺、改进食品包装和贮运技术等.
? 一,食品分析的范围很广泛,包括以下内容:
? 1 食品营养成分分析:
? 根据早期的研究,衡量食品品质的标准是食品必须含有适当的蛋白质、脂肪、碳
水化合物、水分和灰分.根据这些物质的含量就可以利用营养学和生物化学的知识来
确定食品主要营养价值.这些物质的分析方法是食品分析的主要内容.
? 现在我们知道维生素和痕量元素对营养起着重要的作用.我们也需要对它们进行
分析.
? 2 食品中污染物质的分析
? 生物性污染,微生物污染,如霉菌毒素、细菌等的污染,
? 化学性污染:
? (1)农药,如有机氯农药 DDT和六六六
(2)重金属,如汞,镉,铅,砷
(3)包装材料有毒物质污染:如聚氯乙烯塑料及其某些添加剂,印刷油墨中的多氯联苯和
包装纸中的荧光增白剂等都是有毒物质。
? (4)其他化学物质,如食物在熏烤等加工过程中可能受致癌物质 3-4苯并芘的污染,
? 食品的污染来源,一 由于环境污染所造成的食品原料的污染,
? 二 由于食品在加工过程中污染,(二次污染 )
? 为保证食品质量,必须严格按照国家制订的食品卫生标准和卫生法规等条例来生产食品,
? 3 食品辅助材料及食品添加剂的分析
? 食品生产加工过程所用的辅助材料和添加剂,一般都是工业产品,其品种和质量规
格一般都由国家规定。特别是食品添加剂本是为了改进食品的色,香,味,和防止食
品变质而加入的。但如果所用品种和数量不当,会使食品质量变差,甚至不能食用。
所以对添加剂进行鉴定和检测,也是食品分析的重要内容。不知大家是否注意现在有
些食品包装袋上明确注明“绝不加任何防腐剂、添加剂”
? 4 食品的感官鉴定
? 各种食品都有一定的感官性。消费者一般凭感官来购买食品。但是一般感官良好的
食品,不一定符合营养和卫生要求。因此我们对食品要进行色泽,组织状态,风味和
有无杂物等感官项目进行鉴定。这是食品分析不可忽视的内容。
? 二 食品分析方法
? ( 1)化学分析法:是最基本最重要的食品分析方法。根据化学反应来进行分析的方法:
例如,还原糖的测定等实验
? ( 2)仪器分析法:(原理建立在化学分析的基础上,)利用仪器对食品进行分析。分
析速度快、方便。牛乳中的 pro.fat.乳糖等有全自动牛奶分析仪;对农药残留量,用气相
色谱仪;对微量重金属用原子吸收分光光度计;对油黑中多氯联苯,用气液色谱一质
谱联用计;对黄曲霉毒素可用荧光薄层扫描计等。
? ( 3)微生物分析法:利用微生物细菌检验。如大肠菌群,沙门氏菌检测。例如,利用
某种微生物分解食品,热气分解产物来分析其成分。
? ( 4)生物鉴定法:利用一系列生化试验,血清学试验等进行鉴定
? 三,本书主要内容:包括一般成分分析与其他分析(食品污染物质及食品添加剂)的
检测两部分。一般成分分析指水分,灰分,酸度,脂肪,碳水化合物,蛋白质等分析。
其他分析主要指食品添加剂、重金属、残留有机氯农药以及黄曲霉毒素等诸方面的分
析。酶、维生素、氨基酸等放在食品生物化学课程中讲。
第一章 常规分析法
?第一节 滴定分析法
?第二节 重量分析法
?第三节 吸光光度法
第二章 样品的采取、制备、处理与保存
第一节 样品的采取
? 1、采样:从产品中抽取有一定代表性样品,供分析化验用,叫作采样。
? 2、样品分类:
? 检样:由整批食物的各个部分采取的少量样品称为检样
? 原始样品:把许多份检样综合在一起称为原始样品。其组成成分能代表
全部物料的成分。
? 平均样品:原始样品经过处理再抽取其中一部分作检验用者称为平均样
品。
? 2、采样的一般方法:样品不同所采用的方法也不同。
? ( 1)散粒状样品(如粮食、粉状食品)
? 可用双套回转取样管插入容器中,回转一百八十度取出样品,每一包
装须由上、中、下三层取出三份检样,把许多检样合起来成为原始样品,
原始样品用四分法做成平均样品,即将原始样品充分混合均匀后堆集在
清洁的玻璃板上,压平成厚度在 3厘米以下的正方形并划成对角线,将样
品分成四份,取两对角的二份,再如上混合,分为四份,取两对角的二
份,这样操作至取得所需数量为止,此即是平均样品。或把样品做成圆
形进行混合、四分,来取得平均样品。
? ( 2)较稠的半固体样品(如稀奶油)
? 可用采样器从上、中、下层分别取出检样,然后混合缩减至得
到所需数量的平均样品。
? ( 3)液体样品
? 在采样前须充分混合,混合时可用混合器,如容器内被检物量
不多时,可用由这一容器转移到另一容器的方法来混合。采样用长形 管或特制采样器。一般可用虹吸法分层取样,每层各取 500毫升左右,
装入小口瓶中混匀。
? ( 4)小包装的样品
? 如罐头、瓶装奶粉等连包装一起采样。
? ( 5)鱼、肉、蔬菜等组成不均匀样品
? 视检验目的,可由被检物各个部分分别采样,须从有代表性的各
部位(如肌肉、脂肪等,蔬菜之根、茎叶等)分别采样,经过充分打
碎混合后成为平均样品。将样品装入预先洗净烘干的广口瓶中,瓶签
上注明名称、采样日期、交货数量、采样方法及其他应说明的情况,并由经手人签封。
第二节 样品的制备与预处理
? 一、样品的制备
? 1、样品的制备:是指对采取的样品进行分取、粉碎及混匀等过程。
? 制备的目的:要保证样品十分均匀,使在分析时取任何部分都能代表全部样
品的成分。
? 2、制备方法:(因产品类别不同而异。)
? ( 1)液体、浆体或悬浮液体,一般是将样品摇动和充分搅拌。常用的简便的
搅拌工具是玻璃搅拌棒,还有带变速器的电动搅拌器,可任意调节搅拌速度。
? ( 2)互不溶的液体,如油与水的混合物,分离后分别采取。
? ( 3)固体样品应切细、捣碎,反复研磨或用其他方法研细。常用工具有绞肉
机、磨粉机、研钵等。
? ( 4)水果罐头在捣碎前须清除果核。肉禽罐头应预先清除骨头,鱼类罐头要
将调味品(葱、辣椒及其他)分出后再捣碎。常用工具有高速组织捣碎机等。
? 二、样品的预处理
? 1、预处理的目的:食品中有害物质及某些特殊成分的检验有许多共同之处,
由于食品本身(如蛋白质、脂肪、糖类等)对分析测定常产生干扰,因此在
分析测定之前必须进行样品处理。样品在处理过程中,即要排除干扰因素,
又要不致于使被测物质受到损失,而且应能使被测定物质达到浓缩,从而使
测定能得到理想结果。所以在食品分析测定时,样品的处理是整个分析测定
的重要步骤。
? 2、食品样品的预处理方法:(根据被测定物质的理化性质,以及食品的类型、特点分)
? ( 1)有机物破坏法:干法灰化:通过灼烧手段分解食品的方法。
? 湿法灰化:通过加入强氧化剂(如浓硝酸、高氯酸、高锰酸钾等)消化食品的方法。
? ①概念:用于食品中无机盐或金属离子的测定。在高温或强烈氧化条件下,使食品中
有机物质分解,并在加热过程中成气态而散逸掉。
? ②有两种方法分类,a:干法灰化:样品放在灰化炉中加热(一般 550℃ )被充分氧化。
为了避免测定物质的散失,往往加入少量碱性或酸性物质(固定剂),通常称为碱性
干法灰化或酸性干法灰化。例如某些金属离子的氯化物在灰化时容易散失,这时加入
硫酸使金属离子转变为稳定的硫酸盐。
? 优缺点:①干法灰化时间长,常需过夜完成;但无须工作者经常看管。由于试剂用量
少,产品的空白值较少,但对挥发性物质的损失较湿法消化为大。
? b:湿法消化:是加入强氧化剂(如浓硝酸、高氯酸、高锰酸钾等),使样品消化,而被
测物质呈离子状态保存在溶液中。由于湿法消化是在溶液中进行的,反应也较缓和一
些,所以被分析物质的散失就大大减少。湿法常用于某些极易挥发散失的物质。除了
汞以外,大部分金属的测定都能得到良好的结果。
? 优缺点:①干法灰化时间长,常需过夜完成;对挥发性物质损失较大;试剂用量少,
产品空白值较少,无需工作者经常看管。②湿法消化时间短;对挥发性物质损失较少;
试剂用量较大并须工作者经常看管。
? ( 2)蒸镏法:
? ①蒸馏:利用液体混合物中各组分挥发度的不同,来分离为纯组分的方法叫蒸馏。
? ②常用方法,常压蒸馏:在常压条件下进行蒸馏
? 当被蒸馏的物质受热后不发生分解或在沸点不太高的情况下,可在常压进行蒸馏。
? 减压蒸馏:当常压蒸馏容易使蒸馏物质分解,或其沸点太高时,可以采用减压蒸馏,
减压装置可用水泵或真空泵。
? 水蒸气蒸馏:将水和与水互不相溶的液体一起蒸馏,这种蒸馏的方法就称为水蒸汽蒸
馏。水蒸汽蒸馏是用水蒸汽来加热混合液体的。
? 分馏:分馏是蒸馏的一种,是将液体混合物在一个设备内同时进行多次部分汽化和部
分冷凝,将液体混合物分离为各组分的蒸馏过程。
扫集共蒸馏法:扫集共蒸馏法是在成套的专门装置中进行的,可用于农药的分离净化。
速度快。先进的扫集共蒸馏器有 20条管道,可在 2.5小时内净化 20份样品提取液。
( 3)溶剂提取法
①概念:溶剂提取法 ?在任一溶剂中,不同的物质具有不同的溶解度)利用混合物中各物
质溶解度的不同,将混合物组分完全或部分的分离,此过程也叫萃取。
②提取方法:
a:溶剂分层法:要从溶液中提取某一组分时,所选用的溶剂必须与溶液中原溶剂互不相溶,
但是能大量溶解被提取的溶质(或者与提取组分互溶),提取容器为各种分液漏斗。
例如水中有一滴植物油加入甘油则液体出现分层便可分离出。
b:浸泡法:从固体混合物或有机体中提取某种物质时,一般采用浸泡法,所以这种方法称
为浸提。所采用的提取剂既能大量溶解被提取的物质,又要不破坏被提取的性质。常
用的是索克斯特式提取器、索氏提取器。例如脂肪的提取用此法。
c:盐析法:向溶液中加入某一物质,使溶质在原溶剂中的溶解度大大降低,从而从溶液中
沉淀出来,这个方法叫作盐析。例如在蛋白质溶液中加入大量的重金属盐,蛋白质就
从中沉淀出来。
( 4)磺化法和皂化法:这是处理油脂或含脂肪样品时经常使用的方法。例如油脂被浓硫酸
磺化,或者油脂被碱皂化,油脂由憎水性变成亲水性,这时油脂中那些要测定的非极
性物质就能较容易地被非极性或弱极性溶剂提取出来。
? a:磺化法:油脂遇到浓硫酸就磺化成极性甚大且易溶于水的化合物,再用水
洗除就是磺化净化法。主要用于对酸稳定的有机氯农药( DDT、六六六)
? b:皂化法:利用油脂、氢氧化钠、氢氧化钾反应生溶于水的化合物,经水先
除就是皂化净化法。用于碱稳定的农药(如艾氏剂、狄氏剂)的净化,又如
在测定肉、鱼、禽类及其熏制品中的 3,4-苯并芘利用(荧光分光光度法)测
3,4苯并芘时,可于样品中加入氢氧化钾,回流皂化 2— 3小时,以除去样品
中脂肪。
? ( 5)色层分离法:特点①应用最广泛的分离方法之一;②对一系列有机物质
的分析测定、色层分离具有独特的优点;③色层分离的最大特点是不仅分离
效果好,而且分离过程也是鉴定过程。
? 色层分离法(层析法):利用混合物中各组分的物理化学性质上的差异(如
吸附力、分子极性、分子大小和形状、分子亲和力、分配系数等)使各组分
以不同程度分布在固定相和流动相中,它们以不同的速度移动,最终彼此分
开。此法称为色层分离法。
? 常用方法:亲和层析法、凝胶层析法、吸附层析法(柱层析法)是净化抽提
液中杂质的最通用的方法。薄层层析法、纸层析法、离子交换层析法。
第三节 样品的保存
? 保存方法:
? 1、升华干燥又称冷冻干燥:先将样品冷冻到冰点以下,水分即变成固态水,然后在高
真空下将冰升华以脱水,样品即被干燥,称升华干燥。所用真空度约为 0.1----0.3毫米汞
柱的绝对压强,温度为 -10℃ — -30℃ 。
? 2、速冻:将样品温度迅速降到“共熔点”以下,叫速冻。
? 共熔点:是指样品真正冻结成固体的温度,又称完全固化温度。对于不同的物质其
“共熔点”不同。梨 -33℃,蕃茄 -40℃,苹果 -34℃ 。
? 由于样品在低温下干燥,食品化学和物理结构变化极小,所以食品成分的损失比
较少,可用于肉、鱼、蛋和蔬菜类样品的保存。保存时间可达数月或更长的时间。
第三章 水分的测定
? 一、水分测定意义:
? 水分是食品分析的重要项目之一。水分测定对于计算生产中的物料平衡,
和实行工艺监督等方面,有很重要的意义。
? 1、食品中水分含量多少,关系到食品品质的保持和食品稳定性的提高。
例如,脱水果蔬的非酶褐变,可随水分含量的增加而增加。
? 2、水分减少(某些食品的水分减少到一定程度时)将引起水分和食品中
其他组分的平衡关系的破坏。例如,水分少可产生 pro的变性,糖和盐的
结晶的,食品降低的复水性等。
? 3、水分多会引起食品的腐败变质。
? 对于果汁、番茄酱、糖水、糖浆等食品及其辅料,质量标准中常列入
固形物的含量。
? 二、固形物:是指将食品内水分排除以后的全部残留物,其组分有 pro.fat.
粗纤维、无氮抽出物和灰分等。直接测定固形物的方法也就是间接测定
水分的方法。反之也一样。即固形物( %) =100— 水分( %)
? 对于果汁、番茄酱、糖水、糖浆等食品及其辅料常需测定其固形物含量,
因此我们引入固形物这个概念。
? 各种食品的水分含量差别很大。例如:
? 鲜果,69.7%--92.5% 鲜蛋,67.3%--74.0% 鲜菜,79.7%--97.1%
? 脱水蔬菜,6%— 9% 鲜瘦肉,52.6%--77.4% 面粉,12%--14%
? 牛乳,87.0%--87.5% 饼干,2.5%--4.5% 乳粉(全) 3.0%--5.0%
? 面包一般,32%--42% 主食面包 32%--36% 花色面包 36%--42%
第一节 食品的水分含量
第二节 食品中水分的存在形式
? 食品中水分主要有三种存在形式:
? 1、机械结合水,(常说的游离水)由分子间力形成的吸附水及充满在毛细管或巨大孔
隙中的毛细管水。容易蒸发。
? 2、真溶液和胶态溶液的分散介质:(结合水)如食盐、砂糖、氨基酸、蛋白质或植物
胶的水溶液中的水。这部分水一部分容易除去,一部分不容易除去。
? 3、化学结合水;(化合水)是以配价键结合的,其结合力要比分子间力大。如葡萄糖、
麦芽糖、乳糖的结晶水或果胶、明胶所形成冻胶中的结合水。很难用蒸发的方法除去。
(灰化时才可除去)
第三节 常见的几种水分测定法
? 水分测定法通常分为两类
? 直接法:利用水分本身的物理性质和化学性质测定水分的方法叫直接法。如
如重量法、蒸留法和卡尔 ·费休法。
? 间接法:利用食品的比重、折射率、电导、介电常数等物理性质测定水分的
方法,叫间接法。一般测定水分的方法要根据食品性质和测定目的来选定。
? 一、重量法
? 重量法:凡操作过程中包括有称量步骤的测定方法统称为重量法。如烘箱干
燥法、红外线干燥法、干燥剂法等。
? (一)烘箱干燥法
? 1、定义:在一定温度和压力条件下,将样品加热干燥,以排除其中水分的方
法,叫做烘箱干燥法。
? 2、分类,a:常压烘箱干燥法:( 1)不可能测出食品中的真正水分,残留学
1%的水分( 2)设备简单时间长,不适于胶体、高脂肪、高糖食品以及易氧
化、易挥发物质的食品。
? b:真空烘箱干燥法:常被当做标准法。 ( 1) 测定结果比较接近 真
正水分,重现性好。( 2)温度低,可减少氧化,时间短。
? 3、利用烘箱干燥法测定水分要符合三项条件
? 符合条件,1、水分是唯一的挥发物质; 2、水分排除情况很完全; 3、食品中其他组分
在加热过程中由于发生化学反应,而引起的重量变化可忽略不计。
? 4、烘箱干燥法的操作要点
? ( 1)样品的预处理:
? a、固体样品:必须磨碎过筛。谷类约为 18目其他食品为 30— 40目。
? b、液态样品:先在水浴上浓缩,然后用烘箱干燥。
? c、浓稠液体:如糖浆、甜炼乳等,一般要加水稀释。糖浆稀释到固形物含量为 20—
30%。如甜炼乳稀释,取样品 25克加水定容到 100ml。
? d、水分含量大于 16%的谷类食品,可采用二步干燥法。如面包称重 —— 切片( 2-
3mm) —— 风干( 15-20小时) —— 再称重 —— 磨碎 —— 过筛 —— 用烘箱干燥法测定水

? 二步干燥法:先在低温条件下干燥,再用较高温度干燥的方法。
? 在二步操作法中,测定结果用下式表示:
? z( %) =( W1-W2) +W2x%/W1*100
? 其中 z:新鲜面包的水分百分含量
? x:风干面包的水分百分含量
? W1:新鲜面包的总重量
? W2:风干面包的总重量
? 二步操作法的分析结果准确度较高,但费时更长。
? ( 2)烘箱干燥法的操作步骤,
? 1、称量瓶称重:称量瓶 — 清洗 — 烘干( 100-105 开盖 1小时) — 干燥器中冷却(半小
时) — 称重
? 2、称取样品:(用分析天平精密称取 2克左右样品)
? 3、烘箱烘干:称量瓶与样品 — 烘干( 100-105 5-6h)揭开瓶盖少许 — 冷却(干燥器中,
半小时) — 称重
? 4、再次称重:称量瓶 +样品 — 烘干( 100-105 1h) — 称重直到前后两次称重差不超过千
分之二。即为恒重( 2mg)
? 5、结果计算:干物质( %) =W3-W1/W2-W1*100 水分( %) =1-干物质( %)
? W1—— 称量瓶重( g)
? W2—— 称量瓶 +样品重( g)
? W3—— 烘干后称重瓶 +样品重( g)
? 真空干燥法条件(温度 50-60℃,真空度为 40-53.3kpa 300-400mmHg)
? (3)样品重量和称量皿规格:
? 样品重量通常控制其干燥残留物为 2-5克,有的国家,对于番茄制品等蔬菜制品,规
定每平方厘米称量皿底面积内,干燥残留物为 9-12毫克。
? (玻璃)称量皿底部直径:
? 对少量液体为 4— 5厘米;对多量液体为 6.5— 9.0厘米;对水产品为 9厘米
? (铝质)称量皿的规格为:直径 5厘米、高度至少 2厘米
? 直径加大时,高度至少 3厘米
? ( 4)干燥条件选择:
? 烘箱干燥法所选用的温度、压力及干燥时间,因被测样品的性质及分析目的不同
而有改变。
? a、干燥温度:通常为 70— 100℃,对热稳定可用 120℃, 130℃ 或更高温度。这样可大
大缩短干燥时间。
? b、干燥压强:常压,1个大气压 760mmHg
? 减压(真空):油脂罐头食品绝对压强 <100mmHg、糖和糖制品
<50mmHg、面包、蛋 <25mmHg、其他制品见表 4— 1( P80)
? C、干燥时间:确定方法有两种
? 恒重法:干燥至恒重的方法:即干燥残留物重为 2--5克时当连续两次干燥放冷称重后,
重量相差 <1— 3mg达到恒重,即可确定干燥时间。
? 规定干燥时间法:是指在这个时间内样品内大部分水分,已被除去,以后的干
燥对测定结果改变很小可忽略不计。具体时间应通过实验来确定。操作条件更严格。
? ( 5)干燥设备
? 最简便的干燥设备是装有温度调节器的常压电热烘箱。
? a、常压电热烘箱
? 可分为 对流式:一般采用对流式,烘箱内各部位的温度变动不应超过 ± 2℃,偏差为
0.1— 0.3% 。
? 强力通风式:利用通风设备进行通风。风循环,温度差变动最小 1℃
? b、双层烘箱:在两层之间灌水,也就是水浴加热保证恒温。
? c、全自动或半自动水分测定仪:不需取出称量皿,也不用放冷,可直接读水分含量。
? d、真空烘箱:利用连续抽气的方法降低空气中的蒸汽压,提高干燥速率。干燥时最好
送入干燥空气,来除去水蒸汽。
? 真空烘箱内各部位温度应均匀一致,若干燥时间短,要求更应严格。例如,当干燥温
度为 70℃,温度差只要相差 ± 1℃,对分析结果就会有较大的影响。
? ( 6)干燥器中的干燥剂
? 有效干燥剂:无水 CaSO4(无水过氯酸镁、无水过氯酸钡、刚灼烧过的氧化钙、无
水 p2o5、无水浓 H2SO4及变色硅胶。 )
? 效能较差的干燥剂:常见的浓 H2SO4和颗粒状的 CacL2等干燥剂。
? ( 7)分析结果产生误差的原因:
? a.烘干过程中,样品内出现物理栅 (Physical barriers),可防碍水分从食品内部和它的表
层扩散。例如:干燥糖浆,富含糖分的水果、蔬菜等在样品表层结成薄膜,水分不能
扩散,水分减少。
? b.有些样品水分含量高,干燥温度也较高时,样品可能发生化学反应,这些变化会使水
分无形损失。例如:淀粉的糊精化,水解作用等。
? c.对热不稳定的样品,温度高于 70℃ 会发生分解,产生水分及其他挥发物质。如蜂蜜、
果浆、富含果糖的水果。
? d.样品中含有除水分以外的其他易挥发物,如乙醇、醋酸等将影响测定。
? e.样品中含有双键或其他易于氧化的基团。如不饱和脂肪酸、酚类等会使残留物增重,
水分含量偏低。
? ( 8)消除(防止)误差的方法:
? (a)严格执行前面提到的三项条件(水分唯一、排水完全、重量忽略)
? (b)像糖浆、富含糖分的果蔬,可加水稀释;或加入干燥助剂(如海砂、石英砂)。
? (c)对于水分含量高,易发生化学反应的样品,可采用红外线干燥或二步干燥法。
? (d)(对热不稳定的富含果糖制品可采用真空烘箱法。
? (二)、红外线干燥法:以红外线发热管为热源,通过红外线的辅射热和直接热加热
样品,高效迅速使水分蒸发的方法。采用一种低光度的特制的钨丝灯,功率 250—
500W(微波炉)利用辐射热穿透样品,使水分由内向外蒸发,加速了水分蒸发,样品
本身温度升高也不大,此法称红外线干燥法。钨丝灯与样品的间距是一项重要参数。
距离太近,样品会分解,通常取 10cm左右,样品厚度为 10— 15mm,干燥时间的最大值
为肉制品 20分钟;焙烤制品 25分钟,样品重量为 2.5— 10g。
? (三)、干燥剂法:就是在室温常压或减压条件下利用干燥剂吸收样品中扩散出来的
水分直至达到平衡状态(恒重)。
? 常用干燥剂:浓 H2SO4,固体氢氧化钠、硅胶、活性氧化铝、无水氯化钙等。
? 特点:所费时间较长,几天几星期几个月,但简便,比较适用。
? 适用范围:对热不稳定的样品及含有易挥发组分的样品采用干燥剂法,如茶叶、香料。
二、蒸馏法
? 蒸馏法出现在二十世纪初,利用液体混合物中各组分挥发度的不同分离为纯
组分的方法。
? 蒸馏方法分类:常压蒸馏、水蒸汽蒸馏、扫集共蒸馏法、减压蒸馏、分馏
? 1、蒸馏法:就是利用沸腾的有机液体,将样品中水分分离的方法叫蒸馏法。
? 2、优点:
? ( 1)蒸馏法是采用了一种有效的热交换方式。水分可被迅速移去。发生的化
学变化如氧化、分解、挥发等比常压烘箱干燥法小。
? ( 2)设备简单经济,管理方便,准确度能满足常规分析的要求,能够快速测
定水分。
? ( 3)适于含有较多挥发性成分的样品的水分测定。分析结果准确。例如,测
香料水分,蒸馏法是唯一的,公认的水分测定法。谷类、干果、油类都可用
此法。
? 3、共沸蒸馏法:(应用最广的蒸馏法)加入与水互不溶解的有机溶剂(有的
与水形成共沸混合物)进行蒸馏出的蒸汽被冷凝,收集于标有刻度的承接管
中冷凝的溶剂回流到蒸馏瓶中而和水分分离 。
? 4、有机溶剂的选择:
? 常用的是甲苯、二甲苯、苯(苯、甲苯可与水形成共沸混合物)还有 CcL4(比水重),
四氯(代)乙烯和偏四氯乙烷见表 4— 2( P82)。样品的性质是选择溶济的重要依据。
如对热不稳定的食品,一般不用二甲苯,因它的沸点高,常选用低沸点的苯、甲苯或
甲苯一二甲苯的混合液。
? 5、具体操作步骤,如图
? ( 1)称取样品与甲苯放入蒸馏瓶,甲苯应浸没样品。
? ( 2)连接冷凝管与水分接收管,从冷凝管顶端注入甲苯,装满水分接收管。
? ( 3)加热蒸馏,冷凝的蒸汽回流于接收管的下部,溶剂上部,当超过支管时,溶剂就
回流入蒸馏瓶中,待水分体积不再增加后,读取接收管水层体积。
? ( 4)计算,x%=v/m*100
? X---样品中水分含量 v---接收管内水分的体积 ml m---样品质量( g)
? 6、产生误差的原因及其防止
? 原因( 1)样品中水分没有完全挥发出来
? ( 2)水分附集在冷凝器、蒸馏器及连接管内壁
? ( 3)水分溶解在有机溶剂中
? ( 4)形成了乳浊液(选用比水重的溶剂 CcL等容易形成乳浊液)
? ( 5)馏出了水溶性的组分
? 防止措施:( 1)添加少量戊醇、异丁醇可防止乳浊液形成。
? ( 2)对富含糖分,pro的粘性样品,将样品分散涂布于硅藻土上或用蜡纸包裹。例如,
富含糖分,pro的粘性样品和对热不稳定食品。
? ( 3)为了防止水分附集于内壁,要充分清洗仪器。
三、卡尔,费休法
? 卡尔,费休法是一种以滴定法测定水分的化学分析法。是一种迅速而又准确的水分测定
法。被广泛应用于多种化工产品的水分测定。在食品工业,凡是用烘箱法得到 异常结
果的样品(或用真空烘箱法测定的样品),均可用本法测定。
? 适用范围:脱水果蔬、糖果、巧克力、油脂、乳粉、炼乳及香料等。
? 原理:是基于水存在时,碘与二氧化硫的氧化还原反应,反应是可逆的,体系中加入
吡啶和甲醇,反应会顺利进行。
? 方程式,2H2O+I2+SO2—— 2HI+H2SO4
? C3H5I2+C5H5N.SO2+3C5H5N+H2O—— 2C5H5N.HI+C5H5N.SO3
? C5H5N.SO3+CH3OH(甲醇 )—— C5H5N( H) SO4CH3
? 常用的卡尔费休试剂,以甲醇作溶剂,试剂溶度每毫升相当于 3.5毫克水,则 I2,SO2:
C5H5N=1,3,10
? 2、卡尔费休试剂的有效浓度取决于碘的浓度。新鲜配制的试剂有效浓度会降低,由于
试剂中各组分本身也会有水分。主要是因为发生一些副反应,消耗了一部分碘。新配
试剂需放置一定时间后才能使用。临用前均需标定,可采用稳定的水合盐和标准水溶
液进行标定,常用的水合盐为酒石酸钠二水合物( Na2C4H4O6.2H2O)其理论含水量为
15.66%
? 3、滴定终点的确定:
? 可用试剂本身的碘作为指示剂,试剂中有水存在时,呈淡黄色,接近终点时呈琥珀
色,当刚出现微弱的黄棕色时,即为滴定终点,棕色表示有过量碘存在。
? 这种确定终点的方法适用于含有 1%或更多水分的样品,产生误差不大。如测微量水
分或测深色样品时,常用“永停法”确定。
? 4、实例:卡尔费休法测定脱水蔬菜中水分。 见 P85(图 4---3)
第四章 灰分的测定及灰化方法
? 食品中除含有大量有机物质外,还含有较丰富的无机成分。这些无机成分在
维持人体的正常生理功能,构成人体组织方面有着十分重要的作用。灰分主
要为食品中的矿物盐或无机盐类。
? 1、灰分测定方法:
? 灰分:高温灼烧后的残留物叫灰分。严格的说叫粗灰分
? 湿法消化:就是通过加入强氧化剂消化食品的方法,叫湿法消化
? 干法灰化:通过灼烧手段分解食品的方法叫干法灰化。灼烧装置有灰化炉
(马福炉)
? 2、食品在 500℃ — 600℃ 灼烧灰化时,发生一系列变化:
? A、水分及挥发性物质以气态放出
? B、有机物中的 C.H.N与 O2生成 CO2.NO2.H2O等而散失,
? C、有机酸的金属盐转变为碳酸盐或金属氧化物;
? D、有些组分转变为氧化物、磷酸盐、硫酸盐或卤化物
? E、有的金属直接挥发散失或生成容易挥发的金属化合物
? 3、灰分测定内容:
? 总灰分、水溶性灰分、水不溶性灰分、酸不溶性灰分等。
? 4、食品灰分含量大致如下:牛乳 0.6— 0.7% 乳粉 5— 5.7% 鲜果 0.2— 1.2%
蔬 菜 0.2— 1.2% 小麦胚乳 0.5% 鲜肉 0.5— 1.2% 纯油脂 无
第一节 总灰分的测定
? 一、原理:将食品经炭化后置于高温炉内灼烧后的残留物即为灰分。
? 二、操作条件选择
? 1、灰化温度:
? 灰化温度因样品而异:素烧瓷坩埚,耐高温,内壁光滑,它的物理性质,化学性质与
石英坩埚相同。
? 水果及其制品,肉及肉制品、糖及糖制品、蔬菜制品 <525 谷类食品、乳制品 <550
奶油 <500 鱼海产品酒 <550
? 实践证明,灰化温度大于 500时,无机物将有所损失。如表 5— 1P92说明增加灰化温
度就增加了 KCL,NaCL挥发损失,CaCO3变成 CaO,磷酸盐熔融。
? 2、灰化时间:
? 对于一般样品,并不规定时间,要求灼烧至灰分呈全白色或浅灰色并到达恒重为止。
也有例外。如谷类饲料和茎杆饲料规定灰化时间,即在 600灰化灼烧 2小时。
? 3、加速灰化的方法(对于难于灰化的样品,可用下述方法处理)
? ( 1)、改变操作方法:就是样品初步灼烧后,取出坩埚,冷却,加入少量的水,用玻
璃棒研碎,使水溶性盐类溶解,此时被融熔的磷酸盐所包住信的碳粒,重新游离而出,
小心蒸去水分,干燥后继续灼烧。必要时重复上述操作。
? ( 2)、添加硝酸、乙醇、碳酸铵、过氧化氢可加速灰化这类物质灼烧后完全消失,不
致增加残留灰分的重量。如,样品初步灼烧后,放冷,加入硝酸约 4-5滴,可加速灰化。
? ( 3)、添加氧化镁、碳酸钙等惰性不熔物质,这类物质的作用纯属机械性的,它们与
灰分混杂,使碳微粒不受覆盖,加速灰化但须作空白试验。
? 四、总灰分的测定方法:
? 标准方法( GB5009.4— 85)适用于各类食品中灰分含量测定
? 具体步骤,1、取大小适宜石英坩埚或瓷坩埚用 HCL( 1,4)煮沸,洗净,置于马福炉
中,在 575+-25下灼烧 0.5小时,待炉温冷至 200取出,放于干燥皿中冷至室温,精密称
量。
? 2、准确称取 2— 3g固体样品或 5— 10g液体样品后,置于坩埚内。
? 3、液体样品须先在沸水浴上蒸干;固体或蒸干后的样品,先以小火加热使样品充分炭
化至无烟然后将坩埚置高温炉中,在 575± 25℃ 灼烧 2--3小时,冷却至 200℃ 后取出放入
干燥器中冷却 30min,称重。再灼烧 1小时达到恒重为止。 4、计算:
? X=m1-m2/m3-m2*100
? X—— 样品中灰分含量 g/100g m1—— 坩埚和灰分的质量 g
? m2—— 坩埚的质量 g m3—— 坩埚和样品的质量 g
? 参考方法:乙酸镁法(测定面粉中水分)
第二节 水溶性灰分和酸不溶性灰分的测定
? 一、水溶性灰分的测定:
? ①将测得的总灰分 —— 加水约 25ml—— 加热到快要沸腾 —— 过滤(无灰滤纸) —— 洗
涤( 25ml热水)
? ②不溶物连同滤纸一起移回坩埚中进行干燥 —— 炭化(小火) —— 灼烧
( 575± 25℃ ) —— 放冷( 200℃ ) —— 冷却(干燥器中冷至室温) -----称重(至恒重)
? ③计算:残留物即为不溶性灰分。水溶性灰分 =总灰分 -不溶性灰分
? 水不溶灰分( %) =不溶性灰分重量 /样品重量 *100
? 水溶性灰分( %) =总灰分净重 -水不溶灰分重量 /样品重量 *100
? 二、酸不溶性灰分测定(水不溶性灰分或总灰分)
? 将总灰分 —— 加 25ml 10% (比重 1.050)盐酸溶解 —— 然后放在小火上轻微(煮沸 5分
钟) —— 用无灰滤纸过滤,用热水洗涤(到无氯离子为止) ----将残留物同滤纸放在坩
埚中进行干燥 —— 灼烧 —— 放冷 —— 称重
? 计算:酸不溶性灰分( %) =残留物重量 /样品重量 *100
第三节 特殊的灰化方法
? 一、测定 P的灰化法
? 用总灰分来测 P。但元素磷可能以含氧酸( Oxyacid)的形式挥发散失,硫酸盐共存时散
失更多。(对含 P较高的生物材料)常用硝酸镁或氯化镁保存其中的 P。
? 二、测 S的灰化法
? 食品中 S主要来源是 pro或光 Aa、蛋 Aa。还有香料、甘蓝、洋葱及硫胺素,均含有
痕量硫。在定量前需先将 S氧化,可加入 Mg(NO3)2
? 三、测定 CL的灰化法:
? CL容易损失,必须在碱性条件下灰化,加入 Na2CO3或 NaOH.
? 四、湿法消化测重金属(分析测定食品中痕量重金属之前)
? 特别是对某些极易挥发散失的物质,一般采用湿法消化。如汞以蒸汽挥发。湿法消
化:一般加入强氧化(浓硝酸、高氯酸、浓硫酸、过氧化氢等)把样品消化。
? 在实际工作中,多半使用混合的氧化剂,如浓硫酸 — 浓硝酸、浓硝酸 — 高氯酸、浓
硫 — 过氧化氢等。
第五章 酸度的测定
? 食品中的有机酸影响食品的香味、颜色、稳定性和质量的品质。果实蔬菜中含有的酸
种类很多。有机酸、无机酸、酸式盐以及某些酸性有机化合物。(如单宁,pro分解物、
果胶质分解物等)
? 果蔬中的有机酸主要是苹果酸、柠檬酸、酒石酸(通常称为果酸)还含有少量草酸、
鞣酸、苯甲酸、醋酸和蚁酸等。
第一节 总酸度的测定
? 一、概念:
? 1、酸度:已离解的酸的浓度(有效酸度)指溶液中 H+的浓度。正确讲是 H+的
活度。常用 PH值表示,可用酸度计测量。
? 2、总酸度:包括未离解的酸的浓度和已离解的酸的浓度。用当量浓度表示,
用滴定法来确定。用滴定法测定总酸度,可将样品直接滴定,或将样品用水
浸浦后,不断摇动滴定其滤液.
? 二、测定方法
? 1、测定原理:
? 食品中的酒石酸、苹果酸、柠檬酸、草酸等有机酸其电离常数均大于 10-8,
可以用强碱标准溶液直接滴定。反应如下
? RCOOH+NaOH—— RCOONa+H2O
? 用酚酞作指示剂,滴定至溶液呈现浅红色,30秒不褪色为终点。根据所消耗
标准碱溶液的浓度和体积,计算样品中酸的百分含量( %)
? 2、测定方法:
? ( 1)样品处理:
? 固态样品:果蔬原料等除去非可食部分。放于组织捣碎机中捣碎。
? 液态样品:如碳酸饮料先在 50℃ 水浴加热驱除 CO2。牛乳、果汁可直接滴定。
? ( 2)制取滤液,精确称取 10— 20g捣碎的样品,加少量水混匀,定容至 250ml,在 70—
80℃ 水浴上加热半小时,冷却加水至刻度,以干燥滤纸过滤。
? 样品 —— 溶解 —— 定容 —— 加热 —— 冷却 —— 加水至刻度 —— 干燥滤纸过滤
? ( 3)滴定:用移液管移取 50ml滤液 +酚酞( 3— 4滴)用 0.1mol NaOH标准溶液滴定至浅
红色,30秒不褪色为终点,记录 NaOH用量。
? ( 4)计算,X( %) =V× N× K× 5/W × 100
? X—— 总酸度的百分含量 V—— 滴定时消耗 NaOH的毫升数
? N—— NaOH的当量浓度 W—— 样品重量
? K—— 换算为适当酸之系数,苹果酸 —— 0.067 醋酸 —— 0.060 酒石酸 —— 0.075 柠檬
酸 0.070 乳酸 0.090
? 说明 1、一般情况下,橘子、柚子、柠檬其总酸以柠檬酸汁;葡萄以酒石酸计;苹果、
桃、李子以苹果酸汁;肉、鱼、乳、酱油以乳酸汁。