第一篇:食品安全檢測技術課程實習報告(化學部分)
實習報 告
實習名稱
系別
年級專業
學生姓名
指導老師食品安全檢測技術課程實習生物與化學工程系08級食品科學與工程
XX學院
2011年 9月 28 日
一、實習時間、地點和實習單位
實習時間:根據教學安排,課程實習于8月29日開始,為時兩周,2周到3周。實習地點:生化系食品分析實驗室
實習單位:邵陽學院生物與化學工程系
二、實習過程概述
開學就接到通知,要做食品安全檢測技術課程實習,已經有課程實習經驗的我們顯得有計劃起來,班委確定好分組后,每小組便開始商量實驗方案,我們這組經過激烈的討論后最終將方案確定下來。實驗分化學部分和微生物部分,為了和食品質量與安全專業的同學不發生沖突,我們先做化學部分,之后做微生物部分。化學部分主要內容有高效液相色譜法檢測苯甲酸、原子吸收法測重金屬隔、亞硝酸鹽的測定、農藥殘留量的測定四個實驗,夏湘老師審核通過了之后便開始做實驗。做實驗時我們小組既要有自己的計劃,也要結合班上的計劃,最后我們較好的完成了本次課程實習。
三、主要實習崗位和實習內容
(一)實驗內容
◆ 飲料中苯甲酸或苯甲酸鈉的測定
◆ 蔬菜中有機磷、氨基甲酸酯類農藥殘留量的快速檢測
◆ 食品中亞硝酸鹽含量的測定
◆ 蔬菜中重金屬鎘的測定
(二)實驗原理
◆ 苯甲酸或苯甲酸鈉的測定:樣品加溫除去二氧化碳和乙醇,調pH至近中性,過濾后進高效液相色譜儀,經反相色譜分離后,根據保留時間和峰面積進行定性和定量。
◆ 有機磷、氨基甲酸酯類農藥殘留量的快速檢測:在一定條件下,有機磷和氨基甲酸酯類農藥對膽堿酯酶正常功能有抑制作用,其抑制率與農藥的濃度呈正相關。正常情況下,酶催化神經傳導代謝產物(乙酰膽堿)水解,其水解產物與顯色劑反應,產生黃色物質,用分光光度計在412nm處測定吸光度隨時間的變化值,計算出抑制率,通過抑制率可以判斷出樣品中是否有高劑量有機磷或氨基甲酸酯類農藥的存在。
◆ 亞硝酸鹽含量的測定:試樣經沉淀蛋白質、除去脂肪后,用鍍銅鎘粒使部分濾液中的硝酸鹽還原為亞硝酸鹽。在濾液和已還原的濾液中,加入磺胺和N-1-萘基-乙二胺二鹽酸鹽,使其顯粉紅色,然后用分光光度計在538 nm波長下測其吸光度。將測得的吸光度與亞硝酸鈉標準系列溶液的吸光度進行比較,就可計算出樣品中的亞硝酸鹽含量和硝酸鹽還原后的亞硝酸總量;從兩者之間的差值可以計算出硝酸鹽的含量。◆ 重金屬鎘的測定:原子吸收光譜法是基于氣態原子的外層電子,對從光源發射的被測元素的特征共振線的吸收,由輻射減弱的程度以求得樣品中被測元素的含量,氣態的基態原子與物質的含量成正比,故可用于進行定量分析。
(三)實驗器材和藥品
◆ 雪碧中苯甲酸的檢測:高效液相色譜儀:配有紫外檢測器;離心機:轉速不低于4000 r/min;超聲波水浴震蕩器;漩渦混合器;pH計;天平:分度值為0.01g和0.1mg。所用試劑均為分析純,實驗用水符合GB/ 6682要求。
甲醇;
乙酸銨溶液;
氨水(1+1):氨水與水等體積混合;
苯甲酸標準儲備液:準確稱取0.2360g苯甲酸鈉,加水溶解并定容至200mL,此溶液中每毫升相當于含苯甲酸1.00mg;
微孔濾膜:0.45μm,水相;
◆ 萵筍葉中鎘的檢測:要求使用去離子水,優級純或高級純試劑;原子吸收分光光度計;硝酸;鹽酸;
鎘標準儲備溶液:精密稱取1.0000g金屬鉛(99.99%),分次加入20mL鹽酸(1+1)溶解,加2滴硝酸,移入1000mL容量瓶中,加水稀釋至刻度。此溶液每毫升相當于1mg鉛;
鎘標準使用液:吸取10.0mL鉛標準儲備溶液,置于100mL容量瓶中,加0.5mol/L硝酸稀釋至刻度。如此多次稀釋至每毫升相當于0.1μg鎘的標準使用液;
◆ 腌菜中亞硝酸鹽檢測試驗:食品亞硝酸鹽快速測定儀、亞硝酸鹽試劑;
◆ 萵筍葉中農殘的檢測試驗:農藥殘毒快速檢測儀、農藥殘留化學試劑:按文獻國標法(GB/T5009.199-2003)分裝操作配制。
(四)結果與分析
◆ 可樂中苯甲酸的含量為0.0276g/kg,雖然這個結果符合國標,但是感覺這個數據是否太低,結果有一定的偏差。
◆ 萵筍葉中隔的含量為10.15μg/kg。
◆ 腌菜中亞硝酸鹽的檢測中,透過率是0.701,亞硝酸鹽的含量為0.00mg/kg,這個結果很是意外,有同學說是因為腌菜中的亞硝酸鹽過低才沒有檢測出亞硝酸鹽,但是我個人認為可能是因為我們處理樣品的過程發生了失誤或者處理不當。
◆ 萵筍葉農殘檢測中,抑制率為83.3%。當被測樣品的抑制率在50%以上時,表示被測樣品中有高劑量有機磷或氨基甲酸酯類農藥存在,樣品為陽性結果,陽性結果的樣品需要檢驗2次以上。對陽性結果的樣品,可用其他方法進一步確定農藥品種的含量,并上報有關部門進行處理。
(五)問題與討論
◆ 儀器上除農藥殘毒快速檢測儀沒有接觸過,其他儀器都在以前的實驗中用過,但是還是很陌生,這說明我們在以前的實驗中沒有用心的去做去學。雖然說學校的儀器很少,也不夠先進,也有不少同學因此而抱怨,但是我覺得我們連這些簡單的儀器操作都不會使用,以后找工作確實是很困難的事情。
◆ 有幾次課程實習經驗的我在準備和時間安排上顯得要合理一些,但是感覺自己的動手能力沒有突破性的進步,操作儀器時要問東問西,做實驗時也要依靠實驗指導書。
四、實習收獲和重要心得體會
在課程實習的這段時間里,感觸頗多。通過這次的實習,我得到了課本上沒有的東西,增長了自己的見識。
食品安全檢測技術課程實習是食品質量與科學本科專業以及食品質量與安全本科專業知識體系中的核心課程,分為微生物部分和化學部分。教學過程以實驗教學貫穿始終,重點培養學生的實際動手能力,是不可缺少的實踐性教學環節。通過實習掌握食品安全評價基本技術,并結合食品生產和科研技術的發展,運用綜合的實驗方法、實驗手段對學生的知識、能力、素質形成綜合的培養,為今后從事食品生產和科研開發作必要的準備。
實習期間,了解了食品安全評價基本技術,同時,在實習期間與同學們一起動手、相互溝通中使我得到了更多的收獲。我還了解到我們專業領域的發展和現狀,為自己今后走進該行業學習和工作開了個先機。另外,在實習過程中我還了解到實際工作中要注意的問題以及專業素養。
在實習的過程中,我過于側重親手操作,而沒有去思考為什么要這樣做,這樣做的目的又是什么,對于這些問題我只是一知半解,體現出我做事還不夠成熟,做事考慮的不夠全面,使得我對自己的行為作出反思,下一次避免同樣的錯誤。同時讓自己也明白不要怕犯錯誤,并且要勇于犯錯誤,因為現在我們是可以犯錯誤的,在錯誤中提取教訓,讓自己在以后的工作不犯錯誤才是重點,現在犯得錯誤越多以后犯錯誤的概率就越低。
在操作方面,雖然已經大四了,也做了無數次實驗,還有幾次課程實習的經驗,但是一些操作的動作要領依然沒有掌握,甚是有的操作是錯誤的。雖然整體上把握的還是不錯,時間安排的也比較緊湊,對自己的分工也很明確,但是一些問題還是存在的。
總之,在這次的實習中,我在學習上、見識上、工作上都是有收獲的,發現了自己的不足之處,也看到了自己發展空間。
五、存在不足和建議
◆ 這個課程實習是食品安全方面的,從安全方面看,影響食品安全因素除自身因素外,一般是微生物因素、化學因素和物理因素。而這次實習可以說是前面微生物檢測課程實習和食品分析課程實習兩者的結合,也就是說這次課程實習注重的是微生物因素和化學因素,本人覺得物理因素對食品的影響也很大,所以應該在加一個物理部分的實驗。
◆ 化學部分實驗使用的儀器比較多,而我對儀器的使用比較陌生,對儀器的操作有待提高。這是我自己的一個不足之處,但是我發現其他同學基本上也是一樣,唯一感到欣慰的是在實驗的過程多少能回憶起以前做實驗時需要注意的地方。
第二篇:食品安全檢測技術
食品危害因子類型:1生物危害:細菌、寄生蟲、病毒;2化學危害:天然毒素、添加劑、農獸藥、化肥、清洗消毒劑;3物理危害:頭發、昆蟲、玻璃、金屬、輻照技術。食品安全檢測技術的基本原則:質量、安全、快速、快速、可操作、經濟
檢驗中的計量器具必須按國家規定及規程計量和校正。氣相色譜原理:利用試樣中各組分在氣相和固定氣液-固液相間的分配系數不同,當氣化后的試樣被載氣帶入色譜柱中運行時,組分就在其中的兩相間進行時,組分就在其中的兩相間進行反復多次分配,經過一定的主場后便彼此分離按順序離開色譜柱進入檢測器,產生的離子流訊號經放大后,在記錄器上描述出各組分的色譜峰。檢測器:氫火焰離子化驗檢測器(FID)、火焰光度檢測器(FPD)、電子捕獲檢測器(ECD)、氮磷檢測器(NPD)等。
液相色譜原理:是由流動相將被分離的混合物帶入色譜柱中,根據各組分在固定相及流動相中的吸附能力、分配系數、離子交換作用或分子的差異進行分離。常用儀器:紫外檢測器、視察折光檢測器、熒光檢測器、光電二極管陣列檢測器。
殘留物質:在食品原料的生產過程中,由于各種原因而引起食品原料中對消費者健康存在安全性問題的有害化學物質,例如農藥殘留、獸藥殘留、化肥殘留、飼料添加劑。
殘留物質的分析方法:儀器分析(GC、LC、HPLC、LC-MS、GC-MS);生物化學方法(微生物法、酶法、免疫學法);生物傳感器(酶傳感器、免疫傳感器、微生物傳感器);生物芯片法;分子印跡合成受體技術。
農藥殘留:指農藥殘留使用后,殘存在生物體、農副產品和環境中微量農藥原體、有毒代謝產物、降解物和雜質的總稱。
目前我國農藥殘留最突出的是蔬菜中的農藥殘留
化肥污染的主要問題主要是食品中的硝酸鹽污染和重金屬污染。
農藥按其作用分類:殺蟲劑,殺菌劑,除草劑,植物生長調節劑。按加工劑類型分為:粉劑,可濕性粉劑,可溶性粉劑,乳油,顆粒劑,水劑,膠懸劑。使用較多的農藥:有機磷類,氨基甲酸酯類,擬除蟲菊酯類。
有機氯農藥殘留的定性方法:焰色法(無色火焰中呈綠色),亞鐵氫化銀試紙法(藍色)
氣相色譜法測有機氯農藥殘留:操作步驟:石油醚提取,濃硫酸凈化,測定,計算。檢測器:Ni63電子捕獲檢測器。
有機磷農藥殘留的定性方法:剛果紅法(藍色),紙上斑點法原理
氣相色譜法分析有機磷農藥常用:火焰光度檢測器或氮磷檢測器。
農藥殘留分光光度計法測有機磷和氨基甲酸酯農藥的原理:有機磷和氨基甲酸酯農藥是乙酰膽堿酶和羧酸酯酶的抑制劑,在試驗條件下,它們可以降低乙酰膽堿酶和羧酸酶催化乙酰膽堿或羧酸脂的水解速度,所以實驗體系中存在的乙酰膽堿或羧酸脂的量越多,表示酶抑制劑存在量越多,即有機磷或氨基甲酸脂農藥越多,分析乙酰膽堿的殘留量時可以利用乙酰膽堿與羥胺、列離子形成有色絡合物而進行分光光度分析。三氯化鐵-鹽酸溶液:出去蛋白質,排除沉淀干擾。
鹽酸萘乙二胺法測硝酸鹽和亞硝酸鹽中蛋白質沉淀劑:飽和硼砂溶液,亞鐵氰化鉀,乙酸鋅。
獸藥:狹義是指用于預防和治療畜禽疾病的藥物。
獸藥殘留:是指動物性產品的任何可食部分含有的獸藥母化合物或其代謝物的總稱。獸藥殘留的種類:抗生素類,磺胺類,硝基呋喃類,抗寄生蟲類,激素類藥物。
抗生素:指在低微濃度下即可對某些生物的生命活動有特異抑制作用的化學物質的總稱。抗生素是細菌、放線菌和真菌等微生物的代謝產物,對各種病原微生物有強大的一致或殺滅作用。廣義抗生素包括抗微生物的抗生素(抗細菌、抗真菌、抗立克次體、抗衣原體和抗病毒等)和抗腫瘤抗生素。常用的抗生素主要是指抗微生物感染的抗生素。
對動物性食品中的抗生素,驅蟲劑等的分析和檢測一般采用HPLC法
激素:是機體某些組織分泌的特殊有機物質,能夠活化或抑制不同的組織細胞,調節機體的各種代謝活動。
在畜牧業中激素的作用:防治疾病,調整繁殖和較快生長發育速度。
氣相色譜標定法測定白酒中甲醇及雜醇油所用的內標物為乙酸乙酯,檢測器為FID氫火焰檢測器,流動相為N2,食品中吊白塊的測定原理及所用試劑:在酸性條件下樣品進行蒸餾,流出物用水吸收,吸收液中甲醛與乙酰丙酮及銨離子反應,生成黃色物質,與標準系列比較定量,在另一酸性條件下對樣品進行蒸餾,流出物用20%乙酸鉛吸收,吸收液酸化后用碘標準液滴定,測定SO2量。操作步驟:標準曲線紙杯,樣品處理,顯色操作。食品中糖精鈉薄層層析法測定的原理:在酸性條件下,食品中糖精鈉用乙醚提取,濃縮,薄層色譜分離,顯色后于標準比較,進行定性和半定量測定。操作步驟:樣品提取,薄層板制備,點樣,展開與顯色,計算。試劑的作用:1無水NA2SO4:乙醚層脫水,2無水乙醇:溶解殘留物。
食用合成色素紙層析測定中,在吸附過程中用聚苯酰胺吸附色素,在解析過程中用堿液解析色素。
常見到產毒真菌多為曲霉菌屬,青霉菌屬,鐮刀菌屬。食品中常見到 霉菌毒素有:黃曲霉毒素、赤者曲霉毒素雜色去霉毒素、黃天精、環氯素、展青霉素。
霉菌毒素通常也成為真菌毒素,是霉菌產生的具有生物毒性的次級代謝產物
黃曲霉毒素(AFT),其中的B1,M1是強致癌物,因為B1
毒性和致癌性最強,且又是食品中污染的主要形式,故作為污染指標,AFT難溶于水,易溶于油、甲醇、丙酮、氯仿等有機溶劑,在紫外線下,B1、B2發藍紫色熒光,C1、C2發藍綠色熒光,共有12種 黃曲霉毒素的檢測方法主要有:薄層色譜法、高效液相色譜法、酶聯免疫法、熒光光度法、微柱篩選法。
黃曲霉毒素薄層層析法檢測的原理:樣品中的黃曲霉毒素B1,經有機溶劑提取、凈化、濃縮、薄層分析后,在波長365nm紫外光下產生藍紫色熒光,根據其在薄層上顯示熒光的最低檢出量賴測定黃曲霉毒素B1的含量。
免疫分析:IA,是基于抗原抗體特異性識別和可逆性結合反應為基礎的分析方法。通過對半抗原或抗體進行標記,利用標記物的生物或物理或化學放大作用,對樣品中特定的殘留物進行定性定量檢測
酶聯免疫:ELISA,是將抗原抗體反應的高度特異性和酶的高效催化作用相結合建立的一種免疫分析方法。原理:ELISA是在免疫酶技術上發展起來的一種新型免疫測定技術,ELISA過程包括:抗原吸附在固相載體上,這個過程稱為包被,加待測抗體,再加相應酶標記抗體,生成抗原-待測抗體-酶標記抗體的復合物,再與該酶的底物反應生成有色產物。借助分光光度計的光吸收抗體的量。待測抗體的量與有色產物成正比。同理也可包被抗體,測定抗原含量。ELISA可用于測定抗原,也可用于測定抗體。ELISA常用的四種類型:直接法測定抗原,間接法測定抗體,雙抗體夾心法測定抗原,競爭法測定抗原。
抗體:是機體在抗原刺激下所產生的特異性球蛋白,是免疫分析的核心試劑。
親和層析:是根據流動相中的生物大分子與固相表面偶聯的特異性配基發生親和作用,雙方專一的結合成復合物,然后利用親和吸附劑的可逆性質,通過特定的洗脫機洗脫,可以達到分離,純化與固定相有特異親和能力的某種物質,這種利用生物分子間親和吸附和解離的層析方法稱為親和層析法。
親和層析四步操作:偶聯、吸附、清洗、洗脫
親和層析常用的載體:纖維素、瓊脂糖凝膠、聚丙烯酰胺凝膠、聚乙烯凝膠。
人體內礦物質三大類:常量元素、微量元素、有毒元素。限量元素:微量元素和有毒元素的合稱。
比重d>5的金屬稱為重金屬。國標中測Pb的方法有:1石墨爐院子吸收光譜法;2氫化物院子熒光光譜法;3火焰原子吸收法;4二流腙比色法;5單掃描極譜法
雙流腙比色法測鉛試驗中的掩蔽劑有鹽酸羥胺,氰化鉀,檸檬酸銨。
加工過程中產生的有害物質包括:N-亞硝基化合物,苯并芘,丙烯酰胺,氯丙醇
N-亞硝基化合物根據化學結構分為亞硝胺和N-亞硝酰胺。
丙烯酰胺致癌物質在動物和人體均可代謝轉化為其致癌活性代謝物環氧丙酰胺。
丙烯酰胺高效液相色譜法色譜柱:反相18柱,20cm*4.6mm,5μm;流動相:V甲醇:水=95:5,流速
0.8ml/min;檢測器:二極管陣列檢測器。
氯丙醇氣相色譜法色譜柱:不銹鋼柱;檢測器:火焰電離檢測器;流動相:He或空氣。油脂質量的檢測包括:酸價,皂化價,碘值,過氧化值,氧化值。
銀鹽法原理:樣品消化后,在酸性條件下,用氯化亞錫將五價的砷還原成三價的砷,再利用鋅和酸反應產生原子態氫,將三價砷還原為砷化氫,再與二乙基二硫代氨基甲酸銀作用,在有機堿存在下,生成棕紅色膠態銀,進行比色測定,在生成AsH3過程中,有H2S,會干擾測定,可用浸泡過的醋酸鉛的棉花賴排除H2S的干擾。操作步驟:試樣處理,標準曲線的繪制,樣品測定,計算
食品摻假:是指向食品中非法摻入外觀、物理性狀或形態相似的非同種類物質或同種質量低劣物質的行為。
摻假方式:摻兌,混入,抽
取,假冒,粉飾
牛乳中摻假:1摻水:增加食品凈含量,獲利;感官檢驗,比重法,阿貝折光儀法;2摻洗衣粉:增加奶質渾濁度;熒光法;3摻堿性物質:掩蔽牛奶酸敗,降低濃度;溴甲酚紫法,溴麝香草酚藍法,玫瑰紅酸定性法;4摻尿:提高蛋白質含量;尿中含肌酐,與堿性苦味酸反應呈紅色或橙色;5摻尿素:提高蛋白質含量;格里斯試劑法;6摻淀粉、米汁、豆漿;增加重量、提高密度;碘-淀粉、皂素溶于熱水或熱酒精可與氫氧化鈉反應生成黃色物質;7摻蔗糖:改善鮮奶口味;間苯二酚法;8摻單-電解質;增加比重或中和酸度;9摻防腐劑:防止酸敗、延長保質期。
食用油中摻鹽水,增加油的重量
酒中摻敵敵畏,有酩酊感,被誤認為好酒。
辣椒粉摻紅磚粉,加強色澤,增加比重。
蜂蜜摻水加重,摻糖提高甜度,摻蜜糖淀粉類增大黏度,摻食鹽增加濃度黏度減小 面粉增白劑:吊白塊,亞硫酸鹽,過氧化苯甲酰。摻溴酸鉀增筋勁和品質改良劑。乳制品中摻偽的檢測
實驗原理 在樣品中摻一些中和劑、可溶性鋇鹽、豆漿、尿素、食鹽、芒硝、防腐劑等雜質有害人體健康物質都可以用不同方法檢測出來。實驗原料:鮮牛奶
實驗試劑:溴甲酚紫、玫瑰紅酸鈉、HCl、乙醇+乙醚
(1:1)、KOH、混合試劑、二乙酰一月虧、硝酸銀、酪酸鉀、20%醋酸、1%氯化鋇、FeCl3溶液等
四、實驗方法:
1、牛乳中摻中和劑的檢測 溴甲酚紫在PH為5..2~6..8~8.0的溶液中,顏色有黃色變為紫色-至藍色,當牛乳中摻中和劑時溶液呈天藍色。取一支試管加入樣品5ml,加入1%溴甲酚紫指
示劑3~4滴,觀察并記錄實驗現象。
2、牛乳中摻可溶性鋇鹽的檢驗:將濾紙浸于2%玫瑰紅酸鈉溶液中待干燥后備用。取上述濾紙條滴一滴樣品,如有鋇存在顯紅褐色,再加入HCL(1+20)1滴即轉變為鮮紅色。
3、牛乳中摻豆漿的檢驗:豆漿中含有皂素,皂素可溶于熱水火熱乙醇中,并與KOH生成黃色。取待測樣品20ml,放入150ml三角瓶中加入乙醇+乙醚(1:1)混合液3ml,,加25%KOH5ml搖勻,同時做空白試驗,弱若樣品呈微黃色表明有豆漿存在,呈暗白色則不含豆漿。
4、牛乳中摻尿素檢驗:取牛乳5ml于試管中加0.5ml二乙酰一月虧,3ml酸試劑,充分混勻后在沸水中準確加熱一分鐘(不得超過1.5min),立即放入冷水中觀察,1min后呈粉紅色則存在。
5、牛乳中摻食鹽的檢驗:硝酸銀和鉻酸鉀呈紅色反應,如牛乳中的Cl-含有超過天然乳中的含量,全部生成AgCl沉淀呈現黃色反應。取5ml0.01mol/lAgNO3加入2滴10%鉻酸鉀溶液于試管中混勻,加待測樣品1ml充分混勻,如牛乳呈黃色則說明其中的氯離子含量大于0.14%。
6、牛乳中摻芒硝的檢驗:鋇離子與玫瑰紅酸鈉反應生成紅色玫瑰紅酸鋇,如牛乳中含大量的硫酸根離子則可與鋇離子生成不溶性硫酸鋇,使玫瑰紅酸鈉的紅色消失變為黃色。取樣品5ml與試管中加1~2滴20%醋酸,4~5滴1%氯化鋇,2滴1%玫瑰紅酸鈉。搖勻靜置,摻芒硝呈黃色,天然乳為粉紅色。
7、牛乳中摻防腐劑的檢驗:取牛乳1ml于試管中加入0.5ml氯化鐵溶液,放入沸水中加熱1min,此時牛乳凝固,有甲醛存在則出現紫色,顏色深淺與甲醛含量呈正比。
畜禽肉中四環素殘留的測定 實驗原理:試樣經提取,微孔濾膜過濾后直接進行,用高效液相色譜分離,紫外檢測器檢測與標準系列比較即可得四環素含量
儀器與試劑:乙腈
0.01mol/lNaH2PO4 四環素標準液 5%高氯酸 恒溫振蕩器 離心機 高效液相色譜實驗原料:豬肉
操作方法:色譜條件,標準曲線制作,樣品測定,計算 加入5%高氯酸的作用是什么?因四環素在PH高的環境下,極易與金屬離子結合,造成負面影線,加高氯酸控制酸度,達到更有效提取四環素的作用。
組胺含量的測定
實驗目的:學習比色法測定組胺含量的原理和方法
實驗原理:魚肉中的組胺用正戊醇提取,與偶氮試劑反應呈橙色,與標準系列比較定量,即可求出組胺含量。
實驗試劑與儀器:碳酸鈉 氫氧化鈉 對硝基苯胺 正丁醇 三氯乙酸 鹽酸 組胺標準品 具塞錐形瓶 分液漏斗 721分光光度計
實驗方法:
1、組胺標準曲線的制定
2、樣品中組胺的提取:取10g左右切碎的魚肉于具塞錐形瓶中,加入
20ml0.1/ml三氯乙酸浸泡2至3小時過濾小燒杯中,用
NaOH調PH為9--10,取1ml濾液于分液漏斗中,再加入3ml正戊醇振搖5min,重復操作3次,合并上層液于10ml容量瓶,用正戊醇提取液于分液漏斗中提取,再加入
1mol/LHCL3ml震蕩5min,取下層液,重復操作3次,合并下層液于10ml容量瓶中,再用鹽酸定容。
3、取1ml上述提取液于10ml離心管仲,分別加入15%碳酸鈉及偶氮試劑各3ml,加入至10ml搖勻,放置10min于480nm處測吸光度
4、計算:樣品中組胺含量(mg/kg)=1000*(m0/m)*V 用正戊醇提取前為什么要調PH為9~10?為什么還要用HCL提取3次?破壞組織,使組胺游離出來。加HCL提取三次是為了純化提取的組胺。食品中著色劑含量的測定 實驗原理:水溶性酸性合成著色劑在酸性條件下被聚酰胺吸附,而在堿性條件下被解吸,再用紙色譜或薄層色譜法進行分離,于標準比較定性定量,最頂檢出量為5ug,點樣量為1g,樣品最低檢出量約為50mg/kg.實驗原料:果凍
儀器與試劑;聚酰胺粉 乙醇 乙醇胺溶液 PH=6的水 檸檬酸溶液 正丁醇—無水乙醇—氨水(6+2+3)著色劑混合標準液 燒杯 吸管等
實驗步驟:1。樣品處理 稱取100g樣品 加入30ml水搗碎,稱取粉碎樣品40g左右,溫熱溶解,若樣品PH較高用檸檬酸溶液調至4左右。2。吸附分離:將處理后所得的溶液加熱到70°C,加入1g聚酰胺粉充分搖勻,用檸檬酸溶液調PH至4,使著色劑完全被吸附,若溶液還有顏色可再加一些聚酰胺粉。將吸附著色劑的聚酰胺粉全部轉入漏斗中過濾,用PH=4的70℃水反復清洗,每次20ml,邊洗邊攪拌。若含有天然著色劑再用甲酸甲醇溶液洗滌1-3次,每次20ml至溶液無色為止,再用70℃的水多次洗滌至流出液為中性,洗滌過程中必須充分攪拌。然后用乙醇—氨溶液分3次解吸全部著色劑,收集全部解吸液與水浴上除氨。將上述溶液至水浴鍋上濃縮至2ml后轉移入10ml容量瓶中,用乙醇洗滌容器,洗液轉入容量瓶中并稀釋至刻度10ml。3。定性 取色譜用紙,在距底邊2㎝起始線上分別點3~10ul樣品溶液,1~2ul著色劑標準液分別呈有正丁醇—無水乙醇—氨和正丁醇—吡啶—氨水展開劑的層析缸中,用上行洗展開,待溶劑前沿展至15㎝處,將濾液取出,于空氣中晾干與標準斑比較定性,也可取樣0.5ml樣液在起始線上從左至右點成條狀,紙的左邊點著色劑標液,依次展開,晾干后定性,靛藍在堿性條件下易褪色,可用甲乙酮—丙酮—水作展開劑。
為什么用聚酰胺吸附時要用檸檬酸將PH值調至4?在酸性條件下吸附劑聚酰胺能發會更好的作用,吸附著色劑
為什么要用70℃熱水流至流出液到中性?70度的水能使實驗材料保持流體狀態,便于操作;流至中性是為了中和前面所加入的檸檬酸
第三篇:2007級食品科學與工程專業《食品安全檢測技術課程實習》指導書
食品安全檢測技術課程實習指導書
——化學危害性項目
(2007食品科學與工程)
邵陽學院生物與化學工程系
2010年7月
目錄
一、實習目的及要求
二、實習內容
三、實習安排
四、實習筆記和實習報告要求
五、實習成績評定
六、實習紀律要求及安全注意事項
一、實習目的及要求
根據教學大綱要求,通過二周的實習,學生應了解試樣的采集、保存和制備方法,了解試樣的常規化學危害性分析項目及質量技術指標,掌握常見分析檢測方法及其操作,熟悉有關儀器設備的使用方法,并初步具有分析解決實際遇到的具體問題的能力。實習中應注重培養和提高動手能力,進一步鞏固和深化課堂理論知識,達到理論與實踐相輔相成,融會貫通,為今后參加工作奠定一定基礎,并通過實習培養學生良好的職業道德觀和團隊分工協作精神。
要求明確課程實習目的和任務;實習方案經指導老師審閱通過后才能進行下一步實習工作;認真實習,如實填寫實習記錄本;每一組同學既要合作,又要獨立完成分析檢測工作。
二、實習內容
根據給出的試樣(酸奶、豆奶、奶粉、水、牛奶、營養米粉、白酒、水果罐頭等任一種,在實驗條件允許的情況下,學生也可選擇自己感興趣的樣品)查找資料,了解常規化學危害性分析項目、分析方法及質量技術指標,選擇其中的3-4個項目寫出實習方案,并進行分析檢測(包括溶液的配制等準備工作),實習結束后寫出實習報告,并對結果進行分析。
三、實習安排
實習時間:根據教學安排,課程實習于13周開始,為時二周。
實習地點:3教學樓507
四、實習筆記和實習報告要求
及時如實記錄數據,填寫好實習筆記有關內容;按學校有關文件格式要求及時寫出實習報告,要求內容具體(列出所選物料常規分析項目及質量技術指標;列出所選項目的分析檢測方法及操作規程;寫出原始實驗數據、處理結果,并與質量技術指標對照,給出結論;總結實習獲得的經驗教訓,提出建議)。
五、實習成績評定
1、出勤及態度(實習記錄、安全、文明、團結合作、尊重教師、服從指導)(15%)
2、方案設計(15%)
3、實習操作(30%)
4、實習報告(40%)
六、實習紀律要求及安全注意事項
1、實習中樹立安全第一的思想,嚴格按操作規程操作;服從領導,尊重指導老師,認真學習,勤于思考。
2、全班分成六個實習小組,每個實習小組選出組長一人,負責登記本組人員考勤,組織調動本組同學進行實習,協助實驗員老師領發、清點實驗材料、儀器及藥品,協助指導老師解決實習過程中出現的問題;實習結束給出小組成員考勤情況及相關成績。
3、實驗儀器不得遺失、損壞、實習完畢如數歸還。如有遺失,照價賠償,并寫出檢討,以告誡他人愛護公物。
4、現場清潔衛生:每天下課前應清理現場,檢查儀器、材料并歸位。
5、不準在工作現場喧嘩,有事及時找老師解決。
6、實習期間原則上不準請假,特殊情況必須經班主任(學生輔導員)同意并報告指導老師。
如有違紀者,指導老師有權終止其實習行動,直到其認識并改正錯誤。
第四篇:化學與食品安全課程論文
化學與食品安全
摘 要:隨著經濟的發展,人們思想意識的提高,食品安全問題成為目前我們最為關注的話題之一。食品安全與化學物質息息相關。例如,化學添加劑的使用,大大改善了食品的質量和色香味,對防腐效果產生積極作用,但是,濫用食品添加劑可以引發多種食品安全問題。同樣,還有化學藥物殘留,化學反應生成有毒物質等都與食品安全問題密切相關。關 鍵 詞:化學
食品安全
化學添加劑
生命健康 防治策略
引 言:食品安全是關系到億萬人民健康生活的大事,是中華民族富民強國繁榮興旺的根基。中國有句古話“民以食為天”,就是說食品是人類生存的最基本最重要元素。然而,近年來我國食品安全的形勢十分嚴峻,各類食品污染的事件屢屢發生,嚴重損害了廣大消費者的利益和康,同時也在國際上造成了嚴重的負面影響。由三鹿奶粉事件引發的關于食品安全問題,已經引起公眾談“食”色變,有人甚至提出“中國的食品怎么了? 明天我們還能吃什么?”的疑問。造成食品安全問題的因素是多方面的,這里我只談化學添加劑的使用對食品安全問題的影響。
1、食品安全的概念
根據世界衛生組織(WHO)最新的定義食品安全(food safety)是指“食物中有毒、有害物質對人體健康影響的公共衛生問題”。起初是一個較為絕對的概念。后來人們逐漸認識到絕對安全或者不存在絲毫的危險是很難做到的。食品安全更應該是一個相對的、廣義的概念。一方面,任何一種食品即使其成分對人體是有益的,或者其毒性極微,如果食用數量過多或食用條件不合適,仍然可能對身體健康引起毒害或損害。譬如,食鹽過量會中毒,飲酒過度會傷身。另一方面,一些食品的安全性又是因人而異的。譬如,魚、蝦、蟹類水產品對多數人是安全的,可確實有人吃了這些水產品就會過敏,會損害身體健康。因此,評價一種食品或者其成分是否安全,不能單純地看它內在固有的“有毒、有害物質”,更要緊的是看它是否造成實際危害。
2、化學與食品安全的現狀
近年來,水產品中存在著甲醛,奶粉中含有三聚氫銨,銀耳用二氧化硫漂白,還有亞硝酸鈉、蘇丹紅食品安全問題。食品安全問題在全球范圍內接二連三地發生,世界各大洲均有食源性疾病的爆發,而且流行速度快、涉及范圍廣、持續時間長,如比利時爆發的二口惡英事件、英國的瘋牛病、歐洲的口蹄疫等,以及國內發生的瘦肉精中毒事件、工業用油拋光毒大米事件、蔬菜中農藥殘留導致的中毒事件等頻頻見。有關食品質量、食品安全的問題已經引起世界性的恐慌,日漸成為國人關注的焦點。
2.1老酸奶、果凍的“明膠疑云”
老酸奶。果凍的“明膠疑云”還未澄清,《每周質量報告》欄目又曝光了“皮鞋膠囊”:在浙江省新昌縣號稱“膠囊之鄉”的儒岙鎮,大量國家明令禁止用作食品藥品原料的工業明膠,被用于加工制作藥品的膠囊。
此外,《南方都市報》記者對“皮革水解物”如何變身食用明膠及食用蛋白質進行了調查。該報記者獲得信息,這是一個由來已久的鏈條:從國外進口的“洋垃圾”及從制造業發達的長三角、珠三角等地輸入的皮革下腳料,在北方鄉鎮一家家明膠廠、土膠廠經過加工、提煉,再運往天南地北的食品廠和醫藥企業,添加在牛奶、冷飲、糖果、香腸、果凍、方便面、膠囊等食品和藥品中。
該報記者在山東省博興縣興福鎮調查時發現,該鎮在2005年之前曾是中國兩大明膠產地之一。大量工廠使用皮革廢棄物加工食用明膠,或提取人造蛋白粉,向下游全國各地的食品廠提供輔添原料,是當地人共知的秘密,甚至一度引以為豪。2004年5月,央視《生活》記者曾對這里生產的“垃圾明膠”進入食品鏈條進行曝光。5年后,該報記者再次來到這里,發現一切仍在繼續,只是更加隱蔽。
據透露,一家明膠廠收購皮革下腳料,依品質、成色,通常幾十元到數百元一噸,原材料低廉,但建廠需投入一筆不菲的設備資金,制成明膠后,工業明膠約4600元/噸,食用膠則可賣到上萬元1噸,而后者需求量通常是前者的數倍。
有業內人士表示,目前老酸奶市場和果凍市場中,諸多品牌間的競爭越來越激烈,不排除某些企業追求短期利益,作出犧牲消費者健康的舉動。2.2地溝油
你吃過地溝油嗎?地溝油有害嗎?專家告訴我們地溝油的毒性百倍于砒霜,每年多達7300萬噸的地溝油流向國人餐桌,也就是說你10頓飯,可能有1頓碰上的就是地溝油。中國人一年吃掉300萬噸地溝油,難怪日本人諷刺中國人“有和蟑螂一樣的生存能力”。中國人吃了這么多年地溝油也沒見有新聞報道說地溝油吃死人的,看來我們吃的地溝油其實很安全!地溝油,泛指在生活中存在的各類劣質油,長期食用可能會引發癌癥,對人體的危害極大。2.3瘦肉精
瘦肉精,學名鹽酸克倫特羅。瘦肉精是一類動物用藥,將瘦肉精添加于飼料中,可以增加動物的瘦肉量、減少飼料使用、使肉品提早上市、降低成本。對人體會產生副作用。此類藥物主要是腎上腺類,β激動劑,因為能夠促進瘦肉生長、抑制動物脂肪生長。食用瘦肉精后直接危害人體健康。其主要危害是:出現肌肉振顫、心慌、戰栗、頭疼、惡心、嘔吐等癥狀,特別是對高血壓、心臟病、甲亢和前列腺肥大等疾病患者危害更大,嚴重的可導致死亡。
2.4染色饅頭
繼瘦肉精之后,染色饅頭又成為食品安全問題新焦點。近日,央視《消費主張》揭露在上海的一些超市里,那些看起來白白香軟的小麥饅頭、淡黃誘人的玉米面饅頭竟然是用過期饅頭做的。一些臨近或者過了保質期的饅頭被運回到公司,各種食品添加劑齊上陣之后,又被“整容”成了新饅頭回爐。其主要添加劑:甜蜜素,其化學名稱為環己基氨基磺酸鈉,是食品生產中常用的添加劑。甜蜜素是一種常用甜味劑,其甜度是蔗糖的30~40倍。消費者如果經常食用甜蜜素含量超標的飲料或其他食品,就會因攝入過量對人體的肝臟和神經系統造成危害,特別是對代謝排毒的能力較弱的老人、孕婦、小孩危害更明顯。
2.5食品添加劑
所謂食品添加劑是指用于改善食品品質、延長食品保存期、便于食品加工和增加食品營養成分的一類化學合成或天然物質。食品添加劑是為改善食品色、香、味等品質,以及為防腐和加工工藝的需要而加入食品中的化合物質或者天然物。食品添加劑是食品不可缺少的重要原料,它們對改善食品質量和色香味、提升食品檔次和營養價值以及防腐發揮著積極作用。食品添加劑越來越多的被應用到食品中。據統計現在幾乎所有的出售食品都或多或多或少的含有一些添加劑。這些如果按照國家標準去添加,是不會對人體造成危害的。然而現在很多廠商為了自身的利益關系,往食品里添加一些有害的化學物質來代替安全的食品添加劑,或者為了達到更為明顯的效果廠家超標的使用某種添加劑。我們知道,雖然一些添加劑在一定濃度范圍不會造成什么危害,但是一旦超標,其后果不亞于毒藥,從而給消費者的身體健康造成嚴重的危害。
曾經在一段時間內有些消費者很熱衷于紅心鴨蛋,他們認為鴨蛋的營養價值就體現在紅色的蛋黃上,而蛋黃紅色的深淺跟鴨子吃小魚小蝦的多少有關,“鴨子吃小魚小蝦多了,蛋黃的‘紅色'就深點,吃得少就淺點。”因此在那段時間內紅心鴨蛋很暢銷,據一個老板說,一天就能賣掉幾千斤。因此很多養殖場便看中了這一點,便往鴨子的飼料里添加一些“紅藥”,也就是工業染料“蘇丹紅”,這樣產下的便是紅心鴨蛋。問題就出在這個“紅藥”上面,學過生物的同學都有這個常識,蘇丹紅是一種著名的化學染色劑,共分為四種,都是工業染料。蘇丹紅1號不但顏色更加紅艷,毒性也更大。國際癌癥研究機構將蘇丹紅1號列為三類致癌物,其初級代謝產物鄰氨基偶氮甲苯和鄰甲基苯胺均列為二類致癌物,對人可能致癌。可想而知,人們吃了這種含有蘇丹紅1將會對自身造成多大的危害。
除此之外,日常生活中也有用到食品添加劑的地方。比如蒸饅頭時放些蘇打,饅頭蒸得又大又白又好吃。還有各種飲用酒,是經糧食和其他原料發生一系列化學變化制得的。檳榔是少數民族喜愛的食物,在食用前,檳榔必須浸泡在熟石灰中,切成小塊,到一定時間后,才可食用。
3、造成食品安全問題的原因分析
食品安全問題的原因是復雜的,既有國內原因,也有國外原因;既有生產者問題,也有消費者、監管者問題。下面我門就從幾個方面簡單講一下。3.1企業與消費者之間的利益沖突
消費者在與生產經營者的利益沖突中處于弱勢,必然會有一些企業要不擇手段地損害消費者利益。相比較之下,食品生產經營者為擁有強大經濟力的組織體,單個分散的經濟力薄弱的消費者難以與之抗衡,再加上法律知識缺乏,當其利益受到損害后,往往選擇忍氣吞聲,或者大多數消費者心存“免費搭車”的念頭,都想讓別人先來提起訴訟,自己免費享受,最終結果是可能誰也不去反映食品安全問題,保護自身權益 3.3不同安全等級的食品“定義不清”
如保健食品、自然食品、生態食品、無公害食品、無公害農產品和綠色食品等,名詞繁多,增加了消費者識別食品安全等級的難度和市場的不透明度。3.4食品安全管理體系的限制
我國企業的食品安全管理一直沿用良好操作規范(GMP)管理系統(即政府制定強制性的食品生產、貯存衛生法規,來確保食品衛生無害的體系)。但它們和FAO/WHO的《國際食品法典》推薦“HACCP體系”(即通過系統性地確定具體的危害及其控制措施,以保證食品安全性的系統),相比存在著很大差距。
3.5食品安全法律的系統性不夠
由于我國在食品安全管理中,沒有把食品安全建立在全部食品產業鏈為基礎上,食品安全法律體系的廣度不夠,具體標準和法規的制定上也不夠協調和系統。3.6政府的相關職能部門對食品安全生產的監管不力
食品衛生執法與管理部門職能交叉、重復,效率低下。監管過程中會出現重復執法,責權不明,甚至是監管空白。“三鹿奶粉事件”就是一個典型例子,出現了監管漏洞。截至2012年,全國的食品加工單位有44.8萬家,登記注冊的食品經營單位有323萬家。有證的餐飲單位210萬家,10人以下的小企業就占到80%,而無證照的小作坊、小餐館更是不計其數。特別在種植、養殖環節,還依靠的是2億多農民的分散經營。面對我國食品行業多、小、散、亂、差的現狀,我國的食品安全方面的監督力量明顯是力不從心,監管對象的無限性和監管部門的有限性矛盾十分突出,在短時期內很難解決。
3.7全社會食品安全的意識有待進一步提高
一部分人對于食品安全問題漠不關心,認為自己不會吃到,別人怎么樣和自己無關,這樣一種事不關己的態度無形之中在助長食品行業的不法行為。還有的人購買食品的時候對于有沒有不安全
因素從不考慮,只以食品是不是滿足個人味覺的需要為出發點,對于個人遇見的食品安全事件自認倒霉,維權意識淡薄。
4、解決食品安全問題的方案
4.1應用綠色化學來達到食品安全
發展綠色食品工程,將食品的化學污染遏制在源頭。綠色食品是指對人和環境無害、有營養、優質的食品,它的生產必須以生態環境較佳的地域為基地,采用綠色生產技術和工藝,努力做到生產流通使用及廢棄物的后處理均對食品、人和環境無污染或盡可能的少污染。可見綠色食品工程是一項致力于環境保護,減少和消除食品污染的系統工程。4.2培養公眾的綠色消費意識
培養公眾的綠色消費意識是發展綠色食品工程的源動力。只有綠色消費這一源動力,才能保證綠色食品生產基地較佳的生態環境,才能刺激綠色食品的生產,推動綠色技術的開發應用,豐富綠色食品市場,實現人與自然、社會的和諧發展。4.3增加執法人員責任感
對政府有關執法部門人員、管理人員,對從事食品種植、生產、銷售人員以及家屬應系統地、經常性進行開展道德、責任、法律法規教育、宣傳。在他們心中牢牢地樹立起質量關、道德觀來進行這種工作。政府有嚴格的獎懲制度。從思想源頭上把住質量安全關。凈化了思想,就不會有不凈的行動及后果。這是根本,根本抓不好,手段及制度均起不了作用,問題會時而發生。4.4凈化市場源頭
凈化市場源頭,重點應對人民每天需食用的糧食作物、蔬菜、水果、飲用水等嚴加控管,進行規范型、創新型種植、生產結構及生產保障體系調整。市場上的食品應由大型的、符合質量要求的、國家認可的種植專業戶、集團、生產廠家的食品占絕大部分。對落后的、零星的、質量無保障的種植戶、生產小廠適時淘汰或成無人問津而自滅。凈化市場是源頭,這一步抓好了,購者放心。4.5增加媒體透明度
網上、電視臺、報紙應有計劃、有針對性適時報導食品檢測結果,對優質、合格產品進行表彰,引來認購者,使其受益,不合格者暴光,讓其下架,令其整改或停產,多方面、全方位開展關注,持之以恒。
5、食品安全的未來
真正解決食品安全問題,必須依靠法律武器。要認真做到有法可依、有法必依、執法必嚴、違法必究。現在的問題是,盡管《食品衛生法》上對苯甲酸鈉、亞硝酸鹽、硝酸鹽等防腐劑的用量有嚴格的限制,不準超標。由于在許多地區,違反了《食品衛生法》,當地執法部門僅僅罰款了事,沒
有從根本上解決問題。所以食品安全工作要做的事情更多是作為消費者,為了自己的健康,應該做到盡可能少吃經過肉類、魚類加工食品,腌制食物以及方便食品。
食品安全問題日益成為生活焦點,綠色食品成為我們追逐的目標,化學藥物和食品添加劑都是雙刃劍,我們不能完全抹滅它們的功能,而夸大其危害,只要掌握好用量,合理利用其功能,我們就可以保證來自食品的健康問題得以較好的解決。生活更健康美好。
6、大學生的責任
6.1應掌握食品安全的基本知識
掌握食品安全的基本知識有助于大學生更好地預防食品安全問題。大學生可以通過學校的安全教育課或者選修食品衛生與安全課獲得有關食品安全的知識,或者通過網絡、報刊及其他方式獲取食品安全的相關知識。一般來說,大學生應掌握以下的食品安全知識:(1)食品的類型。要明確食品所屬于的類型,以便更具體地了解此類食品容易發生食品安全問題的情況。(2)食品安全的具體標識。大學生要認清質量安全標志、綠色食品標志和保健食品標志。(3)預防食品安全問題的相關措施。大學生要了解預防食品安全的措施,以便在日常生活中踐行。(4)發生食品安全問題之后的維權知識。大學生不僅要學會預防食品安全問題,還要培養自己的維權意識,理應掌握維權知識。大學生可以根據《消費者權益保護法》和《食品安全法》的相關規定進行維權。
6.2在日常生活中踐行食品安全的理念
掌握食品安全的知識只是預防食品安全問題措施的一個方面,但最主要的是,大學生要在日常生活中踐行食品安全的理念,這樣才能有效達到預防食品安全問題的目的。(1)盡量在學校飯堂里就餐。有些大學生不喜歡食堂里的飯菜,就經常在外面就餐。但是相對于外面的餐廳,學校的飯堂對食品來源、安全有一套標準,工作人員也是經過培訓上崗,一般很少出現食品安全問題。就算出現了問題,學校對學生的賠償會有保障。因此,大學生為了自己的健康著想,應盡量在學校飯堂里就餐。(2)在外就餐時要選擇具備食品衛生許可證和工作經營證的餐廳。在外就餐時一定要注意查看此餐廳是否具備食品衛生許可證和工作經營證,如不具備,就換另一家餐廳就餐,如果你還不放心的話,還可以讓餐廳老板開一張發票,證明你在此餐廳就餐,發生爭議時以此為維權依據。(3)在零售店、超市購買食品時,一定要注意此類食品的相關信息。即使在零售店、超市購買食品,也有可能存在食品安全問題。因此,一定要注意查看你所購買的食品的信息,一般應包括:食品生產產家及產址、生產日期和保質期、質量安全標志、有無添加防腐劑等。(4)選擇到規范的市場購買食品。相對于無固定攤點、不規范的市場,規范的市場有一定的安全保障。因此要選擇到規范的市場購買食品。買菜時還要注意菜的光澤、大小,至于肉類食品、腌制食品,也要注意其價格是否合理,食品本身是否存在問題。
大學生應明白,預防食品安全問題關系其自身健康,應予重視,并
在日常生活中踐行食品安全理念。
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對中國食品安全問題的分析 上海經濟研究 2007.第21期 【10】《中華人民共和國食品安全法》
第五篇:傳感器與檢測技術部分重點
1.傳感器是一種檢測裝置,能感受到被測量的非電量信息,如溫度、壓力、流量、位移等,并將檢測到的信息,按一定規律轉換成電信號或其他所需形式的信息輸出,用以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄或控制等要求。
2.傳感器一般由敏感元件,轉換元件和轉換電路組成。
3.傳感器的定義:(1)傳感器是一種能夠檢測被測量的器件或裝置;(2)被測量可以是物理量、化學量或生物量等;(3)輸出信號要便于傳輸、轉換、處理、顯示等,一般是電參量;(4)輸出信號要正確地反映被測量的數值、變化規律等,即兩者之間要有確定的對應關系,且應具有一定的精確度。
4.傳感器特性主要是指輸出與輸入之間的關系。當輸入量為常量,或變化極慢時,這一關系稱為靜態特性。當輸入量隨時間較快地變化時,這一關系稱為動態特性。
5.實際曲線與其兩個端點連線(擬合曲線)之間的偏差稱為傳感器的非線性誤差。取其最大偏差與理論滿量程之比作為評價線性度(或非線性誤差)的指標。
6.傳感器在正(輸入量增大)反(輸入量減小)行程中輸出輸入曲線不重合稱為遲滯。產生原因:傳感器機械部分存在摩擦、間隙、松動、積塵等
7.重復性是指傳感器的輸入量按同一方向變化,作全量程連續多次測量時所得到的曲線不一致的程度。
8.傳感器輸出的變化量Δy與引起該變化量的輸入量變化Δx之比即為其靜態靈敏度。
9.漂移指在一定時間間隔內,傳感器輸出量存在著與被測輸入量無關的、不需要的變化。10.傳感器的標定工作分為靜態標定和動態標定兩種。傳感器的靜態標定主要是檢驗、測試傳感器或整個系統的靜態特性指標。
11.預處理電路把傳感器輸出的非電壓量轉換成具有一定幅值的電壓量; 數據采集系統把模擬電壓量轉換成數字量;計算機接口電路把A/D轉換后的數字信號送入計算機,并把計算機發出的控制信號送至輸入接口的各功能部件。
12.調制是利用信號來控制高頻振蕩的過程,進行放大和傳輸,已期得到最好的放大和傳輸效果,通常有調幅、調相和調頻調制三種方法。解調是從已被放大和傳輸的,且有原來信號的高頻信號中,把原來信號取出的過程。
13.電阻應變式傳感器是一種利用電阻應變效應,將力學量轉換為電信號的傳感器
14.金屬導體或半導體在外力(如壓力等)作用時,會產生機械變形,其電阻值也相應地發生變化,這一物理現象稱為電阻應變效應。
15.根據敏感柵材料的不同,應變片主要分為金屬電阻應變片和半導體應變片兩大類。
16.?R3R1U0?UAB?UAD????R?RR3?R42?116.電橋的連接方式(1)單臂電橋
?R1R4?R2R3?E?E??R1?R2??R3?R4??U0? R??RE2R?2R??R?
(2)差動半橋
E?REU0??K?2R2(3)差動全橋
?RU0??E?EK?R
17.電阻應變式傳感器是一種利用電阻應變效應,將力學量轉換為電信號的傳感器
18.電阻應變效應:金屬導體或半導體在外力(如壓力等)作用時,會產生機械變形,其電阻值也相應地發生變化,這一物理現象稱為電阻應變效應 19.電阻應變片的應用
(1)力的測量(應變式力傳感器)
(2)位移傳感器: 應變式位移傳感器是把被測位移量轉換成彈性元件的變形和應變,然后通過應變計和應變電橋,輸出一個正比于被測位移的電量
(3)加速度測量(應變式加速度傳感器)質量塊固定在懸臂梁的一端,梁的上下表面粘貼有應變片。測量時將傳感器的殼體與被測對象剛性連接,在一定的頻率范圍內,質量塊產生的加速度與被測加速度相等,因而作用于懸臂梁上的慣性力亦與被測加速度成正比。
(4)測量扭矩(應變式扭矩傳感器)應變式扭矩傳感器利用應變片將扭矩產生的剪應變轉換為電阻值的變化。彈性元件為整體式薄壁筒,應變片在薄壁筒的同一圓周線上成45°和135°方向粘貼。
20.壓電式傳感器
壓電式傳感器是一種典型的自發電式傳感器,它是以某些晶體受力后在其表面產生電荷的壓電效應為轉換原理的傳感器。可以測量最終能變換為力的各種非電物理量,例如動態力、動態壓力、振動加速度等,但不能用于靜態參數的測量。壓電式傳感器具有體積小、重量輕、頻帶寬、靈敏度高等優點。
21.壓電效應:某些晶體,在一定方向受到外力作用時,內部將產生極化現象,相應地在晶體的兩個表面產生符號相反的電荷;當外力作用除去時,又恢復到不帶電狀態。當作用力方向改變時,電荷的極性也隨著改變,這種現象稱為壓電效應。
22.壓電式傳感器的測量轉換電路(1)等效電路
壓電傳感器在受外力作用時,在兩個電極表面將要聚集電荷,且電荷量相等,極性相反。這時它相當于一個以壓電材料為電介質的電容器,其電容量為 Ca = εrε0A /δ
A——壓電元件電極面面積;
δ——壓電元件厚度;
εr——壓電材料的相對介電常數; ε0——真空的介電常數。
(2)測量電路
壓電傳感器的前置放大器有兩個作用:
一是把傳感器的高阻抗輸出變換為低阻抗輸出; 二是把傳感器的微弱信號進行放大。
電荷放大器是一種輸出電壓與輸入電荷量成正比的前置放大器。壓電元件可以等效為一個電容C和一個電荷源并聯的形式。
UO?輸出電壓:
QA?UmACa?Cc?Ci?Cf(A?1)
23.壓電式傳感器的應用(1)壓電式力傳感器 壓電式力傳感器是以壓電元件為轉換元件,輸出電荷與作用力成正比的力-電轉換裝置。常用的形式為荷重墊圈式,它由基座、蓋板、石英晶片、電極以及引出插座等組成。(2)壓電式加速度傳感器 壓電式加速度傳感器是一種常用的加速度計。它的主要優點是:靈敏度高、體積小、重量輕、測量頻率上限高、動態范圍大。但它易受外界干擾,在測量前需進行各種校驗。
(3)壓電式金屬加工切削力測量 利用壓電陶瓷傳感器測量刀具切削力 21.電渦流式傳感器定位測量
根據法拉第電磁感應原理,金屬導體處于變化著的磁場中或者在磁場中做切割磁力線運動時,導體會產生感應電流,這種電流像水中的漩渦那樣在導體內轉圈,所以稱之為電渦流。電渦流式傳感器利用電渦流效應進行工作。22.電渦流式傳感器的測量電路
(1)電橋電路:將傳感器線圈的阻抗Z變化轉化為電壓或電流的變化。
(2)調幅式(AM)電路: 由于渦流效應使傳感器的品質因數Q值下降,傳感器線圈的電感也隨之發生變化,從而使諧振回路工作在失諧狀態,這種失諧狀態隨被測導體與傳感器線圈距離越來越近而變得越來越大,回路輸出的電壓也越來越小。諧振回路輸出的信號經檢波,濾波放大后送給后繼電路,可直接顯示出被測物體的位移量。
源極跟蹤器交流 放大器檢波濾波器VoutX 振蕩器f∞
(3)調頻式(FM)電路:傳感器線圈接入LC振蕩回路,當傳感器與被測導體距離X改變時,由于電渦流的影響,L改變,導致振蕩器頻率改變。該頻率可由數字頻率計直接測量或通過頻率電壓變換后,再由電壓表測得。
24.霍爾效應
金屬或半導體薄片置于磁感應強度為B的磁場中,磁場方向垂直于薄片,當有電流I流過薄片時,在垂直于電流和磁場的方向上將產生電動勢EH,這種現象稱為霍爾效應。
25.光電式傳感器
光電式傳感器是將光信號轉換成電信號的一種傳感器。利用這種傳感器測量非電量時,只需將非電量的變化轉換成電量的變化進行測量。光電式傳感器具有結構簡單、精度高、響應速度快、非接觸等優點,故廣泛應用于各種檢測技術中。26.光電效應的分類:
(1)外光電效應:在光線作用下能使電子逸出物體表面的現象稱為外光電效應,也稱光電發射效應。基于外光電效應的光電元件有光電管(將光信號轉化成電信號)、光電倍增管(將微弱光信號轉化為電信號)等
(2)內光電效應:在光線作用下能使物體的電阻率改變的現象稱為內光電效應,基于內光電效應的光電元件有光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光敏晶閘管等
(3)光生伏特效應:在光線作用下,物體產生一定方向電動勢的現象稱為光生伏特效應,基于光生伏特效應的光電元件有光電池等。27光電斷續器
光電斷續器是將光電發射器、光電接收器放置于一個體積很小的塑料殼體中,兩者能可靠地對準,其外形如圖4所示。齒盤每轉過一個齒,光電斷續器就輸出一個脈沖。通過脈沖頻率的測量或脈沖計數,即可獲得齒盤轉速和角位移。
(a)遮斷型,在機床轉軸上固定一個帶孔的轉盤,轉盤的一邊由發光管產生恒定光,透過轉盤小孔照射在光敏二極管或光敏三極管上,轉換成電信號輸出,經放大整形電路輸出電脈沖信號,脈沖頻率的大小即反應了轉速大小。(可以用來計數,測速度)
(b)反射型,在待測轉速軸上固定一個涂有黑白相間條紋的圓盤,他們具有不同的反射率,當轉軸轉動時,反光與不反光交替出現,光敏晶體管通過轉盤反射接受光信號,并轉化成電脈沖信號。28.簡答題
a.什么是渦流效應?簡述電渦流式傳感器的工作原理(1).渦流效應指的是法拉第電磁感應定律,當塊狀導體置于交變磁場或在固定磁場中運動時,導體內產生感應電流,此電流在導體內閉合。
(2)電渦流式傳感器是利用前置器中高頻振蕩電流通過延伸電纜流入探頭線圈,在探頭頭部的線圈中產生交變的磁場。當被測金屬體靠近這一磁場,則在此金屬表面產生感應電流,與此同時該電渦流場也產生一個方向與頭部線圈方向相反的交變磁場,由于其反作用,使頭部線圈高頻電流的幅度和相位得到改變(線圈的有效阻抗),通過前置器電子線路的處理,將線圈阻抗Z的變化,即頭部體線圈與金屬導體的距離D的變化轉化成電壓或電流的變化。b.電渦流傳感器可以進行哪些非電量參數測量?
電渦流傳感器可以對振動,位移,厚度,轉數,溫度,硬度,材料損傷等進行非接觸式連續測量,應用極其廣泛。
29.電感式傳感器:電感式傳感器是利用電磁感應原理,將被測非電量的變化轉換成線圈的電感(或互感)變化的一種機電轉換裝置。利用電感式傳感器可以把連續變化的線位移或角位移轉換成線圈的自感或互感的連續變化,經過一定的轉換電路再變成電壓或電流信號以供顯示。
30.電感式傳感器的種類:按轉換原理的不同,可分為自感式和互感式(差動變壓器式)兩大類。
31.自感式傳感器由線圈、鐵芯和銜鐵三部分組成。自感式電感傳感器常見的形式有變隙式、變截面式和螺線管式等三種
32.光電編碼器 編碼器是將機械傳動的模擬量轉換成旋轉角度的數字信號,進行角位移檢測的傳感器。編碼器的種類很多,根據檢測原理,它可分為電磁式、電刷式、電磁感應式及光電式等。光電編碼器也是一種光電傳感器,它的最大特點是非接觸式,使用壽命長,可靠性高,廣泛使用于測量轉軸的轉速、角位移、絲桿的線位移等方面
33.光電編碼器,是一種通過光電轉換將輸出軸上的機械幾何位移量轉換成脈沖或數字量的傳感器。在圓盤上有規則地刻有透光和不透光的線條,在圓盤兩側,安放發光元件和光敏元件。光電編碼器的工作原理是當圓盤旋轉時,光敏元件接收的光通量隨透光線條同步變化,光敏元件輸出波形經過整形后變為脈沖,碼盤上有之相標志,每轉一圈輸出一個脈沖 34.光電編碼器根據其刻度方法及信號輸出形式分為增量式編碼器和絕對式編碼器。
35.電容式傳感器:電容式傳感器是把被測非電量轉換為電容量變化的一種傳感器。它具有高阻抗,小功率;動態范圍大,響應速度快;幾乎沒有零漂;結構簡單、適應性強,可在惡劣的環境下使用等優點,但它具有分布電容影響嚴重的缺點。
36.電容式傳感器通常可以分為以下三類:變面積型——改變極板面積;變極距型——改變極板距離;變介質型——改變介質的介電常數。
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