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檢測樣品的采集、製備、預處理及保存
  • 更新日期:2023-04-11      瀏覽次數:1206
    • 樣品的采集
      采樣:從(cong) 大量的分析對象種抽去有代表性的一部分樣品作為(wei) 分析材料,此過程稱為(wei) 采樣。

      1.正確采樣的重要性:
      采樣是食品分析工作的重要環節。同一種類的食品成品或原料,由於(yu) 品種產(chan) 地,成熟期,加工和保藏條件不同,其成分及含量也可能有較大差異。同一分析對象,不同部位的成分和含量也可能有較大差異。從(cong) 大量的,成分不均勻的,所含成分不一致的被檢物質種采集能代表全部被檢物質的分析樣品,必須科學的采樣技術,以防止成分的逸散和被汙染的情況下,均衡地采集有代表性的樣品,否則,即使後期檢測等環節非常精密,準確,其檢測結果也毫無價(jia) 值。

      2.正確采樣的原則:
      ①采集地樣品要均勻,有代表性,能反映全部被檢食品的組成,質量和衛生狀況。

      ②采樣過程中要設法保持原有的理化指標,防止成分的逸散或帶入雜質。

      ③采樣的步驟

      檢樣→原始樣品→平均樣品

      檢樣:由分析對象大批物料的各個(ge) 部分采集的少量物料。

      原始樣品:許多份檢樣綜合在一起稱為(wei) 原始樣品。

      平均樣品:原始樣品經過技術處理,再抽取其中的一部分供分析檢驗的樣品。

      3.采樣的方法:
      ① 隨機采樣:按照隨機原則,從(cong) 大批物料中抽取部分樣品。

      ②代表性取樣:是用係統抽樣法進行采樣,即已經了解樣品隨空間和時間而變化的規律,按此規律進行采樣,以便采集的樣品能代表其相應部分的組成和質量。例如:分層取樣,隨生產(chan) 過程的各個(ge) 環節采樣,定期抽取貨架上陳列不同時間的食品的采樣等。

      隨機采樣可以避免人為(wei) 的傾(qing) 向性,但是,在有些情況下,如難以混勻的食品(如粘稠液體(ti) ,蔬菜)的采樣,僅(jin) 僅(jin) 用隨機采樣法是不行的,必須結合代表性取樣,從(cong) 有代表性的各個(ge) 部分分別取樣。因此,采樣通常采用隨機采樣和代表性取樣相結合的方式。具體(ti) 的采樣方法,因分析對象的性質而異。

      均勻固體(ti) 物料(如糧食,粉狀食品)

      a.有完整包裝的(袋, 桶,箱等)

      確定采樣件數→從(cong) 堆放的不同部位取樣。

      b.無包裝的散堆樣用四分法得平均樣品

      較稠的半固體(ti) 物料(如稀奶油,動物油脂,果醬等)

      混勻→取出檢樣→縮減至所需樣品數量的平均樣品。

      液體(ti) 物料(如植物油,鮮乳等)

      充分混合→分層取樣(虹吸管)→縮減至所需樣品數量的平均樣品組成不均勻的固體(ti) 食品(肉,魚,果品,蔬菜等)。

      小包裝食品(罐頭,袋或聽裝奶粉,瓶裝飲料等)

      這類食品一般按班次或批號連同包裝一起采樣。

      4.采樣的數量:
      樣品應一式三份分別供檢驗,複檢及備查使用。每份數量一般不少於(yu) 0.5公斤。

      5.采樣的注意事項:
      ① 一切采樣工具都清潔,不應將影響測定結果的物質帶入。供微生物檢驗用的樣品,應嚴(yan) 格遵守無菌操作規程。設法保持原有微生物狀況和理化指標。

      ②感官性質極不係統的樣品切不可混在一起,應另行包裝並注其性質。

      ③樣品采集完後,應迅速送往檢測室進行分析,以免發生變化。盛裝樣品的器具上要貼牢標簽,注明樣品名稱,采樣地點,采樣日期,樣品批號,采樣方法,采樣數量,分析項目及采樣人,包裝情況,現場衛生狀況,運輸貯藏條件,外觀。

      樣品的製備

      一.樣品的製備:

      ①樣品製備:對采取的樣品的分取、粉碎、混勻、縮分等過程。

      ②目的:保證樣品十分均勻。

      注:防止易揮發性成分的逸散和避免樣品組成和理化性質發生變化。

      做微生物檢驗的樣品,必須根據微生物學的要求,按照無菌操作規程製備。

      ③方法:(因產(chan) 品類型不同而異)。

      液體(ti) ,漿體(ti) 或懸浮液體(ti) :一般是將樣品搖動和充分攪拌。

      互不相溶的液體(ti) :使不相溶的成分分離,再分別進行采樣。

      固體(ti) 樣品:切細,粉碎,搗碎,研磨等方法將樣品製成均勻。

      罐頭:水果罐頭在搗碎前須清除果核;肉禽罐頭應預先清除。

      骨頭:魚罐頭要將調味品分出後在搗碎。

      樣品的預處理
      總原則:

      1.消除幹擾因素。

      2.完整保留被測組分。

      3.使被測組分濃縮,以獲得可靠的分析結果。

      (一)有機物破壞法:

      適用:主要用於(yu) 食品中無機元素的測定。

      有機物:為(wei) 碳水化合物 ;組成C.H.O.N ,鹵素, 硫,磷。

      性質:可燃燒;高溫分解;極性弱;分子間反應副反應多。

      無機物:非碳水化合物。

      原理:采用高溫或高溫加強氧化條件,使有機物質分解,呈氣態逸散,而被測組分殘留下來。

      根據具體(ti) 操作條件的不同,又可分為(wei) 幹法和濕法兩(liang) 大類。

      1.幹法灰化

      (1)操作方法:炭化(可加入固定劑例:堿性或酸性物質)→灰化至殘留物為(wei) 白色或淺灰色為(wei) 止(灰化爐 550℃)。

      (2)特點:

      ①空白值低;

      ②可富集被測組分,降低檢測下限;

      ③有機物分解徹di,需工作者經常看管;

      ④所需時間長;

      ⑤揮發元素易損失;

      ⑥測定結果和回收率偏低。

      (3)提高回收率的措施:

      根據被測組分的性質,采取適宜的灰化溫度。加入助灰化劑,防止被測組分的揮發損失和坩堝吸收。例如加氯化鎂或硝/酸鎂可使磷元素,硫元素轉變成磷酸鎂和硫suan鎂。防止它們(men) 損失;加入氫氧/化鈉或氫氧化鈣可使鹵素轉為(wei) 難揮發的碘化鈉或氟化鈣;加入氯化鎂及硝/酸鎂可使砷轉變為(wei) 不揮發的焦shen酸鎂;加硫酸可使一些易揮發的氯化鉛,氯/化鎘等轉變為(wei) 難揮發的硫酸鹽。

      近年來新開發了低溫灰化技術,此法是將樣品放在低溫灰化爐中,先將空氣抽至,0-133.3Pa ,然後不斷通入氧氣,每分鍾0.3-0.8O2 ,用射頻照射使氧氣活化,在 <150 ℃的溫度下,便可使樣品wan全灰化。

      新型樣品消化技術:高壓密封罐消化法。此法是在聚四氟烯容器中加入適量樣品和氧化劑,在密封罐內(nei) 並置120-150 ℃烘箱中保溫數小時然後冷卻至室溫。

      2.濕法消化

      (1)操作方法:樣品→加強氧化劑→加熱消煮。

      (2)常用強氧化劑:濃硝酸,濃硫酸,高氯酸,高meng酸鉀,過氧化氫。

      (3)特點:

      ①分解快,時間短。

      ②減少揮發損失,容器吸留少。

      ③常產(chan) 生大量有害氣體(ti) 。

      ④消化初期易產(chan) 生大量泡沫外溢,故需操作人員隨時照管。

      ⑤試劑用量大,空白值偏高。

      (4)常用濕法消化法:

      ① 硝酸-高氯酸-硫酸法

      稱取粉碎好的樣品5~10 g放入250~500 mL凱氏燒瓶中,用少許水濕潤,加數粒玻璃珠,加3:1的硝酸-高氯酸混合液10~15 mL,放置片刻,小火緩緩加熱,反應穩定後放冷,沿瓶壁加入5~10 mL濃硫酸,繼續加熱至瓶中液體(ti) 開始變成棕色時,不斷滴加硝酸-高氯酸混合液(3:1)至有機物分解完wan全。加大火力至產(chan) 生白煙,溶液應澄清、無色或微黃色。操作中注意防爆。冷卻後,轉入容量瓶中定容。

      ② 硝酸-硫酸法

      將粉碎好的樣品放入250~500 mL凱氏瓶中(樣品量可稱10~20 g),加入濃硝酸20 mL,小心混勻後,先用小火使樣品溶化,再加濃硫酸10 mL,漸漸加強火,保持微沸狀態並不斷滴加濃硝酸,至溶液透明不再轉黑為(wei) 止。每當溶液變深時,立即添加硝酸,否則會(hui) 消化不wan全。待溶液不再轉黑後,繼續加熱數分鍾至冒出濃白煙,此時消化液應澄清透明。消化液放冷後,小心用水稀釋,轉入容量瓶,同時用水洗滌凱氏瓶,洗液並入容量瓶,調至刻度後混勻供待測用。

      ③幹濕法比較

      (二)溶劑提取法:

      原理:利用樣品各組分在某溶劑中溶解度的差異,將各組分wan全或部分的分離。

      適用:維生素,重金屬,農(nong) 藥及黃曲黴毒素的測定。

      分類:溶劑分層法,浸泡法,鹽析法。

      (1)溶劑分層法(溶劑萃取法)

      1.原理:利用某組分在兩(liang) 種互不相溶的溶劑中分配係數的不同,使其從(cong) 一種溶劑轉移到另一種溶劑中,而使其與(yu) 其他組分分離。

      分配係數:在一定溫度下一組分B溶於(yu) 不相溶的兩(liang) 液相時,當兩(liang) 相達平衡後此組分將以一定比例分配於(yu) 兩(liang) 相中。

      KB=B組分在E中的含量/B組分R中的含量

      2.萃取溶劑的選擇:

      與(yu) 原溶劑不互溶;

      對被測組分有最大的溶解度,而對雜質有最小的溶解度;

      應考慮兩(liang) 種溶劑分層的難易以及是否會(hui) 產(chan) 生泡沫等問題;

      3.儀(yi) 器:分液漏鬥,連續液體(ti) 萃取器。

      4.萃取方法:

      分液漏鬥:一般需4-5次萃取,才能基本達到wan全分離。

      連續液體(ti) 萃取器:燒瓶A內(nei) 的溶劑被加熱,產(chan) 生的蒸汽經過管B上升至冷凝器C被冷卻,冷凝液化後滴入中央的管內(nei) 並沿中央管下降,從(cong) 下端成為(wei) 小滴,使萃取的液層D上升,此時發生萃取作用。萃取液經回流至燒瓶A內(nei) 後,溶劑再次氣化,這樣繼續反複萃取,可把被測組份全部萃入A中。

      (2)浸泡法(浸提法)

      1.原理:利用固體(ti) 混合物在提取劑中的溶解度的不同使被提取物得到分離。

      2.提取劑的選擇:

      ① 所選擇的提取劑既能大量溶解被提取物,又要不破壞被提取物的性質。例如糖類提取劑選用乙醇水溶液。

      ② 根據被提取物的極性強弱來選擇提取劑。對極性弱的成分(如有機氯農(nong) 藥)可用極性小的溶劑(如石/油醚)提取;對記性強的成分(如黃曲黴毒素)可用極性大的溶劑(如甲醇與(yu) 水的混合物)提取。

      溶劑的沸點宜在45-80℃之間,沸點太低易揮發,沸點太高不易濃縮,且對熱穩定性差的被提取成分不利。

      溶劑要穩定,不與(yu) 樣品發生作用。

      3.儀(yi) 器:常用索克斯特式提取器。

      (三)鹽析法:

      鹽析:想溶液中加入某一物質,使溶質溶解在原溶劑中的溶解度大大降低,從(cong) 而從(cong) 溶液中沉澱出來。

      注:① 所加入的物質不破壞所要析出的物質。

      ②選擇適當的分離方法(如過濾,離心分離,蒸發等,這要根據溶液,溶劑,析出物質的性質和實驗要求來決(jue) 定)。

      ③ 注意pH值,溫度等條件的要求。

      (四)磺化法和皂化法:

      這是處理油脂或含脂肪樣品時經常使用的方法,常用於(yu) 農(nong) 藥分析中樣品的淨化。

      (1)磺化法

      適用:對酸穩定的有機氯農(nong) 藥例:DDT,666。

      (2)皂化法

      1.皂化:酯的堿性水解。

      2.適用:對堿穩定的農(nong) 藥。

      (五)沉澱分離法:

      沉澱分離法是利用沉澱反應進行分離的方法。在試樣中加入適當的沉澱劑,使被測組分沉澱下來,經過過濾或離心將沉澱與(yu) 母液分開,從(cong) 而達到分離的目的。

      例:測定冷飲中糖精鈉含量時,可在試劑中加入堿性硫酸銅,將蛋白質等幹擾雜質沉澱下來,而糖精鈉仍留在試液中經過濾除去沉澱後,取濾液進行分析。

      (六)掩蔽法:

      此法時利用掩蔽劑與(yu) 樣液中的幹擾成分作用,使幹擾成分轉變為(wei) 不幹擾測定的狀態,既被掩蔽起來。運用這種方法可以不經過分離幹擾成分的操作而消除幹擾作用。簡化了分析步驟。常用與(yu) 金屬元素的測定。

      例:雙硫腙比色法測定鉛時,在測定條件下(PH=9),Cu2+,Cd2+等對測定有幹擾,可加入qing化鉀和檸檬酸掩蔽,消除它們(men) 的幹擾。

      (七)濃縮:

      常壓濃縮法:用於(yu) 非揮發性的樣品淨化液的濃縮。

      減壓濃縮法:K-D濃縮器。

      (八)蒸餾:

      原理:利用液體(ti) 混合物中各組分揮發度的不同而進行分離。

      特點:具有分離和淨化雙重效果,儀(yi) 器裝置和操作較為(wei) 複雜。

      分類:常壓,減壓,水蒸氣蒸餾。

      (1)常壓蒸餾

      適用於(yu) 受熱後不發生分解或沸點不太高的物質。

      加熱:沸點<90℃用水浴加熱 沸點>90℃用油浴,沙浴,鹽浴或石棉浴加熱。

      冷凝:沸點<150℃用冷水冷凝器 沸點>150℃用空氣冷凝器

      注:1.如采用加熱浴加熱浴溫度T應大於(yu) 沸點T1,T—T1<30℃。

      2.高沸點物質選用短頸蒸餾瓶。

      3.必須了解被蒸餾物質的性質。

      (2)減壓蒸餾

      適用於(yu) 受熱後易分解或沸點太高的物質。

      (3)水蒸氣蒸餾

      1.適用:在沸點時易分解,沸點較高的物質。

      2.原理:在一定溫度下,兩(liang) 組分混合液體(ti) 的蒸汽壓,等於(yu) 每種液體(ti) 各自單獨存在時的蒸汽壓之和,因此混合液的沸點低於(yu) 兩(liang) 種液體(ti) 各自的沸點。在水蒸氣蒸餾中,若水蒸氣通過雙組分的液體(ti) 混合物,且混合物中組分為(wei) 不揮發,則因水蒸氣份壓的存在而降低另一組分沸騰汽化所需的蒸汽壓。故蒸餾可在較低的溫度下進行。物料在蒸餾時水蒸氣帶出揮發物質,頸冷凝後就分成互不相溶的水相和揮發的液體(ti) 相。

      (4)分餾

      1.適用:互溶且沸點相差不大的混合液體(ti) 。

      2.原理:將液體(ti) 混合物在一個(ge) 設備內(nei) 同時進行多次部分汽化和部分冷凝將液體(ti) 混合物分離為(wei) 各組分。

      (5)掃集共蒸餾法

      1.適用:蔬菜,水果,食用油脂和乳製品中的有機氯和有機磷農(nong) 藥都可用此法。

      2.原理:食品提取液→注入施特勒管→轉變成蒸汽→氮氣流吹入冷凝管→通過微層析柱進入收集器。

      樣品的保存
      製備好的樣品應放在密封潔淨的容器內(nei) ,置於(yu) 陰暗處保存。易fu敗變質的樣品應保存在0-5℃的冰箱裏,但保存時間不宜過長。易光分解的分析成分為(wei) 分析項目的樣品,必須避光保存。特殊情況下,樣品中可加入適量的不影響分析結果的防腐劑,或將樣品置於(yu) 冷凍幹燥器內(nei) 進行升華幹燥來保存。食物在保存過程中,要避免受潮,風幹,變質以保證其外觀和組成不發生變化。