食品分析与检测技术
1.水分测定的方法:1)常压烘箱干燥法 2)真空干燥法
3)卡尔·费休水分测定法
2.常压烘箱干燥法原理:食品中的水分受热汽化逸失,直至样品达到恒重为止
,根据样品的逸失量即可算出水分含量。
3.常压烘箱干燥法适用范围:该法适用于在95-
105摄氏度范围内不含或含有极微量挥发性成分,而且对热稳定的各种食品。
4.水分测定时有哪些要求(或者干燥的注意事项)?
1.样品制备:①固态样品;样品磨碎,全部过20-
40目筛,混匀,防止样品中水分含量的变化,可在制备前后进行称量检查,达
到恒重,[恒重要求:直至前后2次质量差不超过2mg即为恒重.]。②浓稠态样品:
浓稠态样品若直接加热干燥,其表面易结硬壳焦化,使内部水分蒸发受阻,故
在测定前需加入精制的海砂或无水硫酸钠,混合均匀,以增大水分蒸发面积。
③液态样品:液态样品若直接在高温加热,会因沸腾而造成样品损失,故需经
低温浓缩后,再进行高温干燥。[测定时先准确称取试样于以烘干至恒重的蒸发
皿内,置于热水浴上蒸发至近干,再移入干燥箱中干燥至恒重.]
2.称样量:称样量一般控制在其干燥后的残留物质量为1.5-
3g;[对水分含量较低的固态,浓稠态食品,将称样量控制为3-
5g;对水分含量较高的如果汁,牛乳等液态食品,样品的称样量控制在15-
20g为宜]。
3.测定过程中:a.当盛有试样的称量器皿从烘箱中取出后,应迅速放入干燥器中
进行冷却。[干燥器内一般用硅胶作为干燥剂,硅胶吸潮后会使干燥效能降低,
当硅胶蓝色减退或变红时,应及时更换,于135摄氏度左右2-
3h使其再生后使用]。b.果糖含量较高的样品,如水果制品,蜂蜜等宜采用减压
干燥法测定水份含量。c.前后2次称量之差不大于2mg。
5.真空干燥法原理:根据当降低大气中空气分压时水的沸点降低的原理,将某
些不宜于在高温下干燥的食品置于一个低压的环境中,使食品中的水分在较低
的温度下蒸发,根据样品干燥前后的质量差来计算水分含量。
6.真空干燥法适用范围:该法适用于在较高温度下加热易分解,变质或不易除
去结合水的食品,如糖浆,果糖,味精,麦乳精,高脂肪食品,果蔬及其制品
的水分含量的测定。
7.卡尔·费休水分测定法:卡尔·费休法是一种以容量法测定水分的化学分析
法,属于碘量法,是测定水分最专一,最准确的方法。
8.卡尔·费休水分测定法适用范围:广泛地应用于各种固体,液体及一些气体
样品的水分含量的测定,该法也常被作为水分特别是痕量水分的标准分析法,
用来校正其他测定方法,该法已广泛应用于面粉,糖果,人造奶油,巧克力,
糖蜜,茶叶,乳粉,炼乳及香料等食品中水分的测定。
9.卡尔·费休水分测定法原理:基于I2氧化SO2时水的消耗量来测定样品中的含
水量。滴定的总反应式为
(I2+SO2+3C5H5N+CH3OH)+H2O------2C5H5N·HI+C5H5N·HSO4CH3
10.粗灰分:食品在灼烧时,一些易挥发的元素,如氯,碘,铅等会挥发散失,
磷,硫以含氧酸的形式挥发散失,使部分无机成分减少。而食品中的有机成分
,如碳,则可能在一系列的变化中形成了无机物--
碳酸盐,又使无机成分增加了。所以灰分并不能准确地表示食品中原有的无机
成分的总量。所以把灼烧后的残留物叫做粗灰分。
11.总灰分的测定原理:将一定量的样品经炭化后放入高温炉内灼烧,有机物中
的碳,氢氮被氧化分解,以二氧化碳,氮的氧化物及水等形式逸失,另有少量
的有机物经灼烧后生成的无机物,以及食品中原有的无机物均残留下来,这些
残留物即为灰分。对残留物进行称量即可检测出样品中总灰分的含量。
12.总灰分测定的操作要求:1)取样量:取样量以灼烧后得到的灰分质量为10-
100mg来确定称样量。2)灰化温度:灰化温度一般在500-
550摄氏度范围内。3)灰化时间:一般需要灰化2-
5h。要求灼烧至灰分显白色或浅灰色并达到恒重为止(含铁量高的食品,残灰
显褐色;含锰,铜量高的食品,残灰显蓝绿色)。
13.加速灰化的方法:1)样品初步灼烧后,取出冷却,加入少量去离子水,使
水溶性盐类融解,被熔融磷酸盐所包裹的炭重粒新游离出来。在水浴上加热蒸
去水分,置120-130摄氏度烘箱中充分干燥,再灼烧至恒重。
2)添加硝酸,乙醇,过氧化氢,碳酸铵以加速灰化。
3)添加碳酸钙,氧化镁等惰性不溶物,使炭粒不受覆盖。
14.如何测定水溶性灰分?在测定总灰分所得的残留物中,加水25ml去离子水,
盖上表面皿,加热至近沸,以无灰滤纸过滤,以25ml热水分次洗涤坩埚,将滤
纸和残渣移回坩埚中,再进行干燥,炭化,灼烧,冷却,称量,直至恒重。残
灰即为水不溶性灰分,总灰分与不溶性灰分之差即为水溶性灰分。
15.食品中酸类物质的测定的意义:1)食品中存在的酸类物质对食品的色,香
,味,成熟度,稳定性和质量的好坏都有影响。2)食品中存在的酸类物质不仅
可以判断食品的成熟度,食品的新鲜程度以及是否腐败。
16.酸度:可分为总酸度,有效酸度和挥发酸度
1)总酸度:是指食品中所有酸性物质的总量,包括解离的和未解离的酸的总
和,常用标准碱溶液进行滴定,又称可滴定酸度。
2)有效酸度:是指样品中呈游离状态的氢离子的浓度,常用pH计测定。
3)挥发酸:是指易挥发的有机酸,如醋酸甲酸及丁酸等低碳链脂肪酸。
17.酸度如何测定?
1)总酸度和挥发酸的测定:滴定法2)有效酸度的测定:比色法和电位法(pH
计法)3)牛乳酸度测定:滴定法、酒精试验、煮沸试验
18.滴定法测总酸度原理:食品中的有机弱酸用标准碱液进行滴定时,被中和生
成盐类,以酚酞做指示剂,滴定至溶液显淡红色,0.5min不退色为终点,根据
所消耗的标准碱液的体积和浓度,计算出样品中酸的含量。
19.滴定法测总酸度:
样品处理:1)固体样品:置于组织捣碎机中捣碎并混匀。取适量样品,用150m
l无CO2蒸馏水将其移入250ml容量瓶中,加热后冷却,收集滤液备用。
2)含CO2的饮料,酒类。将样品水浴加热,以除去CO2,冷却后备用。
3)不含CO2的样品,直接混匀,取样,必要时加适量的水稀释。
4)固体饮料:加入无CO2蒸馏水,研磨成糊状。
20.总酸度测定注意事项:1)食品中含有多种有机酸,总酸度测定的结果一般
以样品中含量最多的酸来表示。2)用强碱(NaOH)滴定时,滴定终点一般在pH
8.2左右,可选用酚酞作为指示剂。3)若滤液有颜色,使终点颜色变化不明显
,影响滴定终点的判断,可加入约同体积的无CO2蒸馏水稀释,或用活性炭脱色
。
21.挥发酸的测定原理:样品经适当处理,加入适量的磷酸使结合态的挥发酸游
离出来,用水蒸气蒸馏使挥发酸分离出来,用水蒸气蒸馏使挥发酸分离,经冷
凝,收集后,用标准碱溶液滴定,根据所消耗的标准碱溶液的浓度和体积,计
算挥发酸的含量。
22.有效酸度(pH)的测定:电位法测定pH的原理:将电极电位随溶液氢离子浓度
变化而变化的玻璃电极(指示电极)和电极电位不变的甘汞电极(参比电极)
插入被测溶液中组成一个电池,那么电池的电动势即与溶液的pH有关,可用于p
H的测定。
23.电位法(pH计法)适用范围:各类饮料,果蔬及其制品,以及肉,蛋类等食
品中pH的测定。优点:它具有准确度较高(可准确到0.01pH单位),操作简便
,不收拾样本深颜色的影响。
24.pH计法的注意事项:1)玻璃电极使用前,要在蒸馏水中浸泡一昼夜以上,
连续使用的间歇期间也都应浸泡在蒸馏水中。2)甘汞电极在使用前,应将底部
和侧面加液孔上的橡皮塞塞上,以保持HCI溶液在重力作用下慢慢渗出,保证电
路通路,不用时即把两橡皮塞塞上,以免KCI溶液流失。3)每换一次样液,需
将电极用蒸馏水冲洗干净,擦干再用。4)
使用时不要用手接触玻璃电极插头绝缘部位。5)定位所用标准缓冲溶液的pH应
与被测溶液的pH接近。6)仪器定位后,不得更换电极,否则要重新定位。
25.乳及乳制品酸度测定:牛乳中有两种酸度:外表酸度和真实酸度
外表酸度:是指刚挤出来的新鲜牛乳本身所具有的酸度,主要来源于鲜牛乳中
的酪蛋白,白蛋白,柠檬酸盐及磷酸盐等酸性成分。
真实酸度:是指牛乳在放置过程中,有乳酸菌作用于乳糖产生乳酸而升高的那
部分酸度。若牛乳的含酸量超过0.15%-
0.20%,即认为有乳酸存在。习惯上把含酸量在0.20%以下的牛乳列为新鲜牛
乳。
26.凯氏定氮法原理:将样品与浓硫酸和催化剂一同加热消化,使蛋白质分解,
其中碳和氢被氧化为二氧化碳和水逸出,而样品中的有机氮转化为氨,并与硫
酸结合为硫酸铵,加碱将消化液碱化,通过水蒸气蒸馏,使氨蒸出,用硼酸吸
收成形成硼酸铵,再以标准盐酸或硫酸溶液滴定,根据标准酸消耗量可计算出
蛋白质含量。
27.凯氏定氮法步骤:
1)消化:2NH2(CH2)2COOH+13H2SO4----(NH4)2SO4+6CO2+12SO2+16H2O
浓硫酸具有脱水性,使有机物脱水并炭化为碳,氢,氮,浓硫酸又有氧化性,
是碳化后的碳氧化为二氧化碳,硫酸则被还原成二氧化硫。
2)蒸馏
:在消化完全的样品消化液中加入浓氢氧化钠使呈碱性,加热蒸馏释放出氨气
。 2NaOH+(NH4)2SO4==2NH3+Na2SO4+2H2O
3)吸收与滴定:蒸馏所释放出来的氨,用硼酸溶液进行吸收,硼酸呈微弱酸性
,与氨形成强碱弱酸盐,待吸收完全后,再用盐酸标准溶液滴定。
2NH3+4H3BO3==(NH4)2B4O7+5H2O (NH4)2B4O7+5H2O+2HCL==2NH4CL+4H3BO3
[注:消化过程中:a加入硫酸钾的目的是为了提高溶液的沸点,加快有机物的
分解。b加入
CuSO4起催化作用,还可指示消化终点的到达,以及下一步蒸馏时作为碱性反应
的指示剂。]
28.凯氏定氮法说明及注意事项:1.所用试剂溶液应用无氨蒸馏水配制。
2.消化时不要用强火,应保持缓沸腾。
3.消化过程中易产生泡沫,可加入少量辛醇或液体石蜡或硅油消泡剂。 4
.当样品消化液不易澄清透明时,可加入过氧化氢继续加热消化。
5.蒸馏前若加碱量不足,消化液呈蓝色,不生成氢氧化铜沉淀,此时需再增加
氢氧化钠用量。
6.硼酸吸收液的温度不应超过40摄氏度,否则对氨的吸收作用减弱而造成损失
。
7.蒸馏完毕后,应先将冷凝管下端提离液面清洗管口,再蒸1min后关掉热源,
防倒吸。
8.混合指示剂在碱性溶液中呈绿色,在中性溶液中呈灰色,在酸性溶液中呈红
色。
29.凯氏定氮法适用范围:可用于所有动物性食品,植物性食品的蛋白质含量测
定,但因样品中常含有核酸,生物碱,含氮类脂,含氮色素等非蛋白质的含氮
化合物,故通常将测定结果称为粗蛋白质含量。
30.氨基酸态氮的测定:双指示剂甲醛滴定法原理:氨基酸具有酸性的—
COOH和碱性的—
NH2,它们相互作用而使氨基酸成为中性的内盐。当加入甲醛溶液时,—
NH2与甲醛结合,从而使其碱性消失。这样就可以用强碱标准溶液来滴定
—COOH,并用简洁的方法测定氨基酸总量。
31.脂肪在食品与食品加工中的作用:①对产品的风味、组织结构、品质、外观
、口感等都有直接的影响.②对于食品面包之类焙烤食品,脂肪含量特别是卵磷
脂组分,对于面包心的柔软度、面包的体积及其结构都有影响.③脂肪可提供人
体热能和必需脂肪酸.④脂肪有助于脂溶性维生素的吸收.⑤脂肪与蛋白质结合
生成脂蛋白,可调节人体生理机能.
32.测定食品的脂肪含量的意义:1)用来评价食品的品质2)衡量食品的营养价
值3)研究食品的储藏方式
33.常用提取剂:1.乙醚:①溶解脂肪能力强,只能提取游离脂肪.②约2%的水
可溶于乙醚,可以抽出糖分等糖脂成分(要求无水乙醚,样品无水分).③沸点低
易燃(34.6℃)。
2.石油醚:①溶解脂肪能力小于乙醚,只能提取游离脂肪.②吸收水分少.③沸
点大于乙醚.④允许样品含有少量水分,常和乙醚混合使用。 3.氯仿-
甲醇混合溶液:对于脂蛋白、磷脂的提取率高,特别适合水产品、家禽、蛋制
品等食品脂肪的提取.
34.样品预处理的原则:尽可能增加样品的表面积,减少样品的含水量。
1)固体样品:需粉碎。颗粒大小要合适,注意粉碎过程中的温度,防止脂肪氧
化. 2)含水高样品:要干燥较理想的方法是冷冻干燥法.
3)含水量较高样品:可加入适量无水硫酸钠,使样品成粒状.
4)易结块样品:可加入4-6倍量的海砂.
5)乙醚不能渗入内部或含结合态脂肪高样品:酸水解法.
35.脂类的测定方法:索氏提取法、酸水解法、氯仿-甲醇提取法
36.索氏提取法:适宜于脂类含量高、结合态脂类少、能烘干磨细、不易吸湿的
样品.
1).原理:将经前处理而分散且干燥的样品用无水乙醚或石油醚等溶剂回流提
取,使样品中的脂肪进入溶剂中,回收溶剂后所得到的残留物,即为粗脂肪。
一般食品用有机溶剂浸提,除了有游离脂肪外,还含有磷脂、色素、树脂、蜡
状物、挥发油、糖脂等物质,所以用索氏提取法测得的脂肪一般称粗脂肪。
2).特点:结果比较可靠。但费时长、溶剂用量大,需要专门的仪器-
索氏提取器。测得的只是游离态脂肪,结合态脂肪测不出来。
3).测定步骤:滤纸筒的制备→样品制备→索氏提取器的准备→提取→回收溶
剂→烘干称重
4).注意事项:①水分影响溶剂提取效果,导致非脂溶性成分溶出.
②提取时水温不能太高,80滴每分钟左右为宜.
③冷凝管上端要塞一团干燥的脱脂棉或氯化钙干燥管.④抽提用的乙醚或石油
醚,要求无水、无醇、无过氧化物,挥发残渣含量低.⑤挥发乙醚或石油醚时
,切忌用明火加热.⑥反复加热会导致脂肪氧化,样品重会增加,以重量增加
时重量为准。
37.酸水解法:适宜于加工后、易吸湿、易结块、含有结合态脂类以及不易烘干
的样品;结合态脂类提取效果好,不宜用高糖类食品及含大量磷脂的食品
1).原理:将试样与盐酸溶液一同加热进行水解,使结合或包藏在组织里的脂
肪游离出来,再用乙醚和石油醚提取脂肪,回收溶剂,干燥后称量,提取物的
重量即为脂肪含量。
2)样品处理:水解→提取→回收溶剂→烘干→称重
38.氯仿-
甲醇提取法:对于高水分生物试样如鲜鱼、蛋类等脂类的测定更为有效。
39.食用油脂理化指标:酸价、碘价、过氧化值、皂化价、羰基价
40.常用的糖类提取剂特点及注意事项: 1)水:a糖类可用40℃-
50℃水作提取剂,如温度高时,将提出相当量的可溶性淀粉和糊精。b水提取液
中,除了糖类以外,还有蛋白质、氨基酸、多糖及色素等干扰物质,影响过滤
时间和结果的准确度,所以还需要进行提取液的澄清。c酸性试样提取时要用碳
酸钙中和后提取。d萃取的液体:有酶活性时同样是使糖水解,加入二氯化汞(
HgCl2) 抑制酶活性。
2)乙醇的水溶液:a糖类在乙醇水溶液中具有一定溶解度,当提取液中乙醇体
积分数≥70%时,蛋白质及淀粉、糊精等多数都不溶解,形成沉淀,故对于含大
量淀粉、糊精的试样宜用乙醇提取。b乙醇作提取液还可避免糖被酶水解。c应
至少提取两次,以保证提取完全。d提取液需进行澄清处理
41.常用沉淀剂及使用要求:1)中性醋酸铅[pb(Ac)2·3H2O:脱色力差,不能用
于深色糖液的澄清,否则加活性炭处理。2)碱性醋酸铅:可用于深色的蔗糖溶
液的澄清。3)醋酸锌溶液和亚铁氰化钾溶液:适用于色泽较浅、富含蛋白质的
提取液的澄清,常用于沉淀蛋白质,对乳制品最理想。4)硫酸铜溶液和氢氧化
钠溶液:作为牛乳试样的澄清剂。5)氢氧化铝:可用作较浅色溶液的澄清剂,
或作为附加澄清剂。6)活性炭:能除去植物性试样中的色素
42.食品中还原糖的测定。直接滴定法原理:样去除蛋白后,在加热条件下,以
次甲基蓝作指示剂,滴定已经标定过的碱性酒石酸铜溶液(用还原糖标准溶液标
定碱性酒石酸铜溶液),还原糖将溶液中的二价铜还原成氧化亚铜。以后稍过量
的还原糖使次甲蓝指示剂褪色,表示终点到达。根据试样溶液消耗体积,计算
还原糖量。
1).直接滴定法注意事项:①此法所用的氧化剂碱性酒石酸铜的氧化能力较强
,醛糖和酮糖都能被氧化,所测得的是总还原糖含量。②直接滴定法对还原糖
进行定量的基础是碱性酒石酸铜溶液中
Cu2+的量,所以,试样处理时不能采用铜盐作为澄清剂。③碱性酒石酸铜甲液
和乙液应分别贮存,用时才混合,不能事先混合贮存。
2).总糖的测定
(直接滴定法)原理:试样经处理除去蛋白质等杂质后,加入盐酸,在加热条件
下使蔗糖水解为还原性单糖,以直接滴定法测定水解后试样中的还原糖总量。
3).食品中的总糖测定意义:总糖反映的是食品中可溶性单糖和低聚糖的总量
,其含量高低对产品的色、香、味、组织形态、营养价值、成本等有一定的影
响。麦乳精、糕点、果蔬罐头、饮料等许多食品质量指标中都有总糖一项.
43.为什么要在沸腾状态下完成滴定?
1)加热可加快还原糖与Cu2+的反应速度;
2)加热可防止空气进入,避免氧化亚铜和还原型的次甲基蓝被空气氧化从而使
得耗糖量增加糖类测定意义:
①糖是新生婴儿重要的营养成分②糖是焙烤食品的主要成分之一;
3)生理方面:果蔬中的纤维素、果胶可促进胃肠蠕动和消化,有助于正常消化
和排便功能。
44.维生素共同特点:①均以维生素原(前体)的形式存在于食物中;②不是构
成机体组织和细胞的组成成分,也不会产生能量,主要是参与机体代谢的调节
;③大多数的维生素机体不能合成或合成量不足,不能满足机体的需要,必须
经常通过食物中获得;④人体的需要量很小,日需要量常以毫克/微克计,但一
旦缺乏就会引发相应的缺乏症,对人体健康造成损害
45.维生素测定意义:①评价食品的营养价值;开发利用富含维生素的食品资源
。②指导合理调整膳食结构,防止维生素缺乏症。③研究其在食品加工、贮存
等过程中的稳定性,指导制定合理的生产工艺条件及贮存条件,最大限度地保
留各种维生素。④监督维生素强化食品的强化剂量,防止摄入过多引起中毒。
46.维生素C的测定:2.4—
二硝基苯肼比色法注意事项:测定全过程应避光;加硫脲时宜直接垂直滴入,
勿滴在管壁上;加入硫酸显色,因糖类的存在会造成显色不稳定,30min后影响
减小,应在加入硫酸30min后再比色测定。
47.维生素A的测定:三氯化锑比色法注意事项:1).维生素A见光易分解,整个实验应在暗处进行,防止阳光照射,或采用棕色玻璃避光。2).三氯化锑腐蚀性强,不能沾在手上,三氯化锑遇水生成白色沉淀。因此用过的仪器要先用稀盐酸浸泡后再清洗。3).乙醚易挥发,环境温度高时应在冷水浴中操作。