1、食品质量分析与检测教学实习指导书食品质量分析与检测教学实习指导书食品科学与工程学院2010年9月目 录酱油理化指标化学测定 5近红外光谱仪使用教学实习 10物性测定仪使用教学实习 13大气质量检测 14食源微生物危害实验室观摩 14食源微生物危害实验室观摩 15饮用水检测教学实习 23实习报告封皮格式 29食品分析与质量控制教学实习1计划一、 实习目的1、学习并操作部分现代食品分析先进装备，了解其原理和应用；2、认知、了解食源微生物分析、检测和研究装备；3、系统学习一种食品质量指标的近红外光谱建模方法；4、观摩学习食品药品监督管理、食品卫生监督的工作范畴、程序和方法。通过以上实践环节的教学活动
2、，学生应切实提高实验动手能力，了解与食品安全领域有关的现代分析手段，学习风险分析、风险管理和风险交流的实务，巩固所学知识。二、 实习内容 1、专题调研；可供选择的调研项目：（1）杨凌居民调味品（或饮用水、乳品、食用油）消费调查（至少30户居民），以上任选一项进行调研并形成专题报告。 2、酱油质量指标的NIR光谱建模；3、大气环境质量监测；4、纯净水生产质量分析与控制；5、食品质构测定；6、食源微生物安全实验室观摩；7、不同冷冻食品超耐药细菌风险评估。三、 时间和地点见下页具体安排表。四、 考核实习结束后所有实习学生均应上交实习总结报告1份，该报告占实习总成绩的60%；平时表现（包括出勤等）占实
3、习总成绩的40%。食品质量与安全专业食品析与质量分控制教学实习1具体安排（第16周）时间班级实习内容地点6月4日（周一）1-4班上午：实习动员 下午：食品病源生物实验室观摩实习动员地点待定；食品病源生物实验室6月5日（周二）1班酱油质量指标的NIR光谱建模（I）食品化学实验室、近红外光谱室2班酱油质量指标的NIR光谱建模（II）食品化学实验室、近红外光谱室3班大气质量检测自选地点采样、食品工程实验室4班专题调研超市、入户调查以及图书馆等6月6日（周三）1班酱油质量指标的NIR光谱建模（II）食品化学实验室、近红外光谱室2班酱油质量指标的NIR光谱建模（I）食品化学实验室、近红外光谱室3班专题调
4、研超市、入户调查以及图书馆等4班大气质量检测杨凌自选地点采样、食品工程实验室6月7日（周四）1班专题调研超市、入户调查以及图书馆等2班大气质量检测自选地点采样、食品工程实验室3班酱油质量指标的NIR光谱建模（I）食品化学实验室、近红外光谱室4班酱油质量指标的NIR光谱建模（II）食品化学实验室、近红外光谱室6月8日（周五）1班大气质量检测自选地点采样、食品工程实验室2班专题调研超市、入户调查以及图书馆等3班酱油质量指标的NIR光谱建模（II）食品化学实验室、近红外光谱室4班酱油质量指标的NIR光谱建模（I）食品化学实验室、近红外光谱室姜莉 食品质量与安全专业10级食品分析与质量控制1教学实习具
5、体安排（第17周）时间班级实习内容地点指导教师6月11日（周一）1班不同冷冻食品超耐药细菌风险评估（I）食品微生物实验室王新、夏效东2班不同冷冻食品超耐药细菌风险评估（II）食品微生物实验室王新、夏效东3班纯净水生产质量分析与控制食品工艺实验室彭晓丽4班食品质构测定食品物性学检测实验室胡亚云6月12日（周二）1班不同冷冻食品超耐药细菌风险评估（II）食品微生物实验室王新、夏效东2班不同冷冻食品超耐药细菌风险评估（I）食品微生物实验室王新、夏效东3班食品质构测定食品物性学检测实验室胡亚云4班纯净水生产质量分析与控制食品工艺实验室彭晓丽6月13日（周三）1班纯净水生产质量分析与控制食品工艺实验室彭
6、晓丽2班食品质构测定食品物性学检测实验室梁灵3班不同冷冻食品超耐药细菌风险评估（I）食品微生物实验室王新、夏效东4班不同冷冻食品超耐药细菌风险评估（II）食品微生物实验室王新、夏效东6月14日（周四）1班食品质构测定食品物性学检测实验室胡亚云2班纯净水生产质量分析与控制食品工艺实验室彭晓丽3班不同冷冻食品超耐药细菌风险评估（II）食品微生物实验室王新、夏效东4班不同冷冻食品超耐药细菌风险评估（I）食品微生物实验室王新、夏效东6月15日（周五）1-4班上午：有机认证专家讲座 、食品安全专家讲座待定实习指导小组实习纪律及注意事项1.实习分组按班级划分；每班班长和学习委员为班实习组的正、副组长；每天
7、点名2次。2.实习时不得无故缺席，不得迟到早退；实习过程中需要穿试验服，严格按实习规定操作，注意安全。3.严格遵守实验室的规章制度，虚心向实习指导教师、实验员老师请教、学习。4.实习结束后，必须按时上交实习报告，截止时间为2012年6月22日各班收齐后交于修烛老师。5.实习报告内容要求：对各实验的操作过程和测定结果进行总结；对调研的报告进行分析；对各种讲座的内容较为全面的纪录，写出自己的感受和感想等。对实习过程中出现的问题独立思考，提出问题和解决问题。酱油理化指标化学测定酱油中总酸的测定及氨基氮的测定一、酱油总酸的测定1原理用标准氢氧化钠溶液滴定酱油中多种有机酸，从其消耗量计算出酸度，以乳酸来
8、表示其含量反应如下：RCOOH+NaOHRCOONa+H2O用酚酞作指示剂，滴定至溶液呈现浅红色，30s不褪色为终点。根据所消耗标准碱溶液的浓度和体积，计算样品中酸的质量分数（%）。2试剂（1）1%酚酞乙醇溶液（2）0.05mol/L氢氧化钠标准溶液3操作方法准确称取酱油样品10ml ，置于100ml烧杯中，加入50ml水和活性碳约5克（2药勺）加热煮沸，过滤，用30ml热水洗涤活性碳，滤液于100ml容量瓶中定容。准确吸取稀释溶液10ml于三角瓶中，加入50ml水及酚酞指示剂3滴，用0.05mol/L氢氧化钠标准溶液滴定至呈微红色为终点，记录所消耗氢氧化钠的毫升数。另取水50ml做空白滴定。
9、酱油总酸式中 C氢氧化钠标准溶液浓度（mol/L） V滴定样品耗用氢氧化钠的量 - 滴定空白耗用氢氧化钠的量（mL） V样样品测定时的+取用量（ml） K换算为适当酸的系数。乳酸0.090二、甲醛滴定法测定氨基氮含量1原理氨基酸含有酸性的COOH基，也含有碱性的NH2基，它们相互作用使氨基酸成为中性的内盐，不能直接用碱液滴定它的羧基。当加入甲醛时，NH3基与甲醛结合，其碱性消失，使COOH基显示出酸性，可用氢氧化钠标准溶液滴定NH+3基上的H+，从而求出氨基氮含量。2试剂（1）1%酚酞乙醇溶液（2）0.05mol/L氢氧化钠标准溶液（3）40%中性甲醛3操作方法准确称取酱油样品10ml ，置于
10、100ml烧杯中，加入50ml水和活性碳约5克（2药勺）加热煮沸，过滤，用30ml热水洗涤活性碳，滤液于100ml容量瓶中定容。准确吸取稀释溶液10ml于三角瓶中，加入50ml水及酚酞指示剂3滴，用0.05mol/L氢氧化钠标准溶液滴定至初现微红色，不记录所消耗氢氧化钠的毫升数。加入40%中性甲醛10ml，摇匀，放置1min，再用0.05mol/L氢氧化钠标准溶液滴定至呈微红色，记录所消耗氢氧化钠的毫升数V2。用同一条件以水代替酱油样品做空白对照滴定，记录所消耗氢氧化钠的毫升数V1。4 计算 式中 X样品中氨基氮含量（g/100mL） V2加入甲醛后消耗氢氧化钠标准液的体积（mL） V1空白滴
11、定消耗氢氧化钠标准液的体积（mL） c氢氧化钠标准液的浓度（mol/L） V滴定用样品液取用量（mL） 0.0141mol/L氢氧化钠溶液1ml相当的氮量酱油中铵盐的测定1 原理铵盐在弱碱性溶液中加热蒸馏，使氨游离蒸出，被硼酸溶液吸收，然后用盐酸标准溶液滴定，计算出铵盐的含量。2 试剂（1）氧化镁（2）2%硼酸（3）混合指示剂0.2%甲基红乙醇溶液1份与0.2%溴甲酚绿乙醇溶液5份混合（4）0.05M盐酸标准溶液3 仪器250ml蒸馏装置4 操作方法准确称取酱油2.0克，置于250ml蒸馏瓶中，加水约150ml，氧化镁约1克。接好蒸馏装置，并使冷凝管尖端插入接受瓶内的液面以下，瓶内预先放有2%
12、硼酸溶液10ml及混合指示剂3滴，加热蒸馏。收集馏出溶液约150ml，用少量水洗涤冷凝管尖端，停止蒸馏，用0.05M盐酸标准溶液滴定至灰红色为止。记录0.05M盐酸液的毫升数。5 计算6 VN0.017铵盐（以氨计%） 100 W式中 V滴定样液消耗盐酸标准液的量（mL） N盐酸标准液的浓度（mol/L） W样品重量（克） 0.0171mol/L盐酸标准溶液1ml相当的氨量酱油中氯化钠的测定(I) 1原理加入过量的硝酸银溶液使之与氯化钠作用，生成白色的氯化银沉淀，剩余的硝酸银用硫氰酸铵回滴，用硫酸铁铵做指示剂。反应式如下：NaCl+ AgNO3AgCl + NaNO3AgNO3(剩余的)+NH
13、4CNSAgCNS+NH4NO33NH4CNS+ FeNH4(SO4)2Fe(CNS)3+2(NH4)2SO42试剂（1）硝酸（2）6N硝酸：取190ml硝酸（相对密度1.42）加水稀释至500ml（3）硝基苯（4）0.1mol/L硝酸银标准溶液称取17g硝酸银溶于水中,转移到1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,置于暗处。（5）0.1mol/L硫氰酸铵标准溶液称取7.6g硫氰酸铵溶于水中,转移到1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。（6）10%硫酸铁铵（100ml内含6mol/L硝酸25ml）。3操作方法移取酱油5.0ml，置于100容量瓶中，加水至刻度，摇匀。吸取酱油稀释液10
14、ml于具塞三角瓶中，加水50ml，混匀。加硝酸5ml、0.1mol/L硝酸银溶液25ml和硝基苯5ml，摇匀。加入硫酸铁铵5ml，用0.1mol/L硫氰酸铵标准溶液滴定至血红色。4计算（N1V1N2V2）0.05845氯化钠（%） 100 W式中 W样品液实际用量（mL）N1硝酸银标准溶液的浓度（mol/L）V1硝酸银标准溶液加入量（ml）N2硫氰酸铵标准溶液的浓度（mol/L）V2硫氰酸铵标准溶液加入量（ml）0.05845NaCl的毫克当量5注意计算结果精确至小数点后第二位。允许差：同一样品的两次测定值之差,每100g试样不得超过0.2g。酱油中氯化钠的测定(II) 莫尔滴定法1 原理硝酸
15、银与氯化物作用生成氯化物白色沉淀，与铬酸钾则生成砖红色铬酸银沉淀。氯化银的溶解度比铬酸银溶解度低，所以氯化银先析出沉淀。当硝酸银与氯化物作用完毕后，过量的硝酸银才与铬酸钾作用而显红色，即为反应终点。NaCl+ AgNO3AgCl + NaNO32AgNO3+K2Cr2O4Ag2Cr2O4+KNO32 试剂（1）5%铬酸钾指示剂（2）0.1mol/L硝酸银标准溶液3操作方法 准确称取均匀样品1020ml，置于烧杯中，加入25ml水溶解，加入铬酸钾指示剂5滴，用0.1mol/L硝酸银溶液进行滴定至呈砖红色为止。NV0.05845氯化钠（%） 100W 式中 W样品液实际用量（mL）N硝酸银标准溶液
16、的浓度（mol/L）V硝酸银标准溶液滴定所耗毫升数（ml）0.058451mol/L硝酸银标准溶液1ml相当于氯化钠的质量近红外光谱仪使用教学实习现代近红外光谱（NIR）分析技术是近年来分析化学领域迅猛发展的高新分析技术，越来越引起国内外分析专家的注目，在分析化学领域被誉为分析“巨人”，它的出现可以说带来了又一次分析技术的革命。近红外区域是人们最早发现的非可见光区域。但由于物质在该谱区的倍频和合频吸收信号弱，谱带重叠，解析复杂，受当时的技术水平限制，近红外光谱“沉睡”了近一个半世纪。直到20世纪60年代，随着商品化仪器的出现及Norris等人所做的大量工作，提出物质的含量与近红外区内多个不同的
17、波长点吸收峰呈线性关系的理论，并利用NIR漫反射技术测定了农产品中的水分、蛋白、脂肪等成分，才使得近红外光谱技术曾经在农副产品分析中得到广泛应用。到60年代中后期，随着各种新的分析技术的出现，加之经典近红外光谱分析技术暴露出的灵敏度低、抗干扰性差的弱点，使人们淡漠了该技术在分析测试中的应用，此后，近红外光谱进入了一个沉默的时期。70年代产生的化学计量学(Chemometrics)学科的重要组成部分多元校正技术在光谱分析中的成功应用，促进了近红外光谱技术的推广。到80年代后期，随着计算机技术的迅速发展，带动了分析仪器的数字化和化学计量学的发展，通过化学计量学方法在解决光谱信息提取和背景干扰方面取
18、得的良好效果，加之近红外光谱在测样技术上所独有的特点，使人们重新认识了近红外光谱的价值，近红外光谱在各领域中的应用研究陆续展开。进入90年代，近红外光谱在工业领域中的应用全面展开，有关近红外光谱的研究及应用文献几乎呈指数增长，成为发展最快、最引人注目的一门独立的分析技术。由于近红外光在常规光纤中具有良好的传输特性，使近红外光谱在在线分析领域也得到了很好的应用，并取得良好的社会效益和经济效益，从此近红外光谱技术进入一个快速发展的新时期。一、近红外光谱分析原理 近红外光（Near Infrared，NIR）是介于可见光（VIS）和中红外光（MIR）之间的电磁波，按ASTM（美国试验和材料检测协会）
19、定义是指波长在7802526nm范围内的电磁波，习惯上又将近红外区划分为近红外短波（7801100nm）和近红外长波（11002526nm）两个区域。近红外光谱属于分子振动光谱的倍频和主频吸收光谱，主要是由于分子振动的非谐振性使分子振动从基态向高能级跃迁时产生的，具有较强的穿透能力。近红外光主要是对含氢基团（、）振动的倍频和合频吸收，其中包含了大多数类型有机化合物的组成和分子结构的信息。由于不同的有机物含有不同的基团，不同的基团有不同的能级，不同的基团和同一基团在不同物理化学环境中对近红外光的吸收波长都有明显差别，且吸收系数小，发热少，因此近红外光谱可作为获取信息的一种有效的载体。近红外光照射
20、时，频率相同的光线和基团将发生共振现象，光的能量通过分子偶极矩的变化传递给分子；而近红外光的频率和样品的振动频率不相同，该频率的红外光就不会被吸收。因此，选用连续改变频率的近红外光照射某样品时， 由于试样对不同频率近红外光的选择性吸收，通过试样后的近红外光线在某些波长范围内会变弱，透射出来的红外光线就携带有机物组分和结构的信息。通过检测器分析透射或反射光线的光密度， 就可以确定该组分的含量。近红外光谱分析技术包括定性分析和定量分析，定性分析的目的是确定物质的组成与结构，而定量分析则是为了确定物质中某些组分的含量或是物质的品质属性的值。与常用的化学分析方法不同，近红外光谱分析法是一种间接分析技术
21、，是用统计的方法在样品待测属性值与近红外光谱数据之间建立一个关联模型(或称校正模型，Calibration Model)。因此在对未知样品进行分析之前需要搜集一批用于建立关联模型的训练样品(或称校正样品，Calibration Samples)，获得用近红外光谱仪器测得的样品光谱数据和用化学分析方法(或称参考方法，Reference method)测得的真实数据。其工作原理是，如果样品的组成相同，则其光谱也相同，反之亦然。如果我们建立了光谱与待测参数之间的对应关系（称为分析模型），那么，只要测得样品的光谱，通过光谱和上述对应关系，就能很快得到所需要的质量参数数据。分析方法包括校正和预测两个过程
22、：（1）在校正过程中，收集一定量有代表性的样品（一般需要80个样品以上），在测量其光谱图的同时，根据需要使用有关标准分析方法进行测量，得到样品的各种质量参数，称之为参考数据。通过化学计量学对光谱进行处理，并将其与参考数据关联，这样在光谱图和其参考数据之间建立起一一对应映射关系，通常称之为模型。虽然建立模型所使用的样本数目很有限，但通过化学计量学处理得到的模型应具有较强的代表性。对于建立模型所使用的校正方法视样品光谱与待分析的性质关系不同而异，常用的有多元线性回归，主成分回归，偏最小二乘，人工神经网络和拓扑方法等。显然，模型所适用的范围越宽越好，但是模型的范围大小与建立模型所使用的校正方法有关，
23、与待测的性质数据有关，还与测量所要求达到的分析精度范围有关。（2）在预测过程中，首先使用近红外光谱仪测定待测样品的光谱图，通过软件自动对模型库进行检索，选择正确模型计算待测质量参数。近红外仪定标及样品分析的流程如下:收集/ 制备定标样品化学方法测定某成分含量用近外仪采集样品的光学数据光谱数据的数学转换(一阶或二阶导数)将化学方法测得数据输入回归计算收集制备待测样品建立定标方程 近红外仪扫描待测样品成分含量计算 最终结果从上述流程图可以看出,近红外光谱分析技术,其实就是一种间接的相对分析,通过收集大量具有代表性的标准样本,通过严格细致的化学分析测出必要的数据,再通过计算机建立数学模型,即定标,以
24、最大限度反应被测样本群体常态分布规律,然后再通过该数学模型或定标方程,预测未知样品的所需数据。二、实习目的。1、了解近红外光谱仪的工作原理。2、掌握近红外光谱仪操作规程及软件的使用。3、掌握红外光谱仪定量分析的全过程。物性测定仪使用教学实习物性测定仪（质构仪）具有专门的分析软件包，它可以对仪器进行控制，选择各种检测分析模式，并实时传输数据绘制检测过程曲线。内部计算功能，对有效数据进行分析计算，并可将多组实验数据进行分析比较，获得有效的物性分析结果。 一、仪器介绍仪器名称: 物性测定仪（质构仪） 仪器型号: TA-XT plus 由英国Stable Micro System公司设计并生产，可对样
25、品的物性概念作出数据化的表述。仪器设计有300多种探头可供选择，是业内公认的物性（质构）标准检测仪器，也是食品公司进行品控管理的首选品牌。准确度保证 第三方标准砝码进行精度自检，确保仪器准确度，测试数值满足国家计量。标准认可体系 用户可以在相应的测试范围内进行有针对性的校准，确保用户用于不同力量范围时均可保证仪器精度。 应用领域 粮油食品、面制品、米制品、谷物、糖果、肉制品、凝胶、休闲食品、宠物食品、果蔬。 检测数据 硬度、脆度、胶粘性、粘聚性、回复性、弹性、凝胶强度、咀嚼性等。 测试方法 测试力用拉力或压力进行标准方法的测试，包括TPA, 粘性, 衰减度 ，压力松弛等。国际标准 拥有AACC
26、，AOAC，AIB，ASTM，FINAT，PSTC，AFERA，AEN/ISO, GMIA等多家机构认证的食品。 力量感应元 5Kg、30Kg、50Kg的，并且更换只需要几分钟。测试参数 力量、时间、距离、温度、湿度。二、实习目的。1、了解物性测定仪的结构及应用领。2、掌握物性测定仪的操作规程及软件的使用。大气质量检测 总悬浮颗粒物 悬浮在大气中的液体或固体微粒的总称。一般用浓度表示，单位为毫克（或微克）每立方米。总悬浮颗粒物的测定采用重量浓度法。测定时用抽气泵使空气以一定流速通过滤膜，空气中的颗粒物就被阻留在滤膜上。根据抽气的流速和时间，计算被采集空气的体积，根据采样前后滤膜的重量差，计算悬
27、浮颗粒物的总重量，从而求出大气中颗粒物的浓度。在国际上，重量浓度法有大流量和小流量两种采样法。中国以小流量法作为测定大气中颗粒物的试行标准法。悬浮颗粒物中，粒径小于10微米的颗粒物称为飘尘，它能在大气中长期悬浮而不沉降，并能随呼吸进入人体。测定飘尘需用特殊的仪器，如分级采样仪器、压电晶体法飘尘测定仪等。 （总悬浮颗粒物的测定 参照GB/T15432-1995）氮氧化物 大气中主要的氮氧化物是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。测定大气中的氮氧化物是先将一氧化氮用氧化剂（如三氧化铬）氧化成二氧化氮，然后进行测定，并以二氧化氮浓度计量空气中的氮氧化物浓度。中国规定用盐酸萘乙二胺比色法作为测定大气
28、中氮氧化物的标准方法。其原理是用冰醋酸、对氨基苯磺酸和盐酸萘乙二胺配制成的溶液吸收二氧化氮，二氧化氮在溶液中形成亚硝酸根离子，与对氨基苯磺酸起重氮化反应,再与盐酸萘乙二胺偶合成玫瑰红色的偶氮染料,进行比色定量。测定时吸收液为5毫升,采样速度为每分钟300毫升。在吸收液呈微红色时,记录采样时间，计算采样体积。用标准亚硝酸钠配制各种浓度的等价标准溶液，也可用二氧化氮渗透管利用动态配气方法，稀释成各种浓度的标准气，然后定量地吸收至吸收液中，进行显色。同时测定试剂空白校正值，绘制经试剂空白校正后的标准比色曲线，计算每单位吸光度相当于二氧化氮的微克数BS。空气样品的测定方法与标准气的测定方法相同。两者分
29、别测定后按氮氧化物浓度(以NO2计,毫克/米3)等于BS(A-A0)(V0.76)式计算空气样品中的氮氧化物量。式中A为样品溶液的吸光度;A0为试剂空白溶液的吸光度；V为在标准状态下空气样品的体积（升）；0.76为NO2气体转换成溶液中NO娱的转换系数;BS为计算因子。氮氧化物的连续自动监测仪器有动态库仑仪、化学发光测定仪等。（氮氧化物的测定 参照 GB/T 15436-1995）食源微生物危害实验室观摩主要仪器检测原理简介一、 实时定量PCRPCR技术类似于DNA的天然复制过程，其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR由变性退火延伸三个基本反应步骤构成：模板DNA的变性：模板DNA经加热至 93 左右一定时间后，使模板 DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应做准备；模板DNA与引物的退火（复性）：模板DNA经加热变性成单链后，温度降至 55 左右，引物与模板 DNA单链的互补序列配对结合；引物的延伸：DNA模板-引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP为反应原料，靶序列为模板，按碱基配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板DNA 链互补的半保留复制链。重复循环变性退火延伸三过程，就可获得更多的“半保留复制链”。所谓实时荧光定量PCR技术，是指在PCR反应
