食品分析

食品分析

第一章 绪论

第一节 食品分析的重要性

1、保证食品质量：食品是人类生存不可缺少的物质条件之一，食品的营养和卫生质量，直接关系着人体健康。为保证食品营养，防止食品的污染，避免有害物质对人体的危害，必须重视和加强对食品的卫生管理。中华人民共和国卫生法，为我国进行食品卫生管理提供了法律保证。

2、指导人们合理营养：对食品进行分析检验，可以掌握食品中营养素的质和量，指导人们合理营养，防止营养缺乏病，并且为不断开发食品新资源、新产品、提高整个民族的健康水平和身体素质提供依据。

3、为国家制定卫生标准、管理措施、技术政策提供科学依据：分析食品中的有害物质，可对食品的生产、加工、运输、贮藏、销售过程进行控制，指示食品的质量变化，防止污染环节。如：海产品加工过程中的金黄色葡萄球菌的污染，原因、控制生产。

4、是食品卫生管理的必要手段：通过对食品的监督检验，防止在生产和销售中出现粗制滥造和掺杂掺假（2004年的大头娃娃奶粉事件）。当发生食物中毒时，可以查明中毒物质，为拟订抢救病人措施提供依据。并可供给旁证，对肇事者判明法律责任。

2002年，欧盟委员会宣布，因发现抗菌素残留，自2002年1月28日起，停止从中国进口食物，其中包括鸡肉、兔肉、蜂蜜、冷冻褐虾、大虾及动物饲料。原因：欧盟兽医委员会在2001年11月确定，中国动物饲料中含有欧盟禁用药物，如几天前在来自中国的褐虾中检验出的氯霉素。欧盟委员会保护委员伯恩（David Byrne）先生的发言人在布鲁塞尔称，不能相信中国的食物检验。

同时，挪威食品检查局官员宣布，挪威将于欧盟保持一致，禁止从中国进口动物源食品。挪威虽然不是欧盟成员国，但作为欧洲经济区的成员国，需与欧盟保持一致，因此挪威也将禁止从中国进口动物源食品。挪威食品检查局将很快证实公布有关规定。

5、评价环境质量：随着工业三废（废气、废水、废渣）和农药对食品的污染，通过经常性的食品监督检验，还能观察到各种有害物质在食品中的消长情况，可进一步用来评价环境质量。如：

第二节 食品分析的内容

食品分析的内容十分丰富，涉及多种学科。按照检验对象可分为两个方面，一是食品中微生物及代谢物的检验，称为食品微生物学检验；二是食品中与营养和卫生有关的化学物质的检验，称为食品理化检验。这两部分检验对食品卫生具有同等重要的作用，但由于他们所涉及的基础理论和采用的实验技术均有较大的差别，因而将分别进行论述。本课程是研究食品营养成分和与食品卫生有关成分的理化检验原理及方法的科学，称为食品理化检验学，简称食品检验。

食品：凡是可以供人类食用、能被人体吸收并无毒无害的动物、植物及加工品都属于食品。食品是人类最基本的生活资料，是维持人类生命和身体健康不可缺少的能量源和营养源。

ISO8402：1994中关于“检验”的定义是：对实体的一个或多个特性进行的诸如测量、检查、试验或度量并将结果与规定要求进行比较，以确定每项特性合

格情况的活动。

食品理化检验：以食品中与营养和卫生有关的化学物质的检验，称为食品理化检验。

确定食品各项特性是否合格的依据通常是产品标准，合同中双方约定的质量要求及工艺规程等。在我国，关于食品卫生的国家标准是强制性标准，生产、销售、进口食品必须符合国家卫生标准的规定。另外，食品还应符合其包装上明示的产品标准的质量要求。

食品的种类繁多，可粗略地分为粮谷类（如稻米、小麦、玉米、高粱、薯类）；豆和豆制品类（如大豆、赤豆、豌豆、蚕豆、豆腐、豆酱、豆豉、豆腐乳）；肉类和鱼类（如猪肉、牛肉、羊肉、家禽肉、淡水鱼、海鱼）；蛋类和奶类（如鸡蛋、鸭蛋、鹅蛋、牛奶、奶粉、炼乳）；蔬菜类和水果类（如马铃薯、青菜、番茄、香蕉、苹果、桃、西瓜等）；此外，还有调味品和饮料类（如酱油、食醋、味精、酒、茶、果汁水、矿泉水等）。各种食品所含营养成分的种类和数量不同，可参看中国预防医学科学院所编制的《食物成分表》。由于农药和工业三废对食品的污染，以及在生产、加工、运输、包装、贮藏过程中可能受到霉菌毒素和其他有害成分的污染，或不合理使用添加剂，使食品检验的范围比较广泛，也较复杂。根据食品中所含成分与人体健康的关系，食品检验的内容主要分为营养成分的分析和有害成分的分析两大类。

1、营养成分的分析 食品的主要原料是动植物体及其制品，虽然它们的种类繁多，但从营养成分来看，主要有蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、无机盐（包括微量元素）和水六大类，这是构成食品的主要成分。当然不同的食品所含营养素的品种和质量均有差异，组成比例也不相同，但通常认为，粮谷类富含淀粉等碳水化合物；鱼肉蛋奶类主要含蛋白质和脂肪；蔬菜水果主要含维生素和无机盐。在天然食品中，能够同时提供各种营养素的品种较少，因此，必须了解各种食品所含营养素的种类和含量，进行有意识的搭配，以获得较全面的营养。近年来出现的强化食品（如在袋装乳品中加入适量的铁、钙和VD），就是根据人体对各种营养素的需要而添加的人工合成或在其他物质中提取浓缩的营养物质，以达到恢复、改善和提高食品的营养构成，满足人体需要的目的。人体通过营养素的吸收利用，可以得到维持生命活动和从事劳动所需要的热能；供给机体生长发育的修补材料；并维持机体正常的生理功能。因此，营养素是生命活动的能源，构成人体的物质基础。 营养成分分析的目的：

（1）对现有不同品种、产地、季节的食品进行分析，了解其营养素的含量和品质优劣，为营养工作者选择食品提供资料，以设计不同人体生理状况的膳食食谱。 （2）了解食品在生产、加工、运输、贮存、销售、烹调过程中的损失情况，掌握人们实际所得营养素的数量，并指导改进以上各环节，以减少营养素的损失。 （3）分析强化食品，掌握确实需要强化的营养素品种，决定强化剂量，鉴定强化效果，研究强化工艺。

（4）分析食品工业产品，包括进出口食品、新食品、食品新资源，提出该食品的营养要求，指定食品标准，控制产品质量，制定价格政策。

（5）补充和修正国家或地区性的食物成分表，并将其作为基本的国情资料，为指导人们合理营养和调配膳食提供依据。

2、有害成分的分析 正常食品应当无毒无害，符合应有的营养素要求，具有相应的色香味等感官性状。但由于种种原因，有时会使食品中出现有害健康的成

分，其主要来源有：

（1）某些天然有毒动植物的混入：某些有毒物质外形与正常食品相似（如毒蕈、毒贝、有毒蜂蜜），有的与正常食品共存（如麦角、苍耳子、河豚鱼等），或由于食品处理不当，未消除有毒物质（如鲜黄花菜、发芽马铃薯、白果、木薯、动物的甲状腺等），从而使食品中混入有害成分。

（2）工业三废对食品的污染：随着现代工业的发展，自然资源的开发利用，大量废气、废水和废渣的排放，致使大气、水、土壤遭受各种有毒物质的污染。除直接造成对人体的危害外，也污染了动植物生存的环境。空气中的污染物质，可被各种动植物直接吸入体内；烟尘降落在植物叶片和土壤中；降雨时可溶解空气中的毒物进入水体和土壤；水域污染首先危及水生生物，由于食物链的浓集作用，使环境中的轻微污染造成食品中的严重污染；采用污水灌溉农田，植物根系会吸收有毒物质；土壤污染更是各种植物受到污染的直接原因，并且通过植物转移到动物体内。举例：２０００年２月中旬，ＣＣＴＶ－１台焦点访谈栏目报道：某地一个“砷制品厂”，由于不遵守国家规定，废水没有经过处理就向外排放，使排放的污水中ＡＳ含量超过国家规定废水排放标准的２００多倍，大量的砷渗入地下水中，使周围村庄的饮用水遭受污染，农民饮用水中的砷含量超出饮用水标准的１４０多倍，造成周围村庄多人“砷中毒”事件。

（3）农药对食品的污染：合理施用农药是现代农业生产的需要，是促进农业生产发展、减轻体力劳动、提高作物产量的重要技术措施。但是，如果滥用农药，使用毒性大、残留时间长的农药，或使用浓度过高、用量过多，接近收获期喷洒农药，都会造成对农作物的污染，从而使食品中的农药残留量超过卫生标准，对人造成危害。

（4）机械性杂质、微生物及其他毒物的污染：食品生产过程中混入机械性杂质（如泥土、沙石、杂草、玻璃、铁屑等）；受微生物的污染（如细菌、霉菌、霉菌毒素等）；不按规定使用食品添加剂（如用化工颜料代替食用色素等）；食品生产加工中接触金属器械或塑料橡胶，引入金属、非金属和有机毒物；各种食品容器、食具和包装材料对食品的污染，也日益引起人们的关注。尤其是食品加工过程中的污染应引起高度重视。举例：２０００年５月，我系９６级同学毕业实习回来讲的事情令我们深思，他说：老师，我系将办学思路定位于“为出口创汇农业服务”，到出口厂家去看，要求很严格，因为产品不合格是会被索赔的。但由于我国仍有一定数量的人的素质偏低，对内销产品要求很松，比如一家生产乳制品的内销厂家，竟然在牛奶里洗手，洒在地上的牛奶也捧起来混合在原奶里，这样都能对食品造成污染。这件事也说明，我们的食品企业操作规程有待于规范，卫生管理有待于加强，人员素质有待于提高。

综上所述，食品中有害成分的种类较多，来源各异。为了保证食品的质量，必须加强卫生管理，经常开展食品的监督检验工作。

第三节 食品理化检验的分类及作用

一、检验的分类

（一）按检验目的分类

1、生产检验：生产企业对生产过程各阶段实施的检验，目的是为了保证出厂产品的质量。

2、验收检验：用户在验收供货方提供的产品时进行的检验，目的是为了保证验收产品的质量。

3、监督检验：独立检验机构按质量监督管理部门制订的计划，从工业企业抽取

产品，或从市场抽取商品进行检验，目的是为了对产品实施宏观监控。

4、验证检验：独立检验机构从工业企业的出厂产品中抽取样品，通过检验，验证产品是否符合规定的要求，如质量认证中的型式试验。

5、仲裁检验：当供需双方对产品质量发生争议时，争议双方自愿达成仲裁协议，申请仲裁机构仲裁，由仲裁机构指定的法定检验机构进行的检验。 （二）按供需关系分类

1、第一方检验 供方（生产方）的检验。 2、第二方检验 需方的验收检验。

3、第三方检验 由独立于供需双方的第三方检验机构进行的检验。监督检验、验证检验、仲裁检验都属于第三方检验。

根据其它因素，还可将检验分为很多类型，不一一介绍。 二、检验的作用

1、保证出厂产品的质量。食品生产企业通过对食品原料、辅料，半成品以及成品进行检验，以保证出厂产品的质量。

2、保证接收产品的质量。用户在接收货物时，按合同规定的质量条款进行验收检验，保证接收产品的质量。

3、对食品质量进行宏观监督控制。第三方检验机构根据政府质量监督行政部门的要求，对生产企业或市场的食品进行检验，为政府对产品质量实施宏观监控提供依据。

4、为质量纠纷的解决提供技术依据。当发生产品质量纠纷时，第三方检验机构根据解决纠纷的有关机构（包括法院、仲裁委员会、质量管理行政部门及民间调解组织等）的委托，对争议产品作出仲裁检验，为有关机构解决产品质量纠纷提供技术依据。

第四节 食品卫生标准的制定

食品卫生标准是食品质量的规范性文件，具有法律作用，它是对食品中有关成分特别是有害成分进行限制的技术性政策。在制订食品卫生标准时，把有害物质限制在最低限度内，并且保证人体终生食用，而随食物进入的该物质剂量，不会引起人体的任何损害。凡是食品中出现的各种有害物质，都应该逐个制订限量标准，同时应确定相应的标准检验方法和操作规程。制订食品卫生标准的程序是：

１、毒理学试验 食品中任何一种有害物质限量标准的制订，都必须具备一整套毒理学试验资料，得出该物质的实验动物最大无作用剂量ＭＮＬ（maximal noeffect level）,然后充分考虑应用到人体的安全系数（通常用该剂量的１／１００），确定人体每日允许摄入量ＡＤＩ(acceptable daily intake) 。由于进入人体的有害物质不仅来自食品，还可能来自空气和饮水，为此应设法扣除；如果在实际生活中当某物质只来自食品（如食品添加剂）时，可ＡＤＩ看成仅为食品中允许进入人体的摄入总量。有了食品中允许摄入总量，还需调查含有该物质的食品种类和通常的食用量，得出每种或每类食品对该物质的最高允许含量。例如：在制订食品中砷的卫生标准时，先通过用含三氧化二砷的食物饲喂动物，得出实验动物的最大无作用剂量为３mg/kg，除以安全系数后，得每日允许摄入量为０.03mg/kg，将三氧化二砷换算成砷的含量为0.023mg/kg。如果人的体重为６０kg，则每人每日允许摄入砷的总量为：

0.023mg/kg×60kg＝1.38mg

如果人每日吸入空气10000L，按大气中砷的最高允许浓度0.003mg/m3计，将吸入0.03mg砷。

如果每人每日摄入水2L，按生活饮用水中砷的卫生标准0.04mg/L计，将摄入0.08mg砷。

如果每人每日摄入食物1.2kg （粮食500g ，蔬菜水果500g，动物性及其他食品200g），则每种食品中砷的平均含量可允许达到：

1.38﹣0.03﹣0.08/1.2≈1mg/kg

如要确定每种食品中砷的最高允许量各为多少，还应通过人群的膳食调查，了解含砷的食品种类和各种食物的每日摄取量才能确定。

上述平均含量是以毒理学试验为主要依据，对某种有害物质在各食品中的原则限量，一般不允许超过这一限量，但还应根据本底值调查和其他具体情况作适当调整。

2、本底值调查 即对各种食品在未受污染的情况下，进行实际含量的调查，一般要求在全国范围内进行采样和测定，所得数值，称为本底值。如果在基本满足食品生产需要和有关卫生要求的前提下，调查大量食品中某有害物质的本底值低于毒理学试验所要求的限量时，应按实际含量水平来休整限量标准。如果本底值超过毒理试验和感官要求的限量水平，应查出超过的原因，并进行改进；如果通过努力仍达不到上述规定的要求，只要不是超过限量标准太多，可制订临时允许标准，并限期解决。

3、在制订食品卫生标准时，还应根据该毒物在体内吸收的难易，排泄速度的快慢，有无蓄积性，有无致癌、致畸、致突变性进行调整。同时还要考虑该食品的食用量，是大量食用的食品，还是季节性偶尔食用的小量食品；是供成人、还是供婴幼儿食用；是否出现不良的色香味等感官性状，全盘考虑进行适当放宽或从严。还可参照其他国家所制订的标准，再正式制订出我国的食品卫生标准，并在执行过程中不断完善。

鉴于制订卫生标准和实际样品测定所得的数据，常常随测定方法而异，因此，应尽可能用国家统一的标准检验方法来进行测定。尽管国家统一的标准检验方法不一定是最先进的方法，而是较能普遍使用的方法，它将随着科学技术的进步和仪器设备条件的改善，不断改进和提高。因此，不排除各实验室根据自己的条件，选用更加完美的方法，但在使用前必须经过周密验证，新建立的方法与标准方法所测得的结果，应无显著性差异。待方法成熟时，也可推荐作为国家标准方法。但在国家未正式批准前，若对检验结果发生争议，仍应以国家现行的统一方法为仲裁法。

对于目前国家尚未规定方法的检验项目，应尽可能采用大家公认的方法，并注意借鉴国际通用的标准检验法，使所得结果有可比性。

第五节 法定方法与国际标准

一、法定方法

选择分析方法这一工作常常因为采用法定方法而变得简单起来。非盈利性研究机构编辑并出版了有关食品分析方法，这些方法都经过认真研究并且已经标准化。通过比较不同实验室采用同一方法得到的实验结果，可以评价新方法或快速分析方法的实验结果。 1、国际AOAC

国际AOAC（原称为：法定分析化学家协会）成立于1884年，其职能是提供政府法规和研究机构所需的分析方法。国际AOAC的目标是提供在普通实验室条件下能达到一定准确性和精密度的实验方法。

国际AOAC这一自发组织的主要职能如下：

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