采样、样品制备和预处理
10)感官不合格产品不必进行理化检验,直接判为 不合格产品。
二、样品制备
(一)样品制备
按采样规程采取的样品往往数量过多,颗粒太大, 组成不均匀。
必须对样品进行粉碎、混匀、缩分——样品制备
1.样品制备的总原则
要防止易挥发性成分的逸散 、避免样品组成和 理化性质发生变化 ;
做微生物检验的样品,要按照无菌操作规程制 备
(8)超声波辅助萃取(Ultrasonic Assisted Extraction,UAE)
超声波发生器能发出高频振荡讯号,通过换 能器可以转换成高频机械振荡而传播到介质 中,超声波在介质中疏密相间地向前辐射, 使介质流动而产生数以万计的微小气泡,由 空化效应而形成超过1000个大气压的瞬间 高压,从而加速了溶剂萃取过程。
适用:提取固体或半固体样品中的有机物
优点:与索氏萃取相比,耗时短,溶剂 用量少,设备简单,操作容易
缺点:超声波有可能破坏某些分析物, 且仪器保养要求高。
实例:采用超声辅助萃取海水沉积物中 的腐殖质,此方法能显著缩短萃取时间, 30分钟的超声萃取,其萃取效率相当 于原来手工振荡法24小时才能达到的 效果
第二章 采样、样品制备和预处理
一一、、采采样 样
(一)样品的定义
国际纯粹化学与应用化学联合会,分析 化学命名委员会将样品定义:
“从交付和选择的大量物质中以某种 方式取出的、与整体物质具有相同的性 质的一部分物质”
1、样品的采集
采样:从大量的分析对象中抽取有代表性的一部
分作为分析材料(分析样品),这项工作称为样 品的采集。
分总则》(GB/T 500P.1)对采样过程提出 了以下要求 (对于非商品检验场合,也可供 参考 )
1)采样必须注意生产日期、批号、代表性和均匀性
(掺伪食品和食物中毒样品除外)。采集的数量应能 反映该食品的卫生质量和满足检验项目对样品量的需 要,一式三份,供检验、复验、备查或仲裁,一般散 装样品每份不少于0.5kg。
浸提:用溶剂浸泡固体样品,抽提其中的溶
质
例:用水浸提固体原料中的糖分,用石油醚浸提肉 制品中的油脂
萃取:用溶剂提取与它互不相溶或部分相溶
的液体样品中的溶质
例:饮料中糖精钠、苯甲酸的含量测定时,用乙醚 (酸性条件下)萃取出饮料中的糖精钠或苯甲酸
(1)振荡浸提法 (2)索氏抽提法
(3)连续液-液萃取法
4.色层分离法
又称色谱分离法,是一种在载体上 进行物质分离的一系列方法的总称。 吸附色谱:利用聚酰胺、硅胶、硅藻土、氧化铝
等吸附剂经活化处理后所具有的适当的吸附能力,对 被测成分或干扰组分进行选择性吸附。
分配色谱:根据不同物质在两相(流动相、固定
相)的分配比不同所进行的分离。
离子交换色谱:利用离子交换剂与溶液中的离
优点: 在高温条件下分析物从基体上的解吸和溶解动
力学过程加快,减少了萃取时间 加热溶剂可使溶剂的溶解能力增强,减少了溶
剂用量 在萃取过程中保持一定压力使溶剂保持液相,
可使萃取效率提高。
缺点:回收率差,仪器较昂贵,机溶剂高温 高压下存在安全问题
实例:联合加速溶剂萃取和液相色谱从不同 植物中提取类胡萝卜素,回收率实验结果表 明,超声萃取的回收率为98.7-103.3%,加 速溶剂萃取的回收率为91.0-99.6%。
酶的钝化 :加热变性灭酶、冷冻储存(-
20℃~30℃)抑制酶的活性、改变PH值、盐析、加还原 剂来控制氧化酶
防止脂肪氧化 :贮放于氮气或真空条件下、加
抗氧化剂、低温避光贮存
微生物的生长和污染 :冷冻,干燥和化学防
腐剂
三、样品的预处理
食品或食品原料种类繁多,组成复杂,组 分之间往往又以复杂的结合形式存在,常对 直接分析带来干扰。原则: 消除干扰因素 完整保留被测组分 使被测组分浓缩
超临界流体萃取选择性不强,常需要一种共溶 剂即改性剂。
用于萃取非极性或低极性化合物较为理想,但 对萃取极性较强的物质则有一定困难。
(7)加速溶剂萃取
将样品置于充满萃取溶剂的密闭柱中,在高 温高压(通常50~200℃,500~3000psi) 下静态萃取一定时间,然后用压缩气体将萃 取液吹扫到收集器中。
5.影响采样的因素
均相与多相总体
均相:所有地方都均匀且完全相同; 事实上,许多待采样的总体都是多相的, 因此,总体中采样位置会影响得到的结论 数据。
手工与连续采样
手工:随机采样 连续:机械实施,人为误差倾向性小
6.采样设备
双 效 回 转 取 样 管
7.国家标准《食品卫生检验方法理化部
随机取样可以避免人为倾向,但是,对不均匀样品, 仅用随机抽样法是不够的,必须结合代表性取样,从有 代表性的各个部分分别取样,才能保证样品的代表性。
如:粘稠不好混匀的液体,从包装内上、中、下 分别取样。
蔬菜的营养成分(全菜)要从茎、枝、叶 分别取,粉碎后,混匀。
测鱼头部分的成分就只取鱼头。
总之要根据测定的目的而定采样方法。
(4)微波萃取(MicrowaveAssisted Extraction,MAE)
萃取速度快、试剂用量少、回收率高、 灵敏、易于自动控制,可用于色谱分 析的样品制备。
(5)固相微萃取(Solid Phase Micro-Extraction,SPME)
(6)超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extraction,SFE)
平均,均匀地分出的一部分
复检样品:在对检验结果有争议或分歧时作
复检用 保留样品:需封存保留一段时间(通常一个
月),以备有争议时再作验证,但易变质 食品不作保留。
4.采样的一般方法
随机抽样
代表性取样
按照随机原则,从大批 初料中抽取部分样品。
所有初料的各个部分都 有被抽到的机会
用系统抽样法进行采样,根据 样品随空间(位置)、时间变 化的规律,采集能代表其相应 部分的组成和质量的样品。 (如分层取样、随生产过程流 动定时取样、按组批取样、定 期抽取货架商品等 )
高,萃取时间短,且不需要使用有机溶剂,因此得到了 广泛的重视与发展。
压
B
力
固体
液体
流体 C
T A
气体 温度
优点:超临界的CO2作为萃取剂,因为CO2 的毒性低及对环境无污染
缺点:
为了获得超临界条件,需要昂贵的高压输送系 统,设备的一次性投资较大,大量消耗高纯 CO2也使运行成本大大提高。
4)液体、半流体食品如植物油、鲜乳、酒或其他饮料, 如用大桶或大罐盛装者,应先充分混匀后再采样。样品 分别盛放在三个干净的容器中。
5)粮食及固体食品应自每批食品上、中、下三层中的不 同部位分别采取部分样品,混合后按四分法得到有代表 性的样品。
6)肉类、水产等食品应按分析项目要求分别采取不同部 位的样品或混合后采样。
(1)干法灰化
采用高温电炉彻底灰化
(2)湿法消化
采用强酸、强氧化剂加热。
(3)紫外光分解法
是一种消解样品中的有机物从而测定其中的无机 离子的氧化分解法
紫外光由高压汞灯提供,在(85±5)℃的温度下 进行光解。
为加速有机物的降解,在光解过程中通常加入双 氧水。
光解时间可根据样品的类型和有机物的量而改变 。
子之间所发生的交换反应来进行分离的方法。
6.浓缩法
常压浓缩法:主要用于待测组分为非挥发性的样
品净化液的浓缩;蒸发皿、一般蒸馏装置或旋转蒸发器。
减压浓缩法 :主要用于待测组分为热不稳定性或
易挥发的样品净化液的浓缩 K-D浓缩器:水浴加热并抽气减压;浓缩温度低、速度
快、被测组分损失少。
思考题
2.蒸馏法
利用被测物质中各组分挥发性的不同来进行 分离的方法。
可以用于除去干扰组分,也可用于被测组分 的抽提。
常压蒸馏、减压蒸馏、水蒸气蒸馏
例:测定样品中挥发性酸含量时,可用水蒸气蒸馏样品,
将馏出的蒸汽冷凝,测定冷凝液中酸的含量即为样品中 挥发性酸含量。
3.溶剂抽提法
使用无机溶剂(水、稀酸、稀碱溶液)或有机溶 剂(乙醇、乙醚、石油醚、氯仿、丙酮),从样品 中抽提被测物质或除去干扰物质。
(4)微波消解法
是一种利用微波为能量对样品进行消解的新技术。 快速、溶解用量少、节省能源、易于实现自动化。 已用于消解废水、废渣、淤泥、生物组织、流体、医
药等多种试样,被认为是“理化分析实验室的一次技 术革命”。
例:经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,不但能够切断大多数的肽键,而且不会 造成丝氨酸和苏氨酸的损失。
1.什么是样品?正确采样的原则是什么? 2.给出下列定义:随机抽样、代表性取样。 3.影响采样的因素?采样的注意事项有哪些(国家规定) ? 4.样品预处理的总原则是什么?样品制备的基本要求? 5.样品保存的注意事项? 6.样品预处理的目的和原则?常用的样品预处理方法有哪些?
样品预处理是整个分析过 程中最耗时、最关键的环 节!!!
1.有机物破坏法
主要用于食品中无机元素的测定 食品中的无机元素常与蛋白质等有机物质结
合,成为难溶、难离解的化合物,从而失去 其原来的特性。欲测定这些无机成分的含量, 需要在测定前破坏有机结合体,释放出被测 组分。 高温或高温加强氧化条件,使有机物质分解, 呈气态逸散。 干法灰化、湿法消化、紫外光分解法、微波 消解法
(9)膜萃取
渗析、电渗析、过滤及膜萃取 优点:膜分离样品前处理技术选择性高、
溶剂用量少 缺点:每次萃取时只适合于处理某些特
定类型的物质,且经常需要优化很多实 验条件; 长期稳定性不够好; 进行痕量富集时消耗的时间相对较长。
(10)亚临界水萃取 ( SBWE)