第二章樣品采集與處理保存

教學(xué)目的與要求

了解樣品的采集，制備和保存的方法;掌握樣品處理的方法1第一頁，共43頁。教學(xué)內(nèi)容§1樣品的采集樣品的采集樣品的分類采樣的一般方法樣品的制備樣品的保存§2樣品的預(yù)處理樣品的預(yù)處理目的樣品的預(yù)處理原則樣品的預(yù)處理方法2第二頁，共43頁。食品分析的一般程序樣品的采集制備和保存樣品的預(yù)處理成分分析數(shù)據(jù)記錄、整理分析報(bào)告的撰寫3第三頁，共43頁?！?樣品的采集一、樣品的采集采樣：在大量產(chǎn)品（分析對象中）抽取有一定代表性樣品，供分析化驗(yàn)用，這項(xiàng)工作叫采樣。正確采樣的意義：正確采樣的原則：（1）采集的樣品要均勻、有代表性，能反映全部被檢食品的組成、質(zhì)量和衛(wèi)生狀況。（2）采樣方法要與分析目的一致。（3）采樣過程要設(shè)法保持原有的理化指標(biāo)，防止成分逸散（如水分、氣味、揮發(fā)性酸等）。（4）防止帶入雜質(zhì)或污染。（5）采樣方法要盡量簡單，處理裝置尺寸適當(dāng)。4第四頁，共43頁。二、樣品的分類檢樣：由整批食物的各個(gè)部分采取的少量樣品，稱為檢樣。檢樣的量按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。原始樣品：把許多份檢樣綜合在一起稱為原始樣品。平均樣品：原始樣品經(jīng)過處理再抽取其中一部分作檢驗(yàn)用者稱為平均樣品。應(yīng)一式三份,分別供檢驗(yàn)、復(fù)驗(yàn)及備查使用。每份樣品數(shù)量一般不少于0.5公斤。5第五頁，共43頁。三、采樣的一般方法1、隨機(jī)抽樣2、代表性抽樣—可按不同生產(chǎn)日期—可在流水線上按一定的時(shí)間間隔抽樣—按分析的目的取樣具體的取樣方法因分析對象的不同而異，對于糧食、油料類物品，由原始樣品混合均勻，進(jìn)而分取平均樣品或試樣的過程，稱為分樣。分樣常用的方法有“四分法”和“自動(dòng)機(jī)械式”。注意：隨機(jī)抽樣≠隨意抽樣；對于不均勻樣品，僅用隨機(jī)抽樣是不夠的，必須結(jié)合代表性取樣。6第六頁，共43頁。

將原始樣本置于一平面上，用潔凈器具充攪拌均勻后堆成一圓錐形，將錐頂壓平，使厚度為3cm左右，然后等分四份，棄去對角兩份，將剩下的兩份按上法再進(jìn)行混合，分四份，重復(fù)上述操作直至剩余量為所需的樣本量為止。三、采樣的一般方法

7第七頁，共43頁。四、不同樣品的采樣方法散粒狀或固體樣品液體、半流體樣品肉、魚、果蔬、禽類樣品①肉、禽類，取其可食部分，放入鉸肉機(jī)鉸勻。②果蔬，取食部分，放入組織搗碎器中攪勻。8第八頁，共43頁。五、采樣程序9第九頁，共43頁。二、樣品制備

（一）樣品制備按采樣規(guī)程采取的樣品往往數(shù)量過多，顆粒太大，組成不均勻。

必須對樣品進(jìn)行粉碎、混勻、縮分——樣品制備10第十頁，共43頁。1.樣品制備的總原則要防止易揮發(fā)性成分的逸散、避免樣品組成和理化性質(zhì)發(fā)生變化；做微生物檢驗(yàn)的樣品，要按照無菌操作規(guī)程制備具體制備方法因產(chǎn)品類型不同而異。11第十一頁，共43頁。2.樣品制備的基本要求（1)液體、漿體或懸浮液體

搖勻，充分?jǐn)嚢瑁?)互不相溶的液體(如油與水的混合物)首先使不相溶的成分分離，再分別進(jìn)行采樣（3)固體樣品切細(xì)、粉碎、搗碎、研磨等方法將樣品制成均勻可檢狀態(tài)（4)罐頭

去除核、骨和調(diào)味料后勻漿12第十二頁，共43頁。（二）樣品保存酶的鈍化：加熱變性滅酶、冷凍儲(chǔ)存（-20℃~30℃）抑制酶的活性、改變PH值、鹽析、加還原劑來控制氧化酶防止脂肪氧化：貯放于氮?dú)饣蛘婵諚l件下、加抗氧化劑、低溫避光貯存

微生物的生長和污染：冷凍，干燥和化學(xué)防腐劑

13第十三頁，共43頁。三、樣品的預(yù)處理

食品或食品原料種類繁多，組成復(fù)雜，組分之間往往又以復(fù)雜的結(jié)合形式存在，常對直接分析帶來干擾。原則：

消除干擾因素

完整保留被測組分

使被測組分濃縮

14第十四頁，共43頁。樣品預(yù)處理是整個(gè)分析過程中最耗時(shí)、最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)?。?！15第十五頁，共43頁。1.有機(jī)物破壞法

主要用于食品中無機(jī)元素的測定

食品中的無機(jī)元素常與蛋白質(zhì)等有機(jī)物質(zhì)結(jié)合，成為難溶、難離解的化合物，從而失去其原來的特性。欲測定這些無機(jī)成分的含量，需要在測定前破壞有機(jī)結(jié)合體，釋放出被測組分。高溫或高溫加強(qiáng)氧化條件，使有機(jī)物質(zhì)分解，呈氣態(tài)逸散。干法灰化、濕法消化、紫外光分解法、微波消解法16第十六頁，共43頁。采用高溫電爐徹底灰化（1)干法灰化17第十七頁，共43頁。采用強(qiáng)酸、強(qiáng)氧化劑加熱。(2)濕法消化

18第十八頁，共43頁。是一種消解樣品中的有機(jī)物從而測定其中的無機(jī)離子的氧化分解法紫外光由高壓汞燈提供，在（85±5）℃的溫度下進(jìn)行光解。為加速有機(jī)物的降解，在光解過程中通常加入雙氧水。光解時(shí)間可根據(jù)樣品的類型和有機(jī)物的量而改變。(3)紫外光分解法

19第十九頁，共43頁。是一種利用微波為能量對樣品進(jìn)行消解的新技術(shù)?？焖?、溶解用量少、節(jié)省能源、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。已用于消解廢水、廢渣、淤泥、生物組織、流體、醫(yī)藥等多種試樣，被認(rèn)為是“理化分析實(shí)驗(yàn)室的一次技術(shù)革命”。例：經(jīng)典的氨基酸水解需在110℃水解24h，而用微波消解法只需150℃，10~30min，不但能夠切斷大多數(shù)的肽鍵，而且不會(huì)造成絲氨酸和蘇氨酸的損失。

(4)微波消解法

20第二十頁，共43頁。2.蒸餾法

利用被測物質(zhì)中各組分揮發(fā)性的不同來進(jìn)行分離的方法。

可以用于除去干擾組分，也可用于被測組分的抽提。

常壓蒸餾、減壓蒸餾、水蒸氣蒸餾例：測定樣品中揮發(fā)性酸含量時(shí)，可用水蒸氣蒸餾樣品，將餾出的蒸汽冷凝，測定冷凝液中酸的含量即為樣品中揮發(fā)性酸含量。

21第二十一頁，共43頁。22第二十二頁，共43頁。23第二十三頁，共43頁。24第二十四頁，共43頁。3.溶劑抽提法

使用無機(jī)溶劑（水、稀酸、稀堿溶液）或有機(jī)溶劑（乙醇、乙醚、石油醚、氯仿、丙酮），從樣品中抽提被測物質(zhì)或除去干擾物質(zhì)。

浸提：用溶劑浸泡固體樣品，抽提其中的溶質(zhì)例：用水浸提固體原料中的糖分，用石油醚浸提肉制品中的油脂

萃取：用溶劑提取與它互不相溶或部分相溶的液體樣品中的溶質(zhì)例：飲料中糖精鈉、苯甲酸的含量測定時(shí)，用乙醚（酸性條件下）萃取出飲料中的糖精鈉或苯甲酸

25第二十五頁，共43頁。（1）振蕩浸提法（2）索氏抽提法26第二十六頁，共43頁。（3）連續(xù)液-液萃取法

27第二十七頁，共43頁。（4）微波萃?。∕icrowave-AssistedExtraction，MAE）萃取速度快、試劑用量少、回收率高、靈敏、易于自動(dòng)控制，可用于色譜分析的樣品制備。

28第二十八頁，共43頁。（5）固相微萃?。⊿olidPhaseMicro-Extraction，SPME）29第二十九頁，共43頁。（6）超臨界流體萃?。⊿upercriticalFluidExtraction，SFE）20世紀(jì)70年代開始應(yīng)用，用超臨界流體（最常用的是CO2）作為萃取劑，從各組分復(fù)雜的樣品中，把所需要的組分分離提取出來。超臨界流體具有接近液體的密度和類似液體的溶解性能，具有接近氣體的粘度和擴(kuò)散系數(shù)，因此有較高的傳質(zhì)速率和很快達(dá)到萃取平衡的能力。它既有氣體的傳輸能力又有液體的溶解能力，萃取效率高，萃取時(shí)間短，且不需要使用有機(jī)溶劑，因此得到了廣泛的重視與發(fā)展。30第三十頁，共43頁。溫度壓力固體液體氣體流體CTAB31第三十一頁，共43頁。優(yōu)點(diǎn)：超臨界的CO2作為萃取劑，因?yàn)镃O2的毒性低及對環(huán)境無污染缺點(diǎn)：為了獲得超臨界條件，需要昂貴的高壓輸送系統(tǒng)，設(shè)備的一次性投資較大，大量消耗高純CO2也使運(yùn)行成本大大提高。超臨界流體萃取選擇性不強(qiáng)，常需要一種共溶劑即改性劑。用于萃取非極性或低極性化合物較為理想，但對萃取極性較強(qiáng)的物質(zhì)則有一定困難。32第三十二頁，共43頁。（7）加速溶劑萃取將樣品置于充滿萃取溶劑的密閉柱中，在高溫高壓（通常50～200℃，500～3000psi）下靜態(tài)萃取一定時(shí)間，然后用壓縮氣體將萃取液吹掃到收集器中。優(yōu)點(diǎn)：在高溫條件下分析物從基體上的解吸和溶解動(dòng)力學(xué)過程加快，減少了萃取時(shí)間加熱溶劑可使溶劑的溶解能力增強(qiáng)，減少了溶劑用量在萃取過程中保持一定壓力使溶劑保持液相，可使萃取效率提高。33第三十三頁，共43頁。缺點(diǎn)：回收率差，儀器較昂貴，溶劑高溫高壓下存在安全問題實(shí)例：聯(lián)合加速溶劑萃取和液相色譜從不同植物中提取類胡蘿卜素，回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，超聲萃取的回收率為98.7-103.3％，加速溶劑萃取的回收率為91.0-99.6％。34第三十四頁，共43頁。（8）超聲波輔助萃?。║ltrasonicAssistedExtraction，UAE）超聲波發(fā)生器能發(fā)出高頻振蕩訊號，通過換能器可以轉(zhuǎn)換成高頻機(jī)械振蕩而傳播到介質(zhì)中，超聲波在介質(zhì)中疏密相間地向前輻射，使介質(zhì)流動(dòng)而產(chǎn)生數(shù)以萬計(jì)的微小氣泡，由空化效應(yīng)而形成超過1000個(gè)大氣壓的瞬間高壓，從而加速了溶劑萃取過程。適用：提取固體或半固體樣品中的有機(jī)物35第三十五頁，共43頁。優(yōu)點(diǎn)：與索氏萃取相比，耗時(shí)短，溶劑用量少，設(shè)備簡單，操作容易缺點(diǎn)：超聲波有可能破壞某些分析物，且儀器保養(yǎng)要求高。實(shí)例：采用超聲輔助萃取海水沉積物中的腐殖質(zhì)，此方法能顯著縮短萃取時(shí)間，30分鐘的超聲萃取，其萃取效率相當(dāng)于原來手工振蕩法24小時(shí)才能達(dá)到的效果36第三十六頁，共43頁。（9）膜萃取滲析、電滲析、過濾及膜萃取優(yōu)點(diǎn)：膜分離樣品前處理技術(shù)選擇性高、溶劑用量少缺點(diǎn)：每次萃取時(shí)只適合于處理某些特定類型的物質(zhì),且經(jīng)常需要優(yōu)化很多實(shí)驗(yàn)條件;長期穩(wěn)定性不夠好;進(jìn)行痕量富集時(shí)消耗的時(shí)間相對較長。37第三十七頁，共43頁。（10）亞臨界水萃?。⊿BWE）在適度的溫度和壓力下（一般指沸點(diǎn)以上，臨界點(diǎn)以下），只要水保持為液體，這種液體水的極性會(huì)隨溫度變化而改變，這種水稱為亞臨界水，也稱之為高溫水、超加熱水、高壓熱水或熱液態(tài)水。亞臨界水與常溫常壓下的水在性質(zhì)上有較大差別，它類似于有機(jī)溶劑38第三十八頁，共43頁。水在250℃時(shí)介電常數(shù)為27，介于常溫常壓下乙醇(ε=24)和甲醇(ε=33)之間對中等極性和非極性有機(jī)物具有一定的溶解能力適用：處理各種固體和半固體樣品中的揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)物靜態(tài)SBWE主要是通過控制加熱的溫度，壓力和時(shí)間等因素來到達(dá)最優(yōu)萃取條件。39第三十九頁，共43頁。4.色層分離法

又稱色譜分離法，是一種在載體上進(jìn)行物質(zhì)分離的一系列方法的總稱。吸附色譜：利用聚酰胺、硅膠、硅藻土、氧化鋁等吸附劑經(jīng)活化處理后所具有的適當(dāng)?shù)奈侥芰?，對被測成分或干擾組分進(jìn)行選擇性吸附。分配色譜：根據(jù)不同物質(zhì)在兩相（流動(dòng)相、固定相)的分配比不同所進(jìn)行的分離。離子交換色譜：利用離子交換劑與溶液中的離子之間所發(fā)生的交換反應(yīng)來進(jìn)行分離的方法。

40第四十頁，共43頁。5.化學(xué)分離法

磺化法和皂化法（除去油脂）

硫酸磺化法：濃硫酸使脂肪磺化，并與脂肪和色素中的不飽和鍵起加成作用，形成強(qiáng)極性化合物，不再被有機(jī)溶劑所溶解，從而達(dá)到分離凈化的目的。

皂化法：利用KOH一乙醇溶液將脂肪等雜質(zhì)皂化除去，以達(dá)到凈化目的

沉淀分離法：加入適當(dāng)?shù)某恋韯?，使被測組分或?qū)⒏蓴_組分沉淀下來（如測定糖精鈉時(shí)堿性硫酸銅將蛋白質(zhì)等干擾雜質(zhì)沉淀下來）

掩蔽法：利用掩蔽劑與樣液中干擾成分作用，使干擾成分轉(zhuǎn)變?yōu)椴桓蓴_測定狀態(tài)。41第四十一頁，共43頁。6.濃縮法

常壓濃縮法：主要用于待測組分為非揮發(fā)性的樣品凈化液的濃縮；蒸發(fā)皿、一般蒸餾裝置或旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器。