第三章样品的采集与处理保存

第三章采样、样品制备和预处理
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食品分析的一般程序
样品的 采集 制备和 保存 样品的 预处理
分析报告 的撰写
数据记录、 整理
成分分析
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§1 样品的采集
一、样品的采集 • 采样：在大量产品（分析对象中）抽取有一定代 表性样品，供分析化验用，这项工作叫采样。 • 正确采样的意义： • 正确采样的原则： （1）采集的样品要均匀、有代表性，能反映全部被 检食品的组成、质量和卫生状况。 （2）采样方法要与分析目的一致。 （3）采样过程要设法保持原有的理化指标，防止成 分逸散（如水分、气味、挥发性酸等）。 （4）防止带入杂质或污染。 （5）采样方法要尽量简单，处理装置尺寸适当。
用随机抽样是不够的，必须结合代表性取样。
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三、采样的一般方法
将原始样本置于一平面 上，用洁净器具充搅拌均匀 后堆成一圆锥形，将锥顶压 平，使厚度为3cm左右，然后 等分四份，弃去对角两份， 将剩下的两份按上法再进行 混合，分四份，重复上述操 作直至剩余量为所需的样本 量为止。
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五、采样程序
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二、样品制备
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（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。 • 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，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％。
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、百度文库温避光贮存
• 微生物的生长和污染 ：冷冻，干燥和化学防腐剂
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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
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压 力
B
液体 流体 C
固体
气体
T
A
温度
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• 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。 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。
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
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• （1）振荡浸提法 • （2）索氏抽提法 • （3）连续液-液萃取法 • （4）微波萃取（Microwave-Assisted Extraction，MAE）
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(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。
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5.化学分离法
• 磺化法和皂化法（除去油脂） 硫酸磺化法：浓硫酸使脂肪磺化，并与脂肪和色素中的不
饱和键起加成作用，形成强极性化合物，不再被有机溶剂 所溶解，从而达到分离净化的目的。
皂化法 ：利用 KOH一乙醇溶液将脂肪等杂质皂化除去，以
达到净化目的
• 沉淀分离法 ：加入适当的沉淀剂，使被测组分或
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（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
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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 具体制备方法因产品类型不同而异 。
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2.样品制备的基本要求
将干扰组分沉淀下来 （如测定糖精钠时碱性硫酸铜 将蛋白质等干扰杂质沉淀下来）
• 掩蔽法 ：利用掩蔽剂与样液中干扰成分作用，使干
扰成分转变为不干扰测定状态 。
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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
• 样品预处理是整个分析过程中 最耗时、最关键的环节！！！
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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。
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（10）亚临界水萃取（ SBWE）
• 在适度的温度和压力下（一般指沸点以上，临界点以 下），只要水保持为液体，这种液体水的极性会随温 度变化而改变，这种水称为亚临界水，也称之为高温 水、超加热水、高压热水或热液态水。 • 亚临界水与常温常压下的水在性质上有较大差别，它 类似于有机溶剂 • 水在250℃时介电常数为27，介于常温常压下乙醇 (ε=24)和甲醇(ε=33)之间 • 对中等极性和非极性有机物具有一定的溶解能力 • 适用：处理各种固体和半固体样品中的挥发性和半挥 发性有机物 • 静态SBWE主要是通过控制加热的温度，压力和时间 等因素来到达最优萃取条件。
（1) 液体、浆体或悬浮液体 摇匀，充分搅拌 （2) 互不相溶的液体(如油与水的混合物) 首先使不相溶的成分分离，再分别进行采 样 （3) 固体样品 切细、粉碎、捣碎、研磨等方法将样品制 成均匀可检状态 （4) 罐头 去除核、骨和调味料后匀浆 10
（二）样品保存
• 酶的钝化 ：加热变性灭酶、冷冻储存（-20℃~30℃）
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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。
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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。 • 浸提：用溶剂浸泡固体样品，抽提其中的溶质
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二、样品的分类 检样：由整批食物的各个部分采取的少量样品， 称为检样。检样的量按产品标准的规定。
原始样品：把许多份检样综合在一起称为原始
样品。
平均样品：原始样品经过处理再抽取其中一
部分作检验用者称为平均样品。
应一式三份,分别供检验、复验及备查使用。 每份样 品数量一般不少于0.5公斤。
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三、采样的一般方法 1、随机抽样 2、代表性抽样 —可按不同生产日期 —可在流水线上按一定的时间间隔抽样 —按分析的目的取样 具体的取样方法因分析对象的不同而异，对于粮食、 油料类物品，由原始样品混合均匀，进而分取平 均样品或试样的过程，称为分样。分样常用的方 法有“四分法”和“自动机械式”。 注意：随机抽样≠随意抽样；对于不均匀样品，仅
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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子 之间所发生的交换反应来进行分离的方法。
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。
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思考题
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？ 简述各种方法的适用范围。 7. 针对下列与样品采集和制备有关的问题，说出一种解决问 题的答案。 • 样品偏差 • 在分析前样品贮存过程中组成成份的变化 • 在研磨过程中的金属污染 • 在分析前样品贮存过程中的微生物生长
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（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 23 原来手工振荡法24小时才能达到的效果
• 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 MicroExtraction，SPME）
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（6）超临界流体萃取（Supercritical Fluid Extraction，SFE）
• 20世纪70年代开始应用，用超临界流体（最常用 的是CO2）作为萃取剂，从各组分复杂的样品中， 把所需要的组分分离提取出来。 • 超临界流体具有接近液体的密度和类似液体的溶 解性能，具有接近气体的粘度和扩散系数，因此 有较高的 • 传质速率和很快达到萃取平衡的能力。 • 它既有气体的传输能力又有液体的溶解能力，萃 取效率高，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。
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（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 。