前 言

在食品工业现代化进程持续推进、 公众对食品安全与品质要求日益提升的背景下,食品仪器分析技术作为保障食品质量安全的核心支撑, 其理论体系与应用价值在食品科学与工程领域的重要性愈发显著。 食品仪器分析技术课程作为食品检验检测技术、食品质量与安全等专业的专业核心课, 通过讲授食品分析常用仪器基础原理及样品前处理、 仪器操作及数据合规分析等实操训练, 对接食品企业质量控制 (QC)、 第三方检测机构实验员等岗位实操需求, 培养能胜任食品常规检测、 质量控制的技能型人才。作为配套教材, 食品仪器分析技术教材以培养适应行业发展需求的高素质技术技能人才为目标, 致力于构建集理论知识、 实践技能与职业素养于一体的教学体系, 助力学生掌握先进分析技术并培养解决复杂食品分析问题的专业能力。

本教材由北京农业职业学院联合北京市科学技术研究院分析测试研究所 (北京市理化分析测试中心)、 河北三元食品有限公司、 湖南化工职业技术学院、 四川民族学院、 潍坊食品科技职业学院共同编写。 编写团队深入食品生产企业、 第三方检测机构开展实地调研, 与行业专家进行深度研讨, 邀请企业技术骨干参与内容设计, 确保教材内容高度契合食品行业实际工作岗位需求, 及时吸纳仪器分析技术领域的最新标准与前沿成果, 为学生职业意识培养与岗位适应能力提升奠定了实践基础。

本教材遵循职业教育课程开发规律, 构建了科学系统的知识体系。 全书以仪器分析技术原理为逻辑起点, 按照分析仪器功能类别, 划分为电位分析技术、 紫外_可见光吸收光谱分析技术、 原子吸收光谱分析技术、 红外吸收光谱分析技术、 气相色谱分析技术、 液相色谱分析技术和质谱分析技术七个项目。 每个项目下设理论学习单元与技能训练模块, 通过 ;原理阐释结构解析操作规范维护要点 的递进式架构, 实现理论知识与实践技能的深度融合。 各模块配套针对性练习题与技能训练, 强化学生对核心技术的理解掌握与应用能力培养, 确保教学过程符合认知规律与职业能力形成路径。

本教材坚守 ;立德树人 根本任务, 依据 《高等学校课程思政建设指导纲要》 要求, 深度挖掘仪器分析技术课程中的思政元素。 在各项目章节设置思政园地, 将家国情怀、 科学精神、 工匠精神、 质量安全意识等价值理念, 通过科学家事迹、 仪器发明历程等案例与专业教学无缝衔接, 实现知识传授、 技能培养与价值引领的协同发展,助力培养德技并修的新时代食品专业人才。

在教材适用性设计方面, 注重多元教学场景的兼容性与学习方式的灵活性。 内容编排既可满足高职高专院校课堂教学的系统性需求, 也为学生自主学习提供了清晰的知识脉络与拓展路径。 理论阐述简明扼要, 突出 ;必需、 够用 原则; 技能训练详尽规范, 强化操作技能的规范性与安全性。 同时, 教材兼顾行业从业人员的知识更新需求,可供食品生产质量控制、 检验检疫、 安全监管等领域技术人员参考使用, 体现了职业教育教材的开放性特征。此外, 为了更好地服务于教学, 本教材还配套了丰富的数字化教学资源, 包括教学视频、 实操演示、 在线测试等, 为学生提供了多样化的学习途径, 有助于提升学习效果。

教材编写过程中, 编写团队始终秉持严谨的学术态度, 广泛参考国内外相关领域的经典著作、 前沿研究成果及行业标准规范, 在此向所有文献作者及支持单位致以诚挚谢意。

愿本教材成为学生开启食品仪器分析技术之门的钥匙, 助力其在食品质量安全保障、 食品研发检测等领域奠定坚实基础, 为推动食品产业高质量发展、 守护公众饮食安全贡献专业力量。限于编者水平, 书中难免存在疏漏或不足之处, 恳请广大读者与同行专家批评指正, 以便后续修订完善。

《食品仪器分析技术》主要面向职业院校食品类专业课程教学，同时也可作为食品相关企业检测人员的培训教材与岗位参考用书。

《食品仪器分析技术》以仪器分析技术的原理体系为逻辑主线，依据分析仪器的功能类别，系统构建了七个教学项目，涵盖：电位分析技术、紫外_可见吸收光谱分析技术、原子吸收光谱分析技术、红外吸收光谱分析技术、气相色谱分析技术、液相色谱分析技术及质谱分析技术。每个项目均下设;理论学习;技能训练;知识拓展与;思政园地四大模块，并配套对应的工作手册、微课与在线测试资源，全方位支持学生对核心技术的理解、掌握与实际应用能力的培养，确保教学进程贴合认知规律与职业能力发展路径。

潘妍，北京农业职业学院副教授。食品检验工高级技师，;1十X食品合规管理职业技能认证高级考评员。主讲《食品仪器分析技术》、《食品安全检测》等课程。主编教材3本，其中;十四五职业教育国家规划教材1部，参编5本。参与教科研课题20余项，获软件著作权2项，发表教科研论文40余篇，其中SCI论文4篇。获全国教学能力比赛三等奖1项，北京市一等奖2项。指导学生参加各项比赛获国家级、省部级奖项20余项，其中世界职业院校技能大赛;食品与粮食赛道国家级金奖1项，中国国际大学生创新大赛国家级三等奖1项，全国大学生职业规划大赛北京赛区成长组一等奖1项，就业组三等奖1项。

贾红亮，北京农业职业学院高级实验师。有着十余年食品质量安全检测教学工作经验，指导学生参加国家级、省部级等技能大赛，获得国家级二等奖1次，国家级三等奖3次，省部级一等奖5次。指导学生参加创新创业大赛获得省部级奖项共8项。主讲《分析仪器的使用与维护》《试验设计与统计分析》《实验室安全与管理》等专业课程的教学，专业技能知识背景深厚，主编及参编各级教材10余部；在各级期刊上发表教科研论文20余篇；主持及参与各级教科研项目10余项。

目 录绪 论 1学习单元 1 仪器分析法 1学习单元 2 实验室安全 5项目一 电位分析技术 9学习单元 1 电位分析法 10学习单元 2 酸度计的使用与维护 16学习单元 3 电位滴定仪 23技能训练 30技能训练 1 果蔬汁 pH 的测定 30技能训练 2 电位滴定法测定酱油中氨基态氮 31知识拓展 34思政园地 35项目二 紫外_可见光吸收光谱分析技术 36学习单元 1 紫外_可见分光光度法 37学习单元 2 紫外_可见分光光度计的使用与维护 45技能训练 57技能训练 1 邻菲啰啉分光光度法测定铁 57技能训练 2 水果蔬菜中维生素 C 的测定 59知识拓展 61思政园地 65项目三 原子吸收光谱分析技术 67学习单元 1 原子吸收分光光度法 68学习单元 2 原子吸收分光光度计的使用与维护 76技能训练 82技能训练 1 食品中铁含量的测定 (火焰法) 821食品仪器分析技术技能训练 2 食品中镉含量的测定 (石墨炉法) 84知识拓展 86思政园地 88项目四 红外吸收光谱分析技术 90学习单元 1 红外光谱法 91学习单元 2 红外光谱仪的使用与维护 103技能训练 111技能训练 1 未知样品的定性 111技能训练 2 红外光谱法测定苯甲酸钠含量 112知识拓展 114思政园地 114项目五 气相色谱分析技术 115学习单元 1 气相色谱法 116学习单元 2 气相色谱仪的使用与维护 119学习单元 3 气相色谱定性定量分析 130技能训练 135技能训练 1 气相色谱法测定白酒中微量成分 135技能训练 2 气相色谱法测定蔬菜中有机磷农药残留 137知识拓展 139思政园地 142项目六 液相色谱分析技术 144学习单元 1 高效液相色谱法 145学习单元 2 高效液相色谱仪的使用与维护 148技能训练 157技能训练 1 水果中 L_抗坏血酸和 D_异抗坏血酸的测定 157技能训练 2 高效液相色谱法测定牛肉中环丙沙星残留 160知识拓展 162思政园地 165

2目 录

项目七 质谱分析技术 167学习单元 1 质谱法 168学习单元 2 气相色谱_质谱联用仪的使用与维护 181学习单元 3 液相色谱_质谱联用仪的使用与维护 189技能训练 195技能训练 1 气相色谱_质谱法测定蔬菜中农药残留 195技能训练 2 动物源性食品中多种碱性药物残留的测定 198知识拓展 202思政园地 205参考文献 207

绪 论学习单元 1仪器分析法一、食品分析与仪器分析食品分析是一门深入研究各类食品的组成成分及其物理、 化学和生物学性质的检测方法和实验技术, 同时也涵盖了相关应用性理论的学科。 这项研究的分析对象非常广泛, 不仅包括了食品在加工、 储存以及流通过程中所涉及的原料、 半成品、 成品, 而且还包括了在货架上展示的商品。

仪器分析作为分析化学的一个重要分支学科, 它不仅吸收了当代科学技术的最新成果, 而且通过这些成果的融入, 为科学研究和生产实际提供了更多、 更新和更全面的信息。 仪器分析主要依赖于各种精密的分析仪器,通过这些仪器来分析物质的物理性质或物理化学性质, 进而确定物质的化学组成、含量以及结构等关键信息。 随着科学技术的不断进步和创新, 分析化学在方法论和实验技术方面都经历了深刻的变化和革新。 新的仪器分析方法不断涌现, 并在各个领域广泛应用, 使仪器分析在分析化学中所占的比重持续增长, 其重要性日益凸显,已经成为现代实验化学领域中一个极为重要的支柱。 因此, 对于食品分析工作者来说, 掌握仪器分析的一些基本原理和实验技术, 已经成为必须具备的基础知识和基本技能。

食品仪器分析的应用范围不仅限于实验室研究, 还广泛应用于食品工业的质量控制和安全检测。 通过仪器分析, 可以快速、 准确地检测出食品中的有害物质、 营养成分以及添加剂的含量, 从而确保食品的安全性和合规性。 此外, 仪器分析在食品科学

食品仪器分析技术研究中也发挥着重要作用, 帮助研究人员深入了解食品的成分和特性, 推动新产品的开发和工艺的改进。 例如, 质谱和高效液相色谱等技术的应用, 使得食品分析的结果更加精确和可靠。 这些技术的进步不仅提高了分析效率, 还为食品行业提供了更多的创新机会和发展空间。因此, 食品分析工作者需要不断学习和掌握最新的仪器分析技术, 以应对不断变化的市场需求和法规要求。 通过系统的培训和实践, 提升自己的专业技能, 为食品行业的发展做出更大的贡献。

二、仪器分析方法的分类仪器分析是一门涉及多个学科领域并相互交融的综合性应用科学, 其分类方法多种多样。 根据不同的测定方法原理, 可以将仪器分析划分为光学分析法、 电化学分析法、 色谱分析法等几大类。 为了更清晰地展示这些分类, 具体的仪器分析方法分类见表 0_1。