黑龍江 楊瑞杰
淺談學(xué)好《分析化學(xué)》在食品工程專業(yè)中的重要性
黑龍江 楊瑞杰
我校是面向社會及應(yīng)、往屆初中、高中畢業(yè)生招生的,培養(yǎng)技術(shù)管理人員與技術(shù)工人勞動力的中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校。曾大量為社會輸出初、中級技術(shù)人員、管理人員及技術(shù)工人。食品工程專業(yè)是我校最早創(chuàng)辦的專業(yè)之一。
《分析化學(xué)》是食品工程專業(yè)中非常重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。是研究物質(zhì)組成、含量和結(jié)構(gòu)的分析方法及有關(guān)理論的一門科學(xué),是化學(xué)學(xué)科的一個重要的分支。它是介紹化學(xué)領(lǐng)域定性、定量分析基本概念、基本理論、基本知識的一門學(xué)科,在食品工程專業(yè)中起著舉足輕重的作用。是人們用來認(rèn)識解剖自然的重要手段。
《分析化學(xué)》作為該專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課是學(xué)好《食品分析》、《食品營養(yǎng)學(xué)》、《乳制品工藝學(xué)》的基礎(chǔ),尤其在《食品安全與衛(wèi)生檢驗(yàn)》的學(xué)習(xí)中起著非常重要的作用。
《分析化學(xué)》應(yīng)用于《食品分析》中的知識是最普遍,也是最常見的。它們操作的難易程度也是呈遞進(jìn)的關(guān)系。如:《食品分析中》基礎(chǔ)知識分析用水的制備、分析試劑的選用及使用方法、常用儀器的使用與保養(yǎng)、分析方法的選擇、分析結(jié)果的處理與報告、檢驗(yàn)結(jié)果的誤差、檢驗(yàn)結(jié)果與檢驗(yàn)方法的評價和校正、可疑數(shù)據(jù)的取舍等都與《分析化學(xué)》的學(xué)習(xí)有密切的關(guān)系。《分析化學(xué)》學(xué)不好可直接導(dǎo)致食品分析的理論學(xué)習(xí)與技能操作。
“滴定分析法”是《分析化學(xué)》中最重要也是最常見的分析方法之一。他是通過滴定操作,根據(jù)與被測組分反應(yīng)所需標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積和濃度來確定試樣中的待測組分含量的一種分析方法。適用于常量組分的分析。此法快速、操作簡便、儀器設(shè)備簡單、相對誤差在0.1%~0.2%,準(zhǔn)確度高,在生產(chǎn)實(shí)際和科學(xué)研究中應(yīng)用非常廣泛。它的操作條件之一,就是要求反應(yīng)必須迅速完成。否則影響檢驗(yàn)結(jié)果,對實(shí)驗(yàn)者的要求也是非常高的。
在《食品分析》碳水化合物的測定中,還原糖的測定采用的直接滴定法、高錳酸鉀滴定法、高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制以及最終的計(jì)算,都利用了《分析化學(xué)》所學(xué)到的知識。總糖測定是在學(xué)習(xí)還原糖測定的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)的,依然用到《分析化學(xué)》知識。《食品分析》淀粉的測定中酶水解法、酸水解法以及纖維素的測定也應(yīng)用了分析化學(xué)的知識。
“民以食為天”,食品的安全性是食品必須具備的基本要素,食品的安全性是食品質(zhì)量最重要的組成部分,一旦忽視食品的安全問題,對人類健康、人民生活和社會安定可能帶來嚴(yán)重后果。如何從長遠(yuǎn)角度把確保食品安全問題落到實(shí)處,解決好這個問題,必須對食品安全性有個充分的科學(xué)的理解。
學(xué)好《分析化學(xué)》是學(xué)習(xí)《食品安全與衛(wèi)生檢驗(yàn)》的關(guān)鍵,如果學(xué)不好《分析化學(xué)》何談檢驗(yàn)?zāi)兀亢握勈称钒踩??例如:《食品安全與衛(wèi)生檢測》中有一個重要的檢測項(xiàng)目,“食品中黃曲霉毒素B1”的測定,這是一個定量分析實(shí)驗(yàn)。其中AFTB1Ⅰ標(biāo)準(zhǔn)使用液、與AFTB1Ⅱ標(biāo)準(zhǔn)使用液的配置與使用要求,就必須用到你所學(xué)的《分析化學(xué)》的基礎(chǔ)知識,其操作的熟練程度與精度就決定你檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。該項(xiàng)檢驗(yàn)中使用液體量都是ul表示,用量很小,如果你分析化學(xué)精密儀器操作不熟練,掌握方法不規(guī)范,標(biāo)準(zhǔn)溶液就配不標(biāo)準(zhǔn),勢必導(dǎo)致檢驗(yàn)結(jié)果的不準(zhǔn)確。另外,為了保證結(jié)果的準(zhǔn)確性還要利用《分析化學(xué)》中所學(xué)的定量分析誤差的減免、有效數(shù)字運(yùn)算規(guī)則、可疑數(shù)字的取舍等知識,才能使得檢驗(yàn)過程進(jìn)一步完善,才能使檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步精確。大家都知道黃曲霉毒素是劇毒之一,如果不能很好的利用所學(xué)的《分析化學(xué)》知識進(jìn)行準(zhǔn)確的檢驗(yàn)操作,那么誤差的結(jié)果會給人類帶來不堪設(shè)想的危害。
在食品添加劑測定中,食品中亞硝酸鹽含量的測定(鹽酸萘乙二胺法)配置亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)使用液,就能檢驗(yàn)?zāi)惴治龌瘜W(xué)學(xué)習(xí)與操作的熟練程度。該實(shí)驗(yàn)要求:最低檢出限為0.0001g/kg,操作中使用精密儀器分光光度計(jì)。當(dāng)進(jìn)行吸取系列標(biāo)準(zhǔn)試劑于比色管中時,操作要準(zhǔn)確、比色才能準(zhǔn)確、結(jié)果才能準(zhǔn)確,否則直接導(dǎo)致結(jié)果的誤差。該實(shí)驗(yàn)中配置亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)使用液也是對實(shí)驗(yàn)者學(xué)習(xí)《分析化學(xué)》一個很好的檢驗(yàn)。另外,緩沖溶液的PH值計(jì)算,緩沖溶液的選擇和配制,指示劑的配制與變色原理,酸堿滴定曲線及指示劑的選擇,鹽酸、氫氧化鈉、EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的配制、標(biāo)定等等這些《分析化學(xué)》知識都在《食品安全與衛(wèi)生檢測》得以應(yīng)用。這里既有定性分析,也有定量分析。
定量分析是《分析化學(xué)》中學(xué)習(xí)的兩大部分之一,它分為常量分析、半微量分析和微量分析。它的目的是準(zhǔn)確測定試樣中各組分的含量。對每個分析者的要求是快、準(zhǔn)、穩(wěn)地報告出分析的結(jié)果。所謂快,就是在方法不變的前提下,熟練操作。熟能生巧自然加快分析進(jìn)度。所謂準(zhǔn),就是準(zhǔn)確度,在操作中消除系統(tǒng)的誤差,使分析結(jié)果接近樣品的真值。所謂穩(wěn),就是精密度,在操作中減少隨機(jī)誤差,讓分析結(jié)果穩(wěn)定可信。
這些定量分析的快、準(zhǔn)、穩(wěn)無論是在《食品分析》、《食品營養(yǎng)學(xué)》、《乳制品工藝學(xué)》還是在《食品安全與衛(wèi)生檢驗(yàn)》的學(xué)習(xí)與操作中都能體現(xiàn)出來,如:滴定分析中,是根據(jù)指示劑判斷滴定終點(diǎn)的,要求反應(yīng)必須迅速完成,觀察顏色變化要清晰、敏銳,這樣滴定結(jié)果才趨于真值。
儀器分析法是《分析化學(xué)》中所學(xué)的分析方法之一。它是以物質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)的分析方法,稱為物理和物理化學(xué)分析法。這類分析方法需要有特殊的儀器,有光學(xué)分析法;電化學(xué)分析法;熱分析法;色譜法包括(氣相色譜法,高效液相色譜法)。一般來說食品的中微量組成或含量測定采用儀器分析法較多。例如:食品中有機(jī)氯農(nóng)藥殘留量的檢測、小麥粉中過氧化苯甲酰的測定、食品中苯甲酸,山梨酸的測定就采用色譜法。食品中糖精鈉的測定采用高效液相色譜法。食品中鉛含量的測定、砷含量的測定、以及N-亞硝胺化合物的檢測都采用吸光光度分析法,所用的儀器有原子吸收分光光度計(jì)、熒光分光光度計(jì)。這種吸光光度分析法幾乎所有的無機(jī)化合物和許多有機(jī)化合物都可以直接或間接的測定出來。所以《分析化學(xué)》中的儀器分析法在食品工程專業(yè)中也是非常重要的。
《分析化學(xué)》具有極高的實(shí)用價值,可以毫不夸張的說,幾乎任何科學(xué)研究,只要涉及化學(xué)現(xiàn)象的,分析檢驗(yàn)就要作為一種手段而被運(yùn)用到工作中去。在科學(xué)試驗(yàn)領(lǐng)域里,凡是具體研究物質(zhì)變化規(guī)律的問題都需要借助分析化學(xué)的手段,了解該物質(zhì)在特定條件下,新發(fā)生的質(zhì)和量的變化。
總之,《分析化學(xué)》作為食品工程專業(yè)中的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,其核心知識已廣泛應(yīng)用于自然科學(xué)的方方面面,與其他學(xué)科相輔相成,構(gòu)成了創(chuàng)造自然、改造自然的強(qiáng)大力量。分析檢驗(yàn)是人們獲得各種物質(zhì)的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)信息的必要手段,它就像人類的眼睛一樣,人們用分析的手段去觀察物質(zhì)世界的存在和變化,它滲透到有關(guān)化學(xué)的各個學(xué)科。并對食品科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)、能源、醫(yī)療衛(wèi)生等的發(fā)展具有十分重要的作用。
(編輯 王旸)
(作者單位:黑龍江農(nóng)墾工業(yè)學(xué)校)