食品的前处理方法

样品前处理条件的优化

前处理是分析方法的关键一环，样品前处理的目的是使样品能适合分析方法的要求。通常包括消化和提取、分离和净化等步骤。

灰化样品时选择适宜的温度和时间，必要时可加助熔剂；

湿法消化选择适宜的酸和温度。

提取要选择提取效率高的提取剂和提取方法。提取条件的选择一般以加标样品或阳性样品用不同溶剂和方法提取，将样品与标准溶液的测定结果进行比较，计算提取率。

分离和净化是为了去除干扰成分。可用C18柱、硅镁吸附剂、D101大孔吸附树脂等吸附分离，对洗脱条件进行优化，选择适宜洗脱剂和洗脱时间。

二、食品样品的前处理

（pretreament of food samples）

指食品样品在测定前消除干扰成分，浓缩待测组分，使样品能满足分析方法要求的操作过程。

1.无机化处理

采用高温或高温下强氧化条件，使食品样品中的有机物分解并呈气体逸出，而待测组分被保留下来用于分析的一种样品前处理方法。1）湿法消化（wet digestion）

加入氧化性强酸，加热破坏有机物，使待测的无机成分释放出来，以便分析测定。

①方法特点

优点：分解有机物速度快、所需时间短；

加热温度低，减少待测组分的挥发损失。

缺点：消化过程产生大量有害气体，操作必须在通风橱中进行；

试剂用量较大，有时空白值高；

消化初期，反应剧烈产生大量泡沫，样品可能溢出；

样品可能出现炭化，使待测组分损失。

②常用的氧化性强酸

a）硝酸

浓硝酸（65％～68%,14mol/L),沸点121.8℃具有较强的氧化能力，能将样品中有机物氧化成CO2和H2O，自身还原成NO2。单独使用硝酸不能完全分解有机物，因此常常与其他酸配合使用。

几乎所有的硝酸盐都溶于水，但易与锡和銻形成难溶的偏锡酸（H2SnO3）和偏銻酸（H2SbO3）或其盐。

b）高氯酸（65%～70%，11mol/L）

能与水形成恒沸溶液，沸点203 ℃。热的高氯酸是强氧化剂，氧化能力较硝酸和硫酸强，几乎所有的有机物都能被它分解。高氯酸沸点适中，氧化能力持久，用于消化食品样品速度快，过量的高氯酸易除去。但一般不单独用高氯酸氧化样品，而使用硝酸和高氯酸的混合酸分解有机物。

除K＋和NH4＋盐外，一般高氯酸盐都溶于水。

c）硫酸稀硫酸没有氧化性，热的浓硫酸（98%，18mol/L）有较强氧化性，对有机物有强烈的脱水作用，可使食品中的蛋白质氧化脱氨。

硫酸沸点高（

338 ℃），不易挥发损失。硫酸的氧化能力不如高氯酸和硝酸强，硫酸与碱土金属（Ca、Mg、Ba和Pb）形成的盐在水中溶解度较小。

③常用消化方法

a）硫酸消化法

凯氏定氮法测定食品中蛋白质含量采用硫酸消化法，同时加入硫酸钾和硫酸铜，蛋白质中的氮转变成硫酸铵留在消化液中，不会进一步氧化成氮氧化物而损失。

b）硝酸－高氯酸消化法

可采取两种方式：一是先加硝酸消化，待大量有机物分解后再加高氯酸；二是事先以一定比例（一般为HNO3＋HClO4＝4+1）配制混合酸，将样品浸泡过夜，次日消化。该法氧化能力强，消化速度快，消化温度较低，挥发损失少。消化时应特别注意安全。含酒精和含油脂较多组分，不宜采用此法。

c）硝酸－硫酸消化法

加入两酸混合液或先加硫酸，加热使有机物分解、炭化，然后不断补加硝酸。此法不宜做食品中碱土金属的分析。对含大量脂肪和蛋白质的样品，消化后期可加入少量高氯酸或过氧化氢，加快消化速度。

④消化操作技术

a）敞口消化法：通常在凯氏烧瓶或硬质锥瓶中进行，是最常用的消化方法。

b）回流消化法

测定含挥发性成分的样品时，可在回流消化装置中进行，避免被测组分挥发损失。

c）冷消化法

又称低温消化。将样品与消化液混合后置于室温或37～40 ℃烘箱内，放置过夜。低温消化可避免易挥发元素的损失。仅适于含有机物较少的样品。

d）密封罐消化法

采用压力密封消化罐和少量消化液，在一定压力下对样品消化。将密封罐置于150℃烘箱中保温2h。由于在密闭容器中消化液的蒸气不能逸散，产生较高压力，提高了消化剂的利用率。此法样品用量一般小于1g，只需加30%的过氧化氢和一滴硝酸即可，空白值较低。

e）微波消解法

在2450MHz的微波电磁场作用下，微波穿透容器直接辐射到样品和试剂的混合液中。吸收微波能量后，使消化介质的分子相互摩擦２）干灰化法（dry ashing）

将样品置于磁坩埚中，先在电炉上脱水、炭化，再置于500～600℃高温炉中灼烧灰化。有机物分解，留下无机物供测定。产生高热。同时交变电磁场使介质分子极化，高频辐射使极化分子快速转动，产生猛烈摩擦、碰撞和震动，使样品分解。微波消解试剂用量小，空白值低；使用密闭容器，减少了对外界的污染。

①方法特点

操作简便，基本不加或加很少试剂，因而空白值很低。

②提高干灰化法回收率的措施

a）加入助灰化剂

为加速有机物氧化，防止某些组分挥发或被坩埚吸留，可加适量助灰化剂。如测食品中碘时可加氢氧化钾使碘元素变成难挥发的碘化钾，减少损失；测砷时可加氧化镁和硝酸镁，使砷转变成难挥发的焦砷酸镁（Mg2As2O7），常常将氧化镁衬垫在坩埚底减少坩埚吸留。

b）采用适宜的灰化温度

应选择尽可能低的温度灰化，但温度过低会延长灰化时间。通常选550 ±25℃灰化4h，一般不超过600℃。

近年发展了低温灰化技术，将样品放在低温灰化炉中，先将炉内抽至近真空，并通入氧气，用射频照射使氧气活化，在低于150℃下便可是有机物全部灰化。但目前低温灰化炉价格昂贵，尚难普及。

2.干扰成分的去除

测定各种有机成分时，可采用多种前处理方法，将待测的有机成分与基体或其他干扰成分分离后再进行测定。常用分离净化方法有：（1）溶剂提取法

根据相似相溶的原则。一般分为浸提法和液－液萃取法。

①浸提法

利用样品中各组分在某一溶剂中溶解度的差异。