食品檢驗的基本步驟為:樣品的采集;樣品的處理;樣品的分析檢測;分析結(jié)果的記錄與處理四個階段。
1樣品采集
樣品的采集又稱采樣、樣品的制備,是指抽取有一定代表性的樣品,供分析化驗用。樣品的采集一般包括三個內(nèi)容:即抽樣、取樣和制樣。采樣時必須注意樣品的生產(chǎn)日期、批號、代表性和均勻性。采樣數(shù)量應(yīng)能滿足檢驗項目對試樣量的需要,采樣容器根據(jù)檢驗項目,選用硬質(zhì)玻璃瓶或聚乙烯制品。
采樣一般步驟為:①原始樣的采集;②原始樣的混合;③縮分原始樣至需要的量。對于不同的樣品應(yīng)采用不同的方法進行樣品的采集。
液體樣品的采集:對于大型桶裝、罐裝的樣品,可采用虹吸法分別吸取上、中、下層樣品各0.5L,混勻后取0.5~1.0L。對于大池裝樣品可在池的四角、中心各上、中、下三層分別采樣0.5L,充分混勻后取0.5~1.0L。
固體樣品的采集:應(yīng)充分均勻各部位樣品的原始樣,以使樣品具有均勻性和代表性。對于大塊的樣品,應(yīng)切割成小塊或粉碎、過篩、粉碎,過篩時不能有物料的損失和飛濺,并全部過篩,然后將原始樣品充分混勻后,采用四分法進行縮分,一直至需要的樣品量,一般為0.5~1.0kg。
四分法的操作步驟為:先將樣品充分混合后堆積成圓錐形,然后從圓錐的頂部向下壓,使樣品被壓成75px以內(nèi)的厚度,然后從樣品頂部中心按“十”字型均勻地劃分成四部分,取對角的兩部分樣品混勻,如樣品的量達到需要的量即可作為分析用樣品。如樣品的量仍大于需要的量,則繼續(xù)按上述方法進行縮分,一直縮分到樣品需要量。
采樣后要立即密塞、貼上標(biāo)簽,并認(rèn)真填寫采樣記錄。采樣記錄須寫明樣品的名稱、采樣單位、地址、日期、樣品批號或編號、采樣條件、包裝情況、采樣數(shù)量、檢驗項目及采樣人。樣品應(yīng)按不同的檢驗項目妥善包裝、保管。
一般樣品在檢驗結(jié)束后,應(yīng)保留一個月,以備需要時復(fù)檢。易變質(zhì)食品不予保留。保存時應(yīng)加封并盡量保持原狀。為防止樣品在保存中受潮、風(fēng)干、變質(zhì),保證樣品的外觀和化學(xué)組成不發(fā)生變化,一般需要冷藏、避光保存。檢驗取樣一般取可食部分,以所檢驗的樣品計算。感官判斷不合格的樣品不必進行理化檢驗,直接判為不合格產(chǎn)品。
外地調(diào)入的食品應(yīng)結(jié)合運貨單、獸醫(yī)衛(wèi)生人員證明、商品檢驗機關(guān)或衛(wèi)生部門的衛(wèi)生許可證、生產(chǎn)許可證及檢驗合格證或化驗單,了解起運日期、來源地點、數(shù)量、品質(zhì)及包裝情況,如在食品工廠、倉庫或商店采樣時,應(yīng)了解食品的批號、制造日期、廠方化驗記錄及現(xiàn)場衛(wèi)生狀況,同時應(yīng)注意食品的運輸、保管條件、外觀、包裝容器等情況。
2樣品處理
樣品中往往含有一定的雜質(zhì)或其他干擾分析的成分,影響分析結(jié)果的正確性,所以在分析檢驗前,應(yīng)根據(jù)樣品的性質(zhì)特點、分析方法的原理和特點,以及被測物和干擾物的性質(zhì)差異,使用不同的方法,把被測物與干擾物分離,或使干擾物分離除去,從而使分析測定得到理想的結(jié)果。
樣品處理的常用方法有:
①溶劑萃取法:其原理是利用被測物與干擾物溶解性的不同將它們分開。如棒曲霉毒素的測定,常用有機溶劑抽提棒曲霉毒素,然后再用高效液相色譜法測定。此法操作簡單、分離效果好,但萃取劑常易揮發(fā)、易燃、易爆且具有毒性,所以操作時應(yīng)加以注意。
②有機質(zhì)分解法:其原理是利用高溫處理,將樣品中的有機質(zhì)氧化分解,其中C、H、O元素以CO2和H2O逸出,被測的金屬元素等成分被釋放出來,以利進一步測定。具體方法有干法灰化和濕法消化兩種。
干法灰化是將試樣放置在坩堝中,先在低溫小火下炭化,除去水分、黑煙后,再在高溫爐中以500~600℃的高溫灰化至無黑色炭粒。如果樣品不易灰化完全,可先用少量HNO3潤濕試樣,蒸干后再進行灰化,必要時也可加NH4NO3、NaNO3等助灰化劑一同灰化,以促進灰化完全,縮短灰化時間,減少易揮發(fā)性金屬(如Hg)的損失;一蟮幕曳謶(yīng)為白色淺灰白色。這種方法有機質(zhì)破壞徹底,操作簡便,空白值小,常用于樣品中灰分的測定,但操作的時間較長。
濕法消化是在強酸性溶液中,利用H2SO4、HNO3、H2O2等氧化劑的氧化能力使有機質(zhì)分解,被測的金屬以離子狀態(tài)最后留在溶液中,溶液經(jīng)冷卻定容后供測定使用。這種方法在溶液中進行,加熱的溫度較干法灰化的溫度要低,反應(yīng)較緩和,金屬揮發(fā)損失較少,常用于樣品中金屬元素的測定。消化過程中會產(chǎn)生大量的有害氣體,因此消化操作應(yīng)在通風(fēng)櫥或通風(fēng)條件較好的地方進行。由于操作過程中添加了大量的試劑,容易引入較多的雜質(zhì),所以在消化的同時,應(yīng)做空白試驗,以消除試劑等引入的雜質(zhì)的誤差。
③蒸餾法:蒸餾法是利用被測物質(zhì)中各組分揮發(fā)性的差異來進行分離的方法。既可以除去干擾組分,也可以用于被測組分蒸餾逸出,收集餾出液進行分析。如常量凱氏定氮法測蛋白質(zhì)含量,就是將蛋白質(zhì)消化處理后,轉(zhuǎn)變?yōu)閾]發(fā)性氮,再進行蒸餾,用HBO3吸收餾出的氨,然后測出吸收液中氨的含量,再換算成蛋白質(zhì)的含量。
蒸餾時加熱的方法可以根據(jù)被蒸餾物質(zhì)的沸點和特性來確定,被蒸餾的物質(zhì)性質(zhì)穩(wěn)定、不易爆炸或燃燒時,可用電爐直接加熱。對沸點小于90℃的蒸餾物,可用水。环悬c高于90℃的液體,可用油浴、沙浴、鹽浴法。對于一些被測成分,常壓加熱蒸餾容易分解的,可采用減壓蒸餾,一般用真空泵或水力噴射泵進行減壓。
對某些具有一定蒸汽壓的有機成分,常用水蒸氣蒸餾法進行分離。如白酒中揮發(fā)酸的測定,在水蒸氣蒸餾時,揮發(fā)酸與水蒸氣按分有壓成正比地從樣品溶液中一起蒸餾出來,從而加速了揮發(fā)酸的蒸餾。
④鹽析法:利用向溶液中加入某種無機鹽,使溶質(zhì)在原溶劑中的溶解度大大降低,而從溶液中沉淀析出,這種方法叫鹽析。如在蛋白質(zhì)溶液中,加入大量的鹽類,特別是加入重金屬鹽,使蛋白質(zhì)從溶液中沉淀出來。在進行鹽析操作時,應(yīng)注意溶液中所要加入的物質(zhì)的選擇應(yīng)是不會破壞溶液中所要析出的物質(zhì),否則達不到鹽析提取的目的。
⑤化學(xué)分離法主要有以下幾種方法:
a、磺化法和皂化法:常用來處理油脂或含脂肪的樣品。例如,農(nóng)藥殘留分析和脂溶性維生素測定中,油脂被濃H2SO4磺化或被堿皂化,由憎水性變成親水性,使油脂中需檢測的非極性物質(zhì)能夠較容易地被非極性或弱極性的溶劑提取出來。
b、沉淀分離法:是利用沉淀反應(yīng)進行分離的方法。在試樣中加入適量的沉淀劑,使被測物質(zhì)沉淀出來,或?qū)⒏蓴_沉淀除去,從而達到分離的目的。
c、掩蔽法:利用掩蔽劑與樣液中干擾成分作用使干擾成分轉(zhuǎn)變?yōu)椴桓蓴_成分,即被掩蔽起來。這種方法可以在不經(jīng)過分離干擾成分的操作條件下消除其干擾作用,簡化分析步驟,因而在食品分析中應(yīng)用廣泛,常用于金屬元素的測定。
⑥澄清和脫色:澄清是用來分離樣品中的渾濁物質(zhì),以消除其對分析測定的影響。通常采用澄清劑,使渾濁物質(zhì)與其作用沉淀,從而將渾濁物質(zhì)除去。澄清劑應(yīng)不和被測組分或不影響被測組分的分析。脫色是使樣品中易對測定結(jié)果產(chǎn)生干擾的有色物質(zhì)進行去除,以消除干擾的方法。通?刹捎妹撋珓﹣磉M行。常用的脫色劑有:活性炭、白土等。
⑦色層分離法(又稱為色譜分離法):是一種在載體上進行物質(zhì)分離的方法的總稱。根據(jù)分離的原理的不同,可分為吸附色層分離、分配色層分離和離子交換色層分離等。這類方法分離效果好,在食品分析中的應(yīng)用逐漸廣泛。
⑧濃縮:食品樣品經(jīng)提取、凈化后,有時凈化后的溶液體積較大,在測定前需進行濃縮,以提高被測成分的濃度。常用的濃縮方法有常壓和減壓濃縮法兩種。其主要原理是利用在特定的條件下物質(zhì)中水分的蒸汽壓大于空氣的分壓,使水分從樣品中逸散,從而將樣品濃縮。
3樣品的分析檢測
樣品的分析檢測方法很多,同一檢測項目可以采用不同的方法進行測定,選擇檢測方法時,應(yīng)根據(jù)樣品的性質(zhì)特點,被測組分的含量多少,以及干擾組分的情況,采取最適宜的分析方法,既要簡便又要準(zhǔn)確快速。食品檢驗主要分析的對象是樣品中已明確的待檢成分。果汁生產(chǎn)中的分析方法一般較為固定。具體檢測方法將在后各面介紹。
4分析結(jié)果的記錄與處理
分析結(jié)果應(yīng)準(zhǔn)確記錄,并按規(guī)定的方法進行處理,用正確的方式表示,才能確保分析結(jié)果的最終正確性,具體方法在后面詳細介紹。
對于結(jié)果的表述,平行樣的測定值報告其算術(shù)平均值,一般測定值的有效數(shù)字的數(shù)位應(yīng)能滿足衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求,甚至高于衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求,報告結(jié)果應(yīng)比衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)多一位有效數(shù)字,如鉛的含量,衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)為1mg/kg;報告值應(yīng)為1.0mg/kg。
樣品測定值的單位,應(yīng)與衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)一致。常用的單位有:g/kg,g/L,mg/kg,mg/L,µg/kg,µg/L等。
化學(xué)試劑是符合一定質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)的純度較高的化學(xué)物質(zhì),它是分析工作的物質(zhì)基礎(chǔ)。試劑的純度對分析檢驗很重要,它會影響到結(jié)果的準(zhǔn)確性,試劑的純度達不到分析檢驗的要求就不能得到準(zhǔn)確的分析結(jié)果。能否正確選擇、使用化學(xué)試劑,將直接影響到分析實驗的成敗、準(zhǔn)確度的高低及實驗的成本,因此,儀器使用人員必須充分了解化學(xué)試劑的性質(zhì)、類別、用途與使用方面的知識。
根據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及用途的不同,化學(xué)試劑可大體分為標(biāo)準(zhǔn)試劑、普通試劑、高純度試劑與專用試劑四類。
檢測的有關(guān)要求
1檢驗方法的一般要求
①稱。是指用天平進行稱量操作,其精度要求用數(shù)值的有效數(shù)位表示,如“稱取20.0g……”指稱量的精度為±0.1g;“稱取20.00g……”指稱量的精度為±0.01g。
②準(zhǔn)確稱。是指用精密天平進行的稱量操作,其精度為±0.0001g。
③恒量:是指在規(guī)定的條件下,連續(xù)兩次干燥或灼燒后稱定的質(zhì)量差異不超過規(guī)定的范圍。
④量取:是指用量筒或量杯量取液體物質(zhì)的操作,其精度要求用數(shù)值的有效數(shù)位表示
⑤吸取:是指用移液管、刻度吸量管取液體物質(zhì)的操作。其精度要求用數(shù)值的有效數(shù)位表示
⑥空白試驗:是指除不加樣品外,采用完全相同的分析步驟、試劑和用量(滴定法中標(biāo)準(zhǔn)滴定液的用量除外),進行平行操作所得的結(jié)果。用于扣除樣品中試劑本底和計算檢驗方法的檢出限。
2試劑的要求及其溶液濃度的基本表示方法
檢驗方法中所使用的水,未注明其他要求時,均指蒸餾水或去離子水。未指明溶液用何種溶劑配制時,均指水溶液。檢驗方法中未指明具體濃度的H2SO4、HNO3、HCL、NH3·H2O時,均指市售試劑規(guī)格的濃度。液體的滴是指蒸餾水自標(biāo)準(zhǔn)滴管流下的一滴的量,在20℃時20滴相當(dāng)于1.0mL
溶液濃度的表示方法主要有:
①以標(biāo)準(zhǔn)濃度(即物質(zhì)的量濃度)表示:其定義為單位體積溶液中所含有溶質(zhì)的物質(zhì)的量,單位為Mol/L
②以比例濃度表示:即以幾種固體試劑的混合質(zhì)量份數(shù)或液體試劑的混合體積份數(shù)表示,可記為(1+1)(4+2+1)等形式
③以質(zhì)量(體積)分?jǐn)?shù)表示:是以溶質(zhì)占溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)或體積分?jǐn)?shù)表示,可記為w或ф。
④如果溶液濃度以質(zhì)量、容量單位表示,可表示為g/L或以其適當(dāng)分倍數(shù)表示(如mg/mL)。
配制溶液的要求與其他要求:
配制溶液時所使用的試劑和溶劑的純度應(yīng)符合分析項目的要求。一般試劑用硬質(zhì)玻璃瓶存放,堿液和金屬溶液用聚乙烯瓶存放,需避光試劑貯于棕色瓶中。
檢驗時必須做平行試驗。檢驗結(jié)果的表示方法應(yīng)于食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的表示方法一致,數(shù)據(jù)的計算和取值應(yīng)遵循有效數(shù)字法則及數(shù)字取舍規(guī)則。
檢驗過程中應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的分析步驟進行檢驗,對實驗中的不安全因素(中毒、爆炸、腐蝕、燒傷等)應(yīng)有防護措施。理化檢驗實驗室實行分析質(zhì)量控制,理化檢驗實驗室在建立良好技術(shù)規(guī)范的基礎(chǔ)上,測定的方法應(yīng)有檢出限、精密度、準(zhǔn)確度、繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線的數(shù)據(jù)等技術(shù)參數(shù)。檢驗人員應(yīng)填寫好檢驗記錄。
實驗室中,經(jīng)常使用有腐蝕性、有毒、易燃、易爆的各類試劑和易破損的玻璃儀器及各種電器設(shè)備等。為保證檢驗人員的人身安全和實驗室操作的正常進行,檢驗人員應(yīng)具備安全操作常識,遵守實驗室安全守則。
實驗室安全防護知識
1基本安全知識
①實驗室內(nèi)嚴(yán)禁飲食、吸煙,嚴(yán)禁將試劑入口及用實驗器具代替餐具。一切試劑、試樣均應(yīng)有標(biāo)簽,容器內(nèi)不可裝有與標(biāo)簽不相符的物質(zhì)。
②試劑瓶的磨口塞粘牢打不開時,可將瓶塞在實驗臺邊緣清清磕撞,使其松動;或用電吹風(fēng)稍許加熱瓶頸部分使其膨脹;也可在粘牢的縫隙間滴加幾滴滲透力強的液體(如乙酸乙酯、煤油、滲透劑OT、水、稀鹽酸)。嚴(yán)禁用重物敲擊,以防瓶體破裂。
③易燃易爆的試劑要遠離火源,有人看管。易燃試劑加熱時應(yīng)采用水浴或沙浴,并注意避免明火。高溫物體(如灼熱的坩堝)應(yīng)放在隔熱材料上,不可隨意放置。
④將玻璃棒、玻璃管、溫度計插入或拔出膠塞、膠管時應(yīng)墊有墊布,不可強行插入或拔出。切割玻璃棒、玻璃管,裝配或拆卸食品裝置時,要防止玻璃棒、玻璃管突然損壞而造成刺傷。
⑤使用電器設(shè)備時,要防止觸電。切不可用濕手或濕物接觸電閘和電器開關(guān),實驗結(jié)束后應(yīng)及時切斷電源。
⑥各種檢測儀器的安裝、調(diào)試、使用和維護保養(yǎng)要嚴(yán)格按照儀器的使用說明進行。分析天平、分光光度計、酸度計等精密儀器,應(yīng)安放在防震、防塵、防潮、防蝕、防曬以及周圍溫度變化不大的室內(nèi),以保證儀器的正常使用,電源電壓要相符;操作時應(yīng)嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。儀器使用完畢要切斷電源,并將各旋鈕恢復(fù)到初始位置。
⑦實驗室應(yīng)保持潔凈、整齊、廢紙、碎玻璃片、火柴桿等廢物應(yīng)投入垃圾箱;廢酸、廢堿及其他廢液應(yīng)倒入廢液桶內(nèi);灑落在實驗臺上的試劑要隨時清理干凈;打掃實驗室地面時要使用濕潤的清掃工具或使用吸塵器;實驗完畢要仔細洗手,離開實驗室時應(yīng)認(rèn)真檢查水、電及門窗是否已關(guān)好。
⑧實驗室出現(xiàn)事故時,檢驗人員應(yīng)及時處理,不要恐慌。精密儀器著火時,要用滅火器滅火。油類及可燃性液體著火時,可用砂、濕衣服等滅火。金屬物和發(fā)煙H2SO4著火時,最好使用黃砂滅火。由電路引起的火,應(yīng)首先切斷電源,再進行滅火。出現(xiàn)大的火災(zāi)事故時,應(yīng)及時報警,采取措施,防止火勢蔓延,以減少損失。
⑨檢驗人員燙傷時,用ф=95%的酒精浸濕的棉花覆蓋于傷處,或用雞蛋油(有機溶劑從雞蛋中提取的脂肪)涂于傷口處,并外敷治療燙傷的藥物。如遇強酸濺傷可先用水清洗,再用w=5%的NaHCO3溶液清洗傷口。傷勢嚴(yán)重者必須送往醫(yī)院診治。
⑩檢驗人員因吸入有毒氣體出現(xiàn)頭暈、嘔吐、惡心等癥狀時,應(yīng)首先離開現(xiàn)場,在空氣流通的地方休息,中毒嚴(yán)重者應(yīng)及時送往醫(yī)院診治。
2濃酸、濃堿的使用和保管
濃酸、濃堿有很強的腐蝕性,容易對人體造成不同程度的傷害,如濺到皮膚上會引起腐蝕與燒傷,吸入濃酸蒸汽會強烈刺激呼吸道。
因此在使用時應(yīng)注意以下幾點:
①使用濃酸時,不得用鼻子嗅其氣味或?qū)⑵靠趯?zhǔn)人的臉部。
②使用過程中,要嚴(yán)防液體濺到皮膚上,以免被燒傷。
③到庫房取用時,應(yīng)戴橡膠手套和防護眼鏡。如果瓶子較大,搬運時必須一手托住瓶底,一手拿住瓶頸。
④用移液管吸取液體時,必須用橡膠球操作。
⑤不得放入烘箱內(nèi)烘烤。
⑥稀釋H2SO4要在耐熱容器內(nèi)進行,且只能將H2SO4沿器壁緩慢倒入水中,不得將水倒入H2SO4中,同時用玻璃棒攪拌,溫度過高時應(yīng)冷卻降溫后再繼續(xù)加入。配制NaOH、KOH濃溶液時,也必須在耐熱容器內(nèi)進行。如需將濃酸或濃堿中和,必須先進行稀釋。
⑦在壓碎或研磨NaOH時,要注意防范小碎塊或其他危險物質(zhì)碎片濺散,以免燒傷眼睛、面部或身體的其他部位。
⑧用濃H2SO4做加熱浴時,操作必須小心,眼睛要離開一定距離,火焰不能超過石棉網(wǎng)的石棉芯,攪拌要均勻。在濃H2SO4介質(zhì)中進行檢定反應(yīng),加入濃H2SO4均勻時應(yīng)該用玻璃棒攪拌,切忌以振蕩代替攪拌,以免濺出傷人。
⑨濃酸和濃堿廢液不要倒入水槽,以防堵塞或侵蝕下水道。
⑩濃酸流到操作臺上時,應(yīng)立即往酸里加適量的NaHCO3溶液中和,直至不產(chǎn)生氣泡為止(如濃堿流到桌面上,可立即望堿里加適量的稀醋酸),然后用水沖洗桌面。
濃酸、濃堿的保管
①濃酸、濃堿應(yīng)存放在陰涼、通風(fēng)、遠離火源的料架上,并于其他藥品隔離放置。料架要用抗腐蝕性材料(耐酸水泥或耐酸陶瓷)制造,不宜過高,以保證存取安全。
②使用后應(yīng)立即將試劑瓶蓋嚴(yán),放回原處避光保存。
3實驗室安全用電知識
電氣設(shè)備的使用規(guī)則
①電氣設(shè)備要由專人管理,定期檢修,使用前應(yīng)檢查開關(guān)、線路等各部件是否安全可靠。操作時要帶絕緣手套,站在絕緣墊上,并遵守設(shè)備的使用規(guī)則。
②電線絕緣要可靠,線路安裝要合理,應(yīng)按負(fù)荷量選用合格的線路熔絲,不可用銅、鋁等金屬絲代替,以免燒壞設(shè)備或發(fā)生火災(zāi)事故。
③停電時,要斷開全部電氣設(shè)備的開關(guān),恢復(fù)供電后,再按操作規(guī)程接通電源,以免損壞設(shè)備。
④使用新的電氣設(shè)備時,應(yīng)首先了解設(shè)備性能、使用方法和注意事項。長期放置的電氣設(shè)備,使用前應(yīng)檢查其性能是否良好,如發(fā)生漏電現(xiàn)象,應(yīng)立即停止使用,進行檢修;如發(fā)生其他異,F(xiàn)象,必須立即停機,通知專業(yè)人員進行檢修后再投入使用,不得私自拆卸修理。
⑤設(shè)備和電線應(yīng)保持干燥、清潔,不得用濕布或鐵柄毛刷清掃。
觸電和急救
發(fā)生觸電的原因主要有:缺乏安全用電知識,不熟悉電器設(shè)備的性能及使用方法而盲目操作;違反電器設(shè)備檢修操作規(guī)程;電器設(shè)備絕緣性能不好,人體觸及漏電部位而觸電;長期失修的電器設(shè)備未及時檢修,勉強使用等。觸電時輕則會使肌肉痙攣,嚴(yán)重的可造成休克、呼吸、心跳停止。
發(fā)生觸電事故時。應(yīng)采取以下方法急救:
①首先迅速切斷電源,再進行搶救。觸電者未脫離電源時,救援者應(yīng)戴橡膠手套,穿膠底鞋或踏干木板,用絕緣器具,如干木棒,干衣物等使觸電者盡快脫離電源,但應(yīng)注意避免傷及觸電者。
②將觸電者平放在地上,立即檢查呼吸和心跳情況。若呼吸停止,要立即進行人工呼吸;心跳停止時,同時進行人工呼吸和胸外按壓,并迅速送往醫(yī)院搶救。被電燒傷的皮膚,要注意防止感染。