第三节 试验方法选择

一、试验方法概述

食品质量和安全检验的项目众多，根据食品检验质量指标的属性，可分为感官检验、理化检验、卫生检验。根据食品检验安全指标的属性，可分为致病菌及其毒素检验、人畜共患病检疫、食品中非食用添加品和禁用添加剂的检验、食品添加剂检验、农药和兽药残留检验、天然毒素检验、环境污染检验、食品加工中可能产生的有害物检验、物理伤害因素检验、放射性污染检验、转基因食品检验、包装材料中有害物检验、食品掺假检验。而且任何一项检验可能都不只有一种试验法，新颖的方法正在不断增加，国家规定的检测标准也在不断更新中，所以具体的食品检验或分析的方法越来越多。

食品质量和安全分析检测主要类别包括：感官分析方法、化学分析方法、仪器分析方法和生物试验方法。感官分析为最初的和最适宜现场检验的方法，加上现代统计和计算机应用，感官分析的可靠性和适用范围已大大提高和扩大。化学分析法虽然传统，但原理清晰、结果准确、所需设备少、具体方法积累多。仪器分析灵敏度高、速度快、对于微量多组分分析更为适用。生物分析对食品的生物性危害分析必不可少，传统的生物分析速度慢，但结果明确、所需设备简单。现代生物分析则灵敏度高、速度较快、结果可靠。现代生物分析的形式和具体做法接近仪器分析或化学分析，其试剂和其他一些关键用品来自现代生物技术和工程制造。本节的重点是让读者了解如何根据实验内容和目的要求，选择试验方法的一般原理。各方法的基本原理简述将在各实验方法中介绍。

二、试验方法选择

试验方法的选择是根据试验目的和已有方法的特点进行评价性选择的过程。只有正确地选出试验方法，才能从方法上保证试验结果具有合乎要求的精密度和准确性，保证试验按要求的速度完成，保证降低试验成本和减轻劳动强度。

食品质量与安全检验希望采用快速、准确和经济的试验方法，然而，许多试验方法不一定同时具有这三个特点。因此，方法的选择要能满足实际需要的情况。相比来讲，化学分析法准确度高、灵敏度低、相对误差为0.1%，用于常量组分的测定；仪器分析法准确度低、灵敏度高、相对误差约为5%，用于微量组分的测定，在进行同项目多样品测定时或多平行测定时，由于不必每个测定都重新调试仪器的工作条件，因此平均测定速度快；现代生物技术开辟的检验方法属速度较快、灵敏度高、检测限低的试验方法；国际组织规定和推荐的标准方法和国家标准方法是较为可靠、较为准确、具有较好重复性和较权威的方法；感官鉴评法、试纸片和试剂盒检测法是最常用的现场快速检验方法。

按照以上经验或按照参考文献初选到一种方法后，往往还不能确定其是否就是合适的方法，还需要做一些预试验，通过对预试验结果的分析来进一步评价该方法的可靠性、检出限和回收率，最后决定其取舍。

（一）分析方法可靠性检验

1.总体均值的检验——t检验法

这种方法是在真值（用μ₀表示）已知，总体标准差（σ）未知，用t检验法检验分析方法有无系统误差时采用的方法。具体检验步骤如下：

给定显著水平（α），求出一组平行分析结果的n、和S值，代入下式求出t_计算

从t分布表中查出t_表值。

若|t_计算|≥t_表时，说明分析方法存在系统误差，用此方法得出的μ与μ₀有显著差异。

2.两组测量结果的差异显著性检验

这是一种将F检验与t检验结合的双重检验法，它适用于真值不知晓的情况，具体做法分三大步。

（1）作对照分析 选用一种公认可靠的参考分析方法，也将被测样品平行测定几次。于是得到对同一样品的两种测定方法的两组数据：、S₁、n₁和、S₂、n₂。

（2）作F检验 按下式求出方差比（F）：

根据f₁=n₁－1，f₂=n₂－1，在置信度p=0.95的设定下，从F表中查出F_表值。

如果F_计算＜F_表，说明S₁和S₂、及σ₁和σ₂差异不显著，两组分析有相似的精密度，可以继续往下作t检验。否则结论相反，直接可判定现用分析方法不可靠。

（3）作t检验 按下式求出置信因子（t）：

式中 S_P——合并标准差。

S _P可按下式计算：

根据f=n₁+n₂－2，在置信度p=0.95的设定下，从t表中查出t_表值。

如果t_计算＜t_表，说明、μ₁和μ₂差异不显著，两组分析有相似的准确度，可判定现用分析方法可靠。否则结论相反，可判定现用分析方法不可靠。

（二）检出限的求取

一个分析方法的检出限可以定义为：能用该方法以95%的置信度检出的被测定组分的最小浓度。在做微量组分含量测定时，检出限必须小于或等于要求的程度。

在计算检出限之前，先需要规定一个检出标准。检出标准是被检物的一个含量或浓度，它的含义在于，只有当一个测定结果高于检出标准，我们才确信希望检出的物质是存在的。检出标准在这里必须由空白测定实验来确定，方法如下：

首先在几天内反复采用待评价的分析方法做几次空白测定，获得空白测定结果（可以包括负值）的标准差S_空白，然后按公式（检出标准=t_空白S_空白）计算出检出标准。

现在需要在试样检出限浓度附近进行几次测定来得到测定结果的标准差S。尽管我们现在还不知道检出限，但可估计检出限大约是检出标准的2倍。为谨慎起见，我们可配制浓度为检出标准2.5倍的试样来测定。这样获得测定结果后，计算出标准差S，求出与该标准差相应的自由度，查t检验临界值表的双侧检验表下的t值，最后用下列公式计算出检出限：

（三）测定回收率

回收率（R·C）是检验分析方法准确度的一种常用方法，该方法是在被分析的样品中定量的加入标准的被测成分，经过测定后，如果加入的标准被测成分被很准确地定量测出，我们就判定这种方法的准确度很高；如果加入的标准被测成分不能被准确地定量测出，但分析的精密度仍保持较高，我们判定这种分析方法存在系统误差。

回收率的计算公式如下：

式中 R·C——回收率，常表示为百分比；

和——加入和未加入标准被测成分时数次平行测定结果的均值；

——各次加标试验时所加标准物量的均值。

一般情况下，回收率从95%到105%可接受。