黑龍江 楊瑞杰
淺談學好《分析化學》在食品工程專業中的重要性
黑龍江 楊瑞杰
我校是面向社會及應、往屆初中、高中畢業生招生的,培養技術管理人員與技術工人勞動力的中等職業技術學校。曾大量為社會輸出初、中級技術人員、管理人員及技術工人。食品工程專業是我校最早創辦的專業之一。
《分析化學》是食品工程專業中非常重要的一門專業基礎課。是研究物質組成、含量和結構的分析方法及有關理論的一門科學,是化學學科的一個重要的分支。它是介紹化學領域定性、定量分析基本概念、基本理論、基本知識的一門學科,在食品工程專業中起著舉足輕重的作用。是人們用來認識解剖自然的重要手段。
《分析化學》作為該專業的一門專業基礎課是學好《食品分析》、《食品營養學》、《乳制品工藝學》的基礎,尤其在《食品安全與衛生檢驗》的學習中起著非常重要的作用。
《分析化學》應用于《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的關系。如:《食品分析中》基礎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、分析方法的選擇、分析結果的處理與報告、檢驗結果的誤差、檢驗結果與檢驗方法的評價和校正、可疑數據的取舍等都與《分析化學》的學習有密切的關系?!斗治龌瘜W》學不好可直接導致食品分析的理論學習與技能操作。
“滴定分析法”是《分析化學》中最重要也是最常見的分析方法之一。他是通過滴定操作,根據與被測組分反應所需標準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、儀器設備簡單、相對誤差在0.1%~0.2%,準確度高,在生產實際和科學研究中應用非常廣泛。它的操作條件之一,就是要求反應必須迅速完成。否則影響檢驗結果,對實驗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、高錳酸鉀標準溶液的配制以及最終的計算,都利用了《分析化學》所學到的知識。總糖測定是在學習還原糖測定的基礎上學習的,依然用到《分析化學》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用了分析化學的知識。
“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重后果。如何從長遠角度把確保食品安全問題落到實處,解決好這個問題,必須對食品安全性有個充分的科學的理解。
學好《分析化學》是學習《食品安全與衛生檢驗》的關鍵,如果學不好《分析化學》何談檢驗呢?何談食品安全呢?例如:《食品安全與衛生檢測》中有一個重要的檢測項目,“食品中黃曲霉毒素B1”的測定,這是一個定量分析實驗。其中AFTB1Ⅰ標準使用液、與AFTB1Ⅱ標準使用液的配置與使用要求,就必須用到你所學的《分析化學》的基礎知識,其操作的熟練程度與精度就決定你檢驗結果的準確性。該項檢驗中使用液體量都是ul表示,用量很小,如果你分析化學精密儀器操作不熟練,掌握方法不規范,標準溶液就配不標準,勢必導致檢驗結果的不準確。另外,為了保證結果的準確性還要利用《分析化學》中所學的定量分析誤差的減免、有效數字運算規則、可疑數字的取舍等知識,才能使得檢驗過程進一步完善,才能使檢驗結果進一步精確。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的《分析化學》知識進行準確的檢驗操作,那么誤差的結果會給人類帶來不堪設想的危害。
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)配置亞硝酸鈉標準使用液,就能檢驗你分析化學學習與操作的熟練程度。該實驗要求:最低檢出限為0.0001g/kg,操作中使用精密儀器分光光度計。當進行吸取系列標準試劑于比色管中時,操作要準確、比色才能準確、結果才能準確,否則直接導致結果的誤差。該實驗中配置亞硝酸鈉標準使用液也是對實驗者學習《分析化學》一個很好的檢驗。另外,緩沖溶液的PH值計算,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標準滴定溶液的配制、標定等等這些《分析化學》知識都在《食品安全與衛生檢測》得以應用。這里既有定性分析,也有定量分析。
定量分析是《分析化學》中學習的兩大部分之一,它分為常量分析、半微量分析和微量分析。它的目的是準確測定試樣中各組分的含量。對每個分析者的要求是快、準、穩地報告出分析的結果。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度。所謂準,就是準確度,在操作中消除系統的誤差,使分析結果接近樣品的真值。所謂穩,就是精密度,在操作中減少隨機誤差,讓分析結果穩定可信。
這些定量分析的快、準、穩無論是在《食品分析》、《食品營養學》、《乳制品工藝學》還是在《食品安全與衛生檢驗》的學習與操作中都能體現出來,如:滴定分析中,是根據指示劑判斷滴定終點的,要求反應必須迅速完成,觀察顏色變化要清晰、敏銳,這樣滴定結果才趨于真值。
儀器分析法是《分析化學》中所學的分析方法之一。它是以物質的物理和化學性質為基礎的分析方法,稱為物理和物理化學分析法。這類分析方法需要有特殊的儀器,有光學分析法;電化學分析法;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:食品中有機氯農藥殘留量的檢測、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、熒光分光光度計。這種吸光光度分析法幾乎所有的無機化合物和許多有機化合物都可以直接或間接的測定出來。所以《分析化學》中的儀器分析法在食品工程專業中也是非常重要的。
《分析化學》具有極高的實用價值,可以毫不夸張的說,幾乎任何科學研究,只要涉及化學現象的,分析檢驗就要作為一種手段而被運用到工作中去。在科學試驗領域里,凡是具體研究物質變化規律的問題都需要借助分析化學的手段,了解該物質在特定條件下,新發生的質和量的變化。
總之,《分析化學》作為食品工程專業中的一門專業基礎課,其核心知識已廣泛應用于自然科學的方方面面,與其他學科相輔相成,構成了創造自然、改造自然的強大力量。分析檢驗是人們獲得各種物質的化學組成和結構信息的必要手段,它就像人類的眼睛一樣,人們用分析的手段去觀察物質世界的存在和變化,它滲透到有關化學的各個學科。并對食品科學、環境科學、材料科學、生命科學、能源、醫療衛生等的發展具有十分重要的作用。
(編輯 王旸)
(作者單位:黑龍江農墾工業學校)