樣品采集、制備與保存

AddYourCompanySlogan 第三章樣品采集 制備與保存 學(xué)習(xí)目標(biāo) 理解樣品采集的定義 意義及要求 掌握樣品的分類和樣品采集的數(shù)量及具體方法 理解采樣的注意事項 了解分析樣品的制備與保存 掌握樣品的預(yù)處理方法 主要內(nèi)容 樣品的采集 樣品的保存 樣品的制備與處理 食品檢驗檢疫的對象包括各種原材料 農(nóng)副產(chǎn)品 半成品 各種添加劑 輔料及產(chǎn)品 食品檢驗檢疫在基本程序 采樣 從大量的分析對象中抽取有一定代表性的一部分樣品作為分析材料 第一節(jié)樣品的采集 食品的組成成分復(fù)雜多樣 且食物的組成及其分布往往不均勻 因此 如果所采取的樣品不足以代表全部物料的組成成分 無論后續(xù)的一系列檢驗工作做得如何非常精密和準(zhǔn)確 其檢驗結(jié)果也將毫無價值 采用正確的采樣技術(shù)采集樣品尤為重要 一 正確采樣的意義 二 正確采樣所需遵循的原則 注意事項 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 采樣過程要設(shè)法保持原有的理化指標(biāo) 防止成分 如水分 氣味 揮發(fā)性酸等 的逸散或帶入雜質(zhì) 防止待測成分發(fā)生化學(xué)變化或丟失及被污染 代檢樣品 混合 處理 縮分 采樣 三 采樣步驟 三 采樣步驟 樣品通?？煞譃闄z樣 原始樣品和平均樣品 采集樣品的步驟一般分五步 依次如下 1 獲得檢樣由整批食物的各個部分抽取的樣品稱為檢樣 檢樣的量按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定 2 形成原始樣品把許多份檢樣綜合在一起稱為原始樣品 3 得到平均樣品將原始樣品按照規(guī)定方法經(jīng)混合平均 均勻地分出的一部分供分析檢驗用的樣品稱為平均樣品 5 填寫采樣記錄采樣記錄要求詳細(xì)填寫采樣的單位 地址 日期 樣品的批號 采樣的條件 采樣時的包裝情況 采樣的數(shù)量 要求檢驗的項目以及采樣人等資料 4 平均樣品三分將平均樣品平分為三份 分別作為檢驗樣品 供分析檢測 復(fù)驗樣品 在對檢驗結(jié)果有爭議或分歧時作復(fù)檢用 和保留樣品 需封存保留一段時間 通常一個月 以備有爭議時再作驗證 但易變質(zhì)食品不作保留 每份樣品數(shù)量一般不少于0 5kg 采樣單采樣單位 如 某飲料廠 地址日期采樣條件 溫度T 濕度 樣品的批號 包裝情況 每個包裝的重量 包裝是否完好 采樣數(shù)量 檢驗項目 如 灰分 采樣人送檢日期 四 采樣的一般方法 隨機抽樣 代表性取樣 按照隨機原則 從大批初料中抽取部分樣品 所有初料的各個部分都有被抽到的機會 用系統(tǒng)抽樣法進行采樣 根據(jù)樣品隨空間 位置 時間變化的規(guī)律 采集能代表其相應(yīng)部分的組成和質(zhì)量的樣品 如分層取樣 隨生產(chǎn)過程流動定時取樣 按組批取樣 定期抽取貨架商品等 兩種方法的利弊 隨機抽樣可以避免人為的傾向性 但是 對于不均勻的食品 如黏稠液體 蔬菜等 的采樣 僅僅用隨機抽樣法是不行的 必須結(jié)合代表性取樣 從有代表性的各個部分分別取樣 因此 采樣通常采用隨機抽樣與代表性取樣相結(jié)合的方式進行 具體的取樣方法 因分析對象性質(zhì)的不同而異 具體樣品的抽取方法 采樣時 應(yīng)根據(jù)具體情況和要求 按照相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或操作規(guī)程所規(guī)定的方法進行 1 有完整包裝 桶 袋 箱等 的食品 首先根據(jù)下列公式確定取樣件數(shù) 首先根據(jù)下列公式確定取樣件數(shù) 桶 袋 箱 式中 n為取樣件數(shù) N為總件數(shù) 從樣品堆放的不同部位采取到所需的包裝樣品后 再按下述方法采樣 A 固體食品如糧食和粉狀食品 用雙套回轉(zhuǎn)取樣管插入包裝中 回轉(zhuǎn)180o取出樣品 每一包裝須由上 中 下三層取出三份檢樣 把許多份檢樣綜合起來成為原始樣品 再按四分法縮分至所需數(shù)量 即將原始樣品充分混合均勻后堆集在清潔的玻璃板上 壓平成厚度在3cm以下的圓形 并劃成對角線或 十 字線 將樣品分成四份 取對角的兩份混合 再如上分為四份 取對角的兩份 如此重復(fù)操作直至取得所需數(shù)量為止 即得到平均樣品 四分法取樣 B 稠的半固體樣品如動物油脂 果醬等 啟開包裝后 用采樣器從各桶 罐 上 中 下三層分別取出檢樣 然后將檢樣置于同一容器內(nèi)攪拌均勻 再分取縮減 得到所需數(shù)量的平均樣品 C 液體樣品 鮮乳 酒或其他飲料 植物油等 包裝體積不太大的物料充分混勻后 用長形管或特制采樣器從每個包裝中采取一定量的檢樣 將檢樣合并后 充分混勻形成原始樣品 再分取縮減得到所需數(shù)量的平均樣品 大桶裝的或散 池 裝的物料這類物料不便混勻 可用虹吸法分層 大池的還應(yīng)分四角及中心五點 取樣 每層各取500ml左右 裝入小口瓶中混勻后 再分取縮減至所需數(shù)量的平均樣品 2 散裝固體食品可根據(jù)堆放的具體情況 先劃分為若干等體積層 然后在每層的四角和中心分別用雙套回轉(zhuǎn)取樣管采取一定數(shù)量的樣品 混合后按四分法縮分至所需數(shù)量 3 組成不均勻的食品 如肉 魚 果品 蔬菜等 肉類根據(jù)分析目的和要求不同而定 可從整體的不同部位取得檢樣 混合后形成原始樣品 再分取縮減得到所需數(shù)量 代表該只動物的平均樣品 也可從一只或很多只動物的同一部位采取檢樣 混合后形成原始樣品 再分取縮減得到所需數(shù)量 代表該動物某一部位情況的平均樣品 這類食品各部位組成極不均勻 個體大小及成熟程度差異很大 取樣更應(yīng)注意代表性 可按下述方法采樣 水產(chǎn)品小魚 小蝦 可隨機采取多個檢樣 2 3條 切碎 混勻后成為原始樣品 再分取縮減得到所需數(shù)量的平均樣品 大魚 可從若干個體上的頭 體 尾各部位切取適量可食部分得到檢樣 切碎 混勻后形成原始樣品 再分取縮減得到所需數(shù)量的平均樣品 果蔬體積較小的 如山楂 葡萄等 可隨機取一定個數(shù)作為檢樣 切碎 混勻形成原始樣品 再分取縮減得到所需數(shù)量的平均樣品 體積較大的 如西瓜 蘋果 蘿卜等 可按成熟度及個體大小的組成比例 選取一定的個體作為檢樣 對每個個體按生長軸縱剖分4份或8份 取對角線2份 切碎 混勻得到原始樣品 再分取縮減得到所需數(shù)量的平均樣品 體積蓬松的葉菜類 如菠菜 小白菜等 可由多個包裝 一筐 一捆 分別抽取一定數(shù)量 整顆 的檢樣 混合后搗碎 混勻形成原始樣品 再分取縮減得到所需數(shù)量的平均樣品 4 500g以下罐頭 袋或瓶裝食品或其他小包裝食品 這類食品根據(jù)批號連同包裝一起采樣 如果小包裝外還有大包裝 如紙箱 可在堆放的不同部位抽取樣品 同一批號取樣數(shù)量 250g以上包裝不得少于6個 250g以下包裝不得少于10個 五 采樣數(shù)量 采樣的數(shù)量應(yīng)能反映該批食品的衛(wèi)生質(zhì)量和滿足檢驗項目對試樣量的需要 一般平均樣品的數(shù)量不少于全部檢驗項目的四倍 采樣的數(shù)量一式三份供檢驗 復(fù)檢和備查用 每份不少于0 5kg摻偽食品和食物中毒的樣品采集 與一般的成分分析的樣品不同 其分析項目事先不明確 屬于捕捉性分析 因此 取樣數(shù)量要多一些 六 采樣的注意事項 1 采樣工具 如采樣器 容器 包裝紙等 都應(yīng)清潔 干燥 無異味 不應(yīng)將任何雜質(zhì)帶入樣品中 2 樣品在檢測前 不得受到污染 發(fā)生變化 如 對黃曲霉毒素B1測定的樣品 要避免陽光 紫外燈照射 以免黃曲霉毒素Bl發(fā)生分解 3 感官性質(zhì)極不相同的樣品 切不可混在一起 應(yīng)分開包裝 并注明其性質(zhì) 4 樣品采集完后 應(yīng)在4h之內(nèi)迅速送往檢測室進行分析檢測 以免發(fā)生變化 5 盛裝樣品的器具根據(jù)要求采用硬質(zhì)玻璃或聚乙烯制品 容器上要貼上標(biāo)簽 并做好標(biāo)記 采樣實例 罐頭 按生產(chǎn)班次取樣 取樣量為l 3000 尾數(shù)超過1000罐者 增取1罐 但每班每個品種取樣量基數(shù)不得少于3罐 按殺菌鍋取樣 每鍋檢取1罐 但每批每個品種不得少于3罐 個別生產(chǎn)量過小的產(chǎn)品 同品種 同規(guī)格可合并班次取樣 但并班總罐數(shù)不超過5000罐 每生產(chǎn)班次取樣量不少于l罐 并班后取樣基數(shù)不少于3罐 某些罐頭生產(chǎn)量較大 則以班產(chǎn)量總罐數(shù)20 000罐為基數(shù) 取樣量按l 3000 超過20 000罐以上罐數(shù) 取樣量按1 10000 尾數(shù)超過1000罐者 增取1罐 按批號采樣 自該批產(chǎn)品堆放的不同部位采取總數(shù)的1 0 但不得少于2件 尾數(shù)超過500件者應(yīng)加取一件 采樣實例 瓶 袋 聽裝奶粉 第二節(jié)樣品的保存 樣品采集后應(yīng)于當(dāng)天分析 以防止其中水分或揮發(fā)性物質(zhì)的散失以及待測組分含量的變化 如不能馬上分析則應(yīng)妥善保存 不能使樣品出現(xiàn)受潮 揮發(fā) 風(fēng)干 變質(zhì)等現(xiàn)象 以保證測定結(jié)果的準(zhǔn)確性 制備好的平均樣品應(yīng)裝在潔凈 密封的容器內(nèi) 最好用玻璃瓶 切忌使用帶橡皮墊的容器 必要時貯存于避光處 容易失去水分的樣品應(yīng)先取樣測定水分 容易腐敗變質(zhì)的樣品可用以下方法保存 使用時可根據(jù)需要和測定要求選擇 1 冷藏短期保存溫度一般以0 50C為宜 2 干藏可根據(jù)樣品的種類和要求采用風(fēng)干 烘干 冷凍干燥等方法 冷凍干燥是在低溫及真空下的情況下對樣品進行干燥 溫度 30 10 真空壓力 10 40Pa 所以食品的變化可以減至最小程度 保存時間也較長 3 避光保存容易發(fā)生光解的待測成分 如胡蘿卜素 黃曲霉毒素Bl 維生素B1等 樣品必須在避光條件下保存 4 罐藏不能即時處理的鮮樣 在允許的情況下可制成罐頭貯藏 例如 將一定量的試樣切碎后 放人乙醇 96 中煮沸30min 最終乙醇濃度應(yīng)在78 82 的范圍內(nèi) 冷卻后密封 可保存一年以上 一般樣品在檢驗結(jié)束后應(yīng)保留一個月以備需要時復(fù)查 保留期從檢驗報告單簽發(fā)之日起開始計算 易變質(zhì)食品不予保留 保留樣品加封存入適當(dāng)?shù)牡胤?并盡可能保持原狀 小結(jié) 采樣時 必須注意樣品的代表性和均勻性 樣品一般分為檢樣 原始樣品和平均樣品三種 采樣是指從整批被檢食品中抽取一部分有代表性的樣品 供分析化驗用 采樣是食品分析的首項工作 采樣的正確與否 是檢驗工作成敗的關(guān)鍵 采樣的數(shù)量應(yīng)能反映該批食品的衛(wèi)生質(zhì)量和滿足檢驗項目對試樣量的需要 采樣的數(shù)量一式三份供檢驗 復(fù)檢和備查用 每份不少于0 5kg 樣品的制備是指對所采取的樣品進行分取 粉碎 混勻等過程 由于用一般方法取得的樣品數(shù)量較多 顆粒過大且組成不均勻 因此必須對采集的樣品加以適當(dāng)?shù)闹苽?以保證其能代表全部樣品的情況并滿足分析對樣品的要求 樣品采集后應(yīng)于當(dāng)天分析 如不能馬上分析則應(yīng)妥善保存 容易腐敗變質(zhì)的樣品可用冷藏 干藏 避光 罐藏等方法保存 一般樣品在檢驗結(jié)束后應(yīng)保留一個月以備需要時復(fù)查 第三節(jié)樣品的制備與處理 一 樣品制備 一 常規(guī)食品樣品的制備由于用一般方法取得的樣品數(shù)量較多 顆粒過大且組成不均勻 因此必須對采集的樣品加以適當(dāng)?shù)闹苽?以保證其能代表全部樣品的情況并滿足分析對樣品的要求 制備方法因樣品類型不同而異 1 液體 漿體或懸浮液體 一般將樣品充分搖勻或攪拌均勻即可 常用的攪拌工具有玻璃棒 攪拌器等 2 互不相溶的液體 如油和水的混合物 可分離后再分別取樣測定 3 固體樣品 應(yīng)用切細(xì) 粉碎 搗碎 研磨等方法將樣品制成均勻可檢狀態(tài) 常用的工具有研缽 粉碎機 絞肉機 高速組織搗碎機等 水分含量少 硬度較大的固體樣品 如谷類 可用粉碎機粉碎后過20 40目篩 水分含量較高 韌性較強的樣品 如肉類 可取可食部分放入絞肉機中絞勻 或用研缽研磨 質(zhì)地軟的樣品 如水果 蔬菜 可取可食部分放入組織搗碎機或勻漿機中搗勻 高速組織搗碎機 各種器具應(yīng)選用化學(xué)惰性材料 如不銹鋼 玻璃 陶瓷 高強度塑料等 樣品在制備前必須先除去不可食用部分 水果除去皮 核 魚 肉禽類除去鱗 骨 毛 內(nèi)臟等 固體試樣的粒度應(yīng)符合測定的要求 粒度的大小用試樣通過的標(biāo)準(zhǔn)篩的篩號或篩孔直徑表示 標(biāo)準(zhǔn)篩的篩號及篩孔直徑的關(guān)系見表1 表1標(biāo)準(zhǔn)篩的篩號與孔徑大小 4 罐頭類 水果罐頭在搗碎前須清除果核 魚類罐頭 肉禽罐頭應(yīng)先剔除骨頭 魚刺及調(diào)味品 蔥 姜 辣椒等 后再搗碎 混勻 樣品制備過程 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 做微生物檢驗的樣品 要按照無菌操作規(guī)程制備 二 測定農(nóng)藥殘留量時樣品的制備 1 糧食充分混勻后用四分法取20g粉碎 全部過0 4mm篩 2 肉類除去皮和骨 將肥瘦肉混合取樣 每份樣品在檢測農(nóng)藥殘留量的同時 還應(yīng)進行粗脂肪的測定 以便必要時分別計算脂肪與瘦肉中的農(nóng)藥殘留量 3 蔬菜水果洗去泥砂并除去表面附著水 取可食用部分沿縱軸剖開 各取1 4 然后切碎 混勻 4 蛋類去殼后全部混勻 5 禽類去毛及內(nèi)臟 洗凈并除去表面附著水 縱剖后將半只去骨的禽肉絞成肉泥狀 檢測農(nóng)藥殘留量的同時 應(yīng)進行粗脂肪的測定 6 魚每份魚樣至少三條 去鱗 頭 尾及內(nèi)臟后 洗凈并除去表面附著水 縱剖取每條的一半 去骨 刺后全部絞成肉泥狀 混勻 樣品制備的常用設(shè)備 絞肉機 高速組織搗碎機 勻漿機 超微粉碎機 食品的組成十分復(fù)雜 其中的雜質(zhì)或某些組分 如蛋白質(zhì) 脂肪 糖類等 對分析測定常常產(chǎn)生干擾 使反應(yīng)達不到預(yù)期的目的 因此 在測定前必須對樣品加以處理 以保證檢驗工作的順利進行 有些被測組分在樣品中含量很低時 測定前還必須對樣品進行濃縮 以便準(zhǔn)確測出它們的含量 二 樣品的預(yù)處理 被測組分的損失可用回收率來衡量 對回收率的要求 質(zhì)量分?jǐn)?shù) w 為1 左右 回收率為100 痕量組分 回收率應(yīng)為90 110 樣品預(yù)處理的原則 消除干擾因素 完整保留被測組份 使被測組份濃縮 以獲得可靠的分析結(jié)果 樣品的預(yù)處理方法常用 傳統(tǒng) 方法有6種 應(yīng)用時應(yīng)根據(jù)食品的種類 分析對象 被測組份的理化性質(zhì)及所選用的分析方法決定選用哪種預(yù)處理方法 一 有機物破壞法 適用范圍 此方法適用于食品中無機鹽或金屬離子的測定 預(yù)處理的原因 這些金屬離子常與食物中的蛋白質(zhì)等有機物質(zhì)結(jié)合成為難溶的或難于離解的有機金屬化合物 使離子檢測難以進行 特點 在高溫或強氧化條件下 使食品中的有機物質(zhì)分解并在加熱過程中呈氣態(tài)逸散 無機物或金屬離子則殘留下來 預(yù)處理的機理在測定前破壞金屬離子與試樣中的蛋白質(zhì)等有機物結(jié)合而成的有機金屬化合物 使被測組分釋放出來 分解有機質(zhì)的方法根據(jù)具體操作的不同 可分為干灰化法和濕消化法兩大類 1 干法灰化 干灰化法的機理 將樣品在高溫下長時間灼燒 使有機質(zhì)徹底氧化破壞 生成CO2和H2O逸出 而與有機物結(jié)合的金屬部分則變成簡單的無機化合物 灰化溫度一般為500 600 灰化時間以灰化完全為度 一般為4 6h 步驟 稱樣坩堝電爐小火炭化馬福爐灰化 灰化物為白色或灰白色 適用 該法應(yīng)用于非揮發(fā)性元素的測定 處理時間較長 灰化的器具與設(shè)備 瓷坩堝 電爐 高溫電爐 干灰化法的優(yōu)點 破壞徹底 簡便易行 消耗試劑少 適用于除Pb As Hg Sb 銻 以外的其他金屬元素的測定 干灰化法的缺點 破壞溫度高 操作時間長 易造成某些元素的損失 回收率偏低 因此 在分析測定食品中痕量重金屬時 一般多采用濕法消化 2 濕法消化 機理 濕消化法是向樣品中加入強氧化劑 如H2SO4 HNO3 H2O2 KMnO4等 并加熱消煮 使有機物氧化破壞的方法 濕法消化的優(yōu)缺點 優(yōu)點 1 有機物分解速度快 所需時間短 2 加熱溫度低 減少了低沸點元素?fù)]發(fā)散失的機會 缺點 1 產(chǎn)生大量酸霧和有害氣體 危害人體健康 2 初期易產(chǎn)生大量泡沫外溢 3 試劑用量大 空白值偏高 4 有潛在的危險性 需要不斷地監(jiān)控 在實際工作中 除了單獨使用硫酸的消化方法外 經(jīng)常采取幾種不同的氧化性酸類配合使用 利用各種酸的特點 取長補短 以達到安全 快速 完全破壞有機物的目的 濕消化法常用幾種強酸的混合物作為溶劑與試樣一同加熱煮解 如 硝酸 硫酸 硝酸 高氯酸 硝酸 高氯酸 硫酸 高氯酸 或過氧化氫 硫酸等 常用的濕法消化方法 常用的濕法消化方法 在實際工作中 除了單獨使用硫酸的消化方法外 經(jīng)常采取幾種不同的氧化性酸類配合使用 利用各種酸的特點 取長補短 以達到安全 快速 完全破壞有機物的目的 常用的消化方法如下 1 單獨使用硫酸消化法 此法在消化樣品時 僅加入濃硫酸一種氧化劑 加熱時 依靠硫酸強烈的脫水炭化作用使有機物破壞 硫酸的氧化能力較其它酸弱 沸點又高 因此需要較高的加熱溫度 消化過程中消化液炭化變黑后 可保持較長的炭化階段 延長消化過程 為了縮短消化時間 經(jīng)常要加入一些催化劑如CuSO4等 或加入硫酸鹽如K2SO4或Na2SO4等來提高其沸點 2 硝酸 硫酸消化法 硝酸和硫酸對有機質(zhì)具有強烈氧化和破壞作用 在樣品中加入硝酸和硫酸的混合液 或先加入硫酸加熱 使有機物分解 在消化過程中不斷補加硝酸 這樣可縮短炭化過程 并減少消化時間 反應(yīng)強度適中 由于堿土金屬的硫酸鹽在硫酸中的溶解度較小 故此法不宜做食品中堿土金屬的分析 如果樣品含較大量的脂肪和蛋白質(zhì)時 可在消化的后期加入少量的高氯酸或過氧化氫 以加快消化的速度 3 硝酸 高氯酸消化法 高氯酸和硝酸對有機質(zhì)的氧化能力比硫酸強 而所需消化溫度都比硫酸低 是一種破壞有機質(zhì)的常用方法 此法可先加硝酸進行消化 待大量的有機物分解后 再加入高氯酸 或者以硝酸 高氯酸混合液先將樣品浸泡過夜 或小火加熱待大量泡沫消失后 再提高消化溫度 直至完全消化為止 此法氧化能力強 反應(yīng)速度快 炭化過程不明顯 消化溫度較低 揮發(fā)損失少 但對于某些還原性較強的樣品 如含有酒精 甘油 油脂和大量磷酸鹽的樣品 容易引起爆炸 不宜采用 濕法消化注意事項 1 消化所用的試劑 應(yīng)采用高純的酸和氧化劑 所含雜質(zhì)要少 同時做試劑空白試驗 以扣除消化試劑對測定數(shù)據(jù)的影響 如果空白值較高 應(yīng)提高試劑純度 并選擇質(zhì)量較好的玻璃器皿進行消化 2 消化時 如果產(chǎn)生大量的泡沫 除迅速減小火力外 可加入少量不影響測定的消泡劑 如辛醇 硅油等 也可將樣品和消化液在室溫下浸泡過夜 第二天再進行加熱消化 3 消化過程中若需要加入另一種氧化劑時 首先停止加熱 待消化液稍冷后 在沿瓶壁緩慢加入 以免發(fā)生劇烈反應(yīng)而引起噴濺 造成樣品損失 消化通風(fēng)櫥 3 紫外光分解法高壓汞燈提供紫外光消解樣品中的有機物 光解85 5 加雙氧水促進分解 約1 2h 4 微波高壓消煮器利用微波為能量對樣品進行消解 消化樣品最多只要10 30分鐘 壓力2 5MPa 快速 節(jié)省能源 被認(rèn)為是 理化分析實驗室的一次技術(shù)革命 二 蒸餾法 蒸餾法是利用液體混合物中各組分揮發(fā)度不同而進行分離的方法 具有分離和凈化雙重效果 應(yīng)用 可以用于除去干擾組分 也可以使被測組分定量分離出去后再測定 分類 常用的蒸餾方法有常壓蒸餾 減壓蒸餾和水蒸氣蒸餾三種 1 常壓蒸餾 適用對象 常壓下受熱不分解或沸點不太高的物質(zhì) 加熱方式可視情況選擇水浴 油浴或直接加熱 蒸餾釜 平底 圓底冷凝管 直管 球型 蛇型其裝置見下圖 2 減壓蒸餾 適用對象 常壓下受熱易分解或沸點太高的物質(zhì) 原理 物質(zhì)的沸點隨其液面上的壓力降低而降低 你會安裝減壓蒸餾裝置嗎 3 水蒸氣蒸餾 適用于沸點較高 易炭化 易分解物質(zhì) 水蒸汽蒸餾是用水蒸汽加熱混合液體 使具有一定揮發(fā)度的被測組分與水蒸汽分壓成比例地從溶液中一起蒸餾出來 例 測定食品中的揮發(fā)性酸含量時 可用水蒸氣蒸餾樣品 將餾出的蒸汽冷凝 測定冷凝液中的酸含量即為樣品中揮發(fā)性酸含量 三 溶劑提取法 使用無機溶劑或有機溶劑 從樣品中抽提被測物質(zhì)或除去干擾物質(zhì) 機理 利用混合物中各物質(zhì)溶解度的不同 將混合物組分完全或部分分離 浸提法 SFE 溶劑萃取 LIE 超臨界萃取 SFE 微波萃取 MAE 超聲波萃取 UE 溶劑抽提法 1 浸提法 從固體中萃取有效成分 又稱 液 固萃取法 用溶劑浸泡固體樣品 抽提其中的溶質(zhì) 浸提法對所采用的提取劑的要求 提取劑應(yīng)既能大量溶解被測物質(zhì) 又不破壞被提取物質(zhì)的性質(zhì)和組成 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 液 固 提取劑的選擇 1 由相似相溶原理選擇 2 選擇沸點溫度在45 C到80 C之間的 溫度低 容易揮發(fā) 溫度高 不容易提純 溶劑與提取物不好分離 3 選擇穩(wěn)定性較好的 常用的提取劑有 無機溶劑 水 稀酸 稀堿等 有機溶劑 乙醇 乙醚 氯仿 丙酮 石油醚等 提取方法 1 振蕩浸漬法 2 搗碎法 3 索氏抽提法 主要用于粗脂肪含量的測定 是公認(rèn)經(jīng)典方法 也是我國糧油分析首選的標(biāo)準(zhǔn)方法 索氏提取 將一定量的樣品放入索氏提取器中 加入提取劑 加熱回流一定時間 將被測成分提取出來 此法的優(yōu)點是 提取劑用量少 提取完全 回收率高 但操作較麻煩 且需專用的索氏提取器 2 萃取法 又稱溶劑分層 液液萃取 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) 機理 利用被提取組分在兩種互不相溶的溶劑中分配系數(shù) 即溶解度 的不同而與其他成分分離 該法適用于原溶液中各組分沸點非常相近或形成了共沸物 無法用一般蒸餾法分離的物質(zhì) 例 測定飲料中糖精鈉 苯甲酸的含量時 用乙醚 在酸性條件下 萃取出飲料中的糖精鈉或苯甲酸 試驗室一萃取般采用分液漏斗進行取 少量多次 通常萃取4 5次 才能達到完全分離的目的 工業(yè)萃取多采用萃取塔進行 萃取劑的選擇 1 萃取劑與原溶劑不互溶且比重不同 2 萃取劑與被測組分的溶解度要大于組分在原溶劑中的溶解度 并且對其他組分溶解度很小 3 萃取后的混合相經(jīng)蒸餾可使萃取劑與被測組分分離 有時萃取后的混合相就是所要產(chǎn)品 四 色層分離法 定義 色層分離法又稱層析分離法或色譜分離法 是一種在載體上進行物質(zhì)分離的一系列方法的總稱 是一種物理化學(xué)分離方法 優(yōu)點 這種方法不僅分離效率高 能將各種性質(zhì)極相似的組分彼此分離 而且分離過程往往也就是鑒定過程 尤其是對有機物質(zhì)的分離測定具有獨到之處 色層分離法的機理 分離的過程是由一種流動相帶著被分離的物質(zhì)流經(jīng)固定相 由于各組分的物理化學(xué)性質(zhì)的差異 受到兩相的作用力不同 從而以不同的速度移動 達到分離的目的 分類 根據(jù)固定相所處的狀態(tài)不同 色層分離法可分為柱層析法 紙層析法 薄層層析法和離子交換分離法等 1 紙色譜在一張?zhí)刂频臑V紙上 一端滴上待分離的樣品溶液 放在密閉容器中 使溶劑從有樣品的一端流向另一端 從而使樣品中的混合物得到分離 再通過顯色 使分離后的各物質(zhì)在濾紙的各個不同位置上顯示出來 它是一種微量分離與分析方法 2 柱色譜是凈化提取液中雜質(zhì)的最通用方法 使用此法時 調(diào)整吸附劑的活性及選用極性強弱適宜的洗脫液是凈化成敗的關(guān)鍵 3 薄層色譜法把吸附劑或支持劑均勻涂抹在玻璃板上成一薄層 把樣品溶液點在薄層上 然后用適量的溶劑使之展開 從而達到分離和定量分析目的的分離方法 根據(jù)被分離組分的極性而選擇不同的吸附劑和展開劑 將不同極性的組分在薄層色譜上分離出來 4 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)來進行分離的方法 應(yīng)用 離子交換法分離效率高 不僅可用于帶相反電荷的離子之間的分離 還可用于帶相同電荷或性質(zhì)相近的離子之間的分離 同時 這種方法還被廣泛應(yīng)用于微量組分的富集和高純物質(zhì)的制備等 離子交換劑的分類 主要分為無機離子交換劑和有機離子交換劑兩大類 在分析時應(yīng)用較多的是有機離子交換劑 即離子交換樹脂 離子交換樹脂的種類 按性能可分為 陽離子交換樹脂 陰離子交換樹脂 鰲合樹脂 大孔樹脂 氧化還原樹脂 纖維交換劑等 離子交換樹脂為具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高聚物 在水 堿或酸中難溶 對化學(xué)試劑具有一定的穩(wěn)定性 對熱也較穩(wěn)定 當(dāng)把被測離子溶液與離子交換劑一起混合振蕩 或?qū)悠啡芤壕従復(fù)ㄟ^用離子交換劑制成的離子交換柱時 被測離子或干擾離子即與離子交換劑上的H 或OH 發(fā)生交換 被測離子或干擾離子留在離子交換劑上 被交換出的H 或OH 以及不發(fā)生交換反應(yīng)的其他物質(zhì)留在溶液內(nèi) 從而達到分離的目的 在食品分析中 可應(yīng)用離子交換分離法制備無氨水 無鉛水 離子交換分離法還常用于分離較為復(fù)雜的樣品 五 化學(xué)分離法 1 磺化法和皂化法用來除去樣品中的脂肪或處理油脂中其它成分 使本來憎水性油脂變成親水性化合物 從樣品中分離出去 1 硫酸磺化法 磺化法 用濃硫酸使樣品中的脂肪磺化 并與脂肪和色素中的不飽和鍵起加成作用 形成強極性化合物 不再被有機溶劑所溶解 從而達到分離凈化的目的 主要用于有機氯農(nóng)藥殘留物 如六六六和DDT等 的測定 2 皂化法 利用KOH 乙醇溶液將樣品中脂肪等雜質(zhì)皂化除去 以達到凈化目的 此法僅適用于對堿穩(wěn)定的農(nóng)藥提取液的凈化 例如 在用熒光光度法測定肉 魚 禽類及其熏制品的3 4 苯并芘時 可使用皂化法 在樣品中加入KOH回流皂化2h 以除去樣品中的脂肪 2 沉淀分離法 利用沉淀反應(yīng)進行分離 在試樣中加入適當(dāng)?shù)某恋韯?使被測組分沉淀下來或?qū)⒏蓴_組分沉淀下來 再經(jīng)過濾或離心把沉淀和母液分開 常用的沉淀劑 堿性硫酸銅 中性醋酸鉛等 例如 測定冷飲中糖精鈉含量時 加入堿性硫酸銅 將蛋白質(zhì)及其它干擾物 雜質(zhì)沉淀出來 而糖精鈉留在試液中 過濾后取濾液進行分析 3 掩蔽法 在樣品溶液加入掩蔽劑 使干擾成分轉(zhuǎn)變?yōu)椴桓蓴_測定狀態(tài) 即被掩蔽起來 在食品分析中應(yīng)用十分廣泛 常用于金屬元素的測定 例如 雙硫腙比色法測定鉛時 在測定條件 pH 9 下 Cu2 Cd2 等其他雜離子對測定有干擾 可加入氰化鉀和檸檬酸銨進行掩蔽 消除它們的干擾 六 濃縮法 濃縮的原因 食品樣品經(jīng)提取 凈化等處理后 有時試液的體積很大 待測組分的濃度很低 因此在測定前需進行濃縮 以提高被測組分的濃度 分類 常用的濃縮方法有常壓濃縮法和減壓濃縮法 1 常壓濃縮 主要用于待測組分為非揮發(fā)性的樣品溶液的濃縮 通常采用蒸發(fā)皿直接揮發(fā) 如要回收溶劑可采用普通蒸餾裝置 該法的優(yōu)點是簡便 快速 2 減壓濃縮法 主要用于待測組分為熱不穩(wěn)定性或易揮發(fā)的組分的濃縮 常用K D濃縮器 旋轉(zhuǎn)真空蒸發(fā)器等儀器 水浴加熱并抽氣減壓 濃縮速度快 被測組分損失少 此法濃縮溫度低 速度快 被測組分損失少 特別適用于農(nóng)藥殘留量分析中樣品凈化液的濃縮 如食品中有機氯農(nóng)藥的測定 儀器見圖1和圖2 K D濃縮器 K D通過加熱 減壓 使溶劑沸騰并將產(chǎn)生的溶劑冷凝回收來達到濃縮目的 旋轉(zhuǎn)真空蒸發(fā)器 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器是通過減壓 降低沸點 加熱 提高溫度 旋轉(zhuǎn) 增大蒸發(fā)表面積 三管齊下來實現(xiàn)溶劑的蒸發(fā)濃縮 所以水浴的溫度不需要太高就能很好地對很多不易揮發(fā)的溶劑實現(xiàn)濃縮 可以有效防止熱不穩(wěn)定目標(biāo)物在較高溫度下可能的分解 保證有較好的回收率 從經(jīng)濟 方便 好用的角度比較 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器顯然更具優(yōu)越性 傳統(tǒng)的樣品前處理方法 液 液萃取 蒸餾 索氏萃取 沉淀分離 離心 大量使用有機溶劑 處理時間長 操作步驟多 較大誤差 影響操作人員健康 污染周圍環(huán)境 離子交換萃取 樣品前處理的發(fā)展趨勢 減少甚至不用有毒有機溶劑 減少操作步驟 盡量集采樣 萃取 凈化 濃縮 預(yù)分離 進樣于一身 能適應(yīng)處理復(fù)雜介質(zhì) 痕量成分 特殊性質(zhì)成分分析的要求 無溶劑或少溶劑的樣品前處理技術(shù) 液相萃取 氣相萃取 固相萃取 超臨界流體萃取 靜態(tài)頂空萃取 吹掃捕集 固相萃取 固相微萃取 微波輔助萃取 膜萃取法 流動注射法 利用被測樣品 氣 液和氣 固 加熱平衡后 取其揮發(fā)氣體部分進入氣相色譜儀分析 通常是作為氣相色譜儀和氣相色譜與質(zhì)譜儀前置裝置 也即在GC和GC MS等前增加一個頂空進樣裝置 與后者聯(lián)機使用 所以頂空法的目的就是為GC檢測進行前處理 靜態(tài)頂空萃取 原理 控制面板 CombiPal三合一裝置 頂空加熱裝置 裝置及操作過程 靜態(tài)頂空萃取 影響因素 靜態(tài)頂空萃取 樣品振動時間 樣品加熱溫度 進樣器加熱溫度 溶劑的影響 鹽效應(yīng) 溫度增加 促進待測物的揮發(fā) 振動能使樣品更加均勻 也能促進待測物的揮發(fā) 防止待測物冷凝 加入適當(dāng)?shù)娜軇?促進待測物揮發(fā) 向溶液中加入鹽 會減小物質(zhì)的溶解度 特別是減小極性物質(zhì)的溶解度 應(yīng)用范圍 靜態(tài)頂空萃取 專用于分析易揮發(fā)的微量成分 在職業(yè)病和法庭分析中 測定體液等中的苯 甲苯 二甲苯等有毒成分 檢查汽車司機是否酒后駕車 分析血樣中的酒精 塑料食品包裝袋中的甲苯殘留量的測定 優(yōu)點 靜態(tài)頂空萃取 操作簡單 快速 費用低 進樣中溶劑含量少 減少干擾 避免水份 高沸點物或非揮發(fā)性物質(zhì)對分析柱造成超載和污染問題 固相萃取概述 高效液相色譜 Highperformanceliquidchromatography HPLC 特別是反相高效液相色譜的成功應(yīng)用使得固相萃取技術(shù)得到了極大的發(fā)展 固相萃取技術(shù)于70年代初引入分析中 固相萃取實質(zhì)上是色譜分離過程 其富集機理 固定相和溶劑選擇與液相色譜有許多類似之處 固相萃取 原理 固相萃取裝置圖 固相萃取 小顆粒多孔固相吸附劑 用體積較小的溶劑洗脫或熱解析 原理 分離 富集 固相萃取的模式 反相固相萃取正相固相萃取 固相萃取 使用非極性吸附劑 常用于分離富集水中的弱極性有機污染物 使用極性吸附劑 常用于有機提取物的去雜凈化 反相固相萃取 水中有機污染物 酚類化合物 有機農(nóng)藥 多環(huán)芳烴 有機胺化合物 酚酸酯類化合物 研究對象 固相萃取 環(huán)境污染分析 研究領(lǐng)域 食品安全分析 有機農(nóng)藥 酒類成分分析 飲用水 固相萃取 固相萃取的裝置 固相萃取柱中有上下篩板 中間裝有吸附劑 但在固相萃取柱的萃取過程中當(dāng)液流通過時會有溝流現(xiàn)象產(chǎn)生 降低回收率 粒徑很細(xì)的吸附劑和其他材料壓制而成的厚度為0 5 1mm的盤 固相萃取 固相萃取裝置中對于吸附劑的五點要求 1 2 3 4 必須與樣品溶液有好的界面接觸 5 固相萃取 固相萃取常用的吸附劑 發(fā)展最成熟 應(yīng)用最廣泛的的吸附劑 包括 SiliaBondC 18 SiliaBondC 8 SiliaBo