《食品分析》樣品的采集與處理(第1章)

1、 第1 1章 樣品的采集與處理食品分析食品分析Food Analysis 劉鐵兵劉鐵兵 生物與化學(xué)工程學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院劉劉 鐵鐵 兵兵浙江科技學(xué)院 生物與化學(xué)工程學(xué)院食品分析第章 樣品的采集與處理食品分析的對(duì)象：各種原材料、農(nóng)副產(chǎn)品、成品、食品分析的對(duì)象：各種原材料、農(nóng)副產(chǎn)品、成品、各種添加劑、輔料；各種添加劑、輔料；1食品分析種類：繁多、成分復(fù)雜、食品分析種類：繁多、成分復(fù)雜、 來(lái)源不一；來(lái)源不一；2食品分析的目的項(xiàng)目和要求也各不相同食品分析的目的項(xiàng)目和要求也各不相同3但無(wú)論哪種對(duì)象，都有一個(gè)程序。但無(wú)論哪種對(duì)象，都有一個(gè)程序。4食品分析的一般程序結(jié)果報(bào)告結(jié)果報(bào)告采采 樣樣制備與保存制

2、備與保存預(yù)處理預(yù)處理成分分析成分分析數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理正確采樣的原則代表性代表性采集的樣品要均勻、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。采樣方法與分析目的采樣方法與分析目的一致一致采樣過程必須保持原有的理化指標(biāo)，防止成分損失（如水分、氣味、揮發(fā)性酸等）防止帶入雜質(zhì)或污染防止帶入雜質(zhì)或污染采樣方法要盡可能的簡(jiǎn)捷，處理裝置尺寸適當(dāng)。樣品的分類檢驗(yàn)樣-由整批食品的各個(gè)部分采集的少量代表性樣品稱為檢驗(yàn)樣。每份樣品數(shù)量一般不少于0.5公斤。檢驗(yàn)樣的量大小按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定執(zhí)行。原始樣品-把多份檢驗(yàn)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

3、份,分別供檢驗(yàn)、復(fù)驗(yàn)及備查使用。樣品的樣品的分類分類采樣的一般方法代表性抽樣：代表性抽樣：可按不同生產(chǎn)日期，也可在流水線上按一定的時(shí)間間隔抽樣。可按不同生產(chǎn)日期，也可在流水線上按一定的時(shí)間間隔抽樣。隨機(jī)抽樣隨機(jī)抽樣-均衡地、不加選擇地從全部產(chǎn)品的各個(gè)部分取樣。但隨機(jī)均衡地、不加選擇地從全部產(chǎn)品的各個(gè)部分取樣。但隨機(jī)隨意。隨意。隨機(jī)：要保證所有物料各個(gè)部分被抽到的隨機(jī)：要保證所有物料各個(gè)部分被抽到的可能性均等可能性均等。按分析的目的取樣。按分析的目的取樣。如：粘稠不好混勻的液體，從包裝內(nèi)上、中、下分別取樣。如：粘稠不好混勻的液體，從包裝內(nèi)上、中、下分別取樣。 蔬菜的營(yíng)養(yǎng)成分（全菜）要從莖、枝、葉

4、分別取，粉碎后，混蔬菜的營(yíng)養(yǎng)成分（全菜）要從莖、枝、葉分別取，粉碎后，混勻。測(cè)魚頭部分的成分就只取魚頭勻。測(cè)魚頭部分的成分就只取魚頭 ?？傊鶕?jù)測(cè)定的目的而定采樣方法?？傊鶕?jù)測(cè)定的目的而定采樣方法。樣品的采集與處理樣品的樣品的采集與處理采集與處理 均勻固體物料：有完整包裝：上、中、下三層，四分法 散堆樣品：分層，取四角與中心，得檢樣。液體物料： 包裝體積大的：虹吸分層取樣,得檢樣。 組成不均勻的固體物料: 肉類: 按需； 魚蝦類: 取樣切碎, 混均, 取一定量； 果蔬: 按果蔬特點(diǎn)。半固體物料：如果醬、動(dòng)物油脂，分層取樣后混合縮減樣品的采集與處理四分法：四分法：樣品的采集與處理小包裝品:

5、 罐頭: 按班次、產(chǎn)量、品種、規(guī)格、殺菌鍋等方法取樣；袋、聽裝奶粉：按批號(hào)。采樣數(shù)量： 一般一式三份：分別供檢樣、復(fù)檢、備份；每份一般不少于0.5Kg。樣品的采集與處理罐頭食品采樣：罐頭食品采樣：班次，班次，20000罐罐/班班,1/3000, 每班每個(gè)品每班每個(gè)品種不得少于種不得少于3罐。罐。 20000罐罐/班班,1/10000。量小的可并班。量小的可并班采樣。殺菌鍋取樣采樣。殺菌鍋取樣1罐罐/鍋。鍋。牛乳取樣不少于牛乳取樣不少于250ml。樣品的采集與處理連續(xù)采樣裝置樣品的采集與處理 采樣采樣 注意注意 事項(xiàng)事項(xiàng)：貼牢標(biāo)簽：名稱、地點(diǎn)、日期、貼牢標(biāo)簽：名稱、地點(diǎn)、日期、批號(hào)、取樣方法、數(shù)

6、量、分析批號(hào)、取樣方法、數(shù)量、分析項(xiàng)目、采樣人等內(nèi)容。項(xiàng)目、采樣人等內(nèi)容。維持原狀；維持原狀；不得污染樣品；不得污染樣品；樣品的采集與處理?yè)u均并搖均并充分?jǐn)嚦浞謹(jǐn)嚢?。拌?先分離先分離 后取樣。后取樣。 固體樣品：固體樣品： 切細(xì)、粉碎、切細(xì)、粉碎、 搗碎、搗碎、研磨。研磨。樣品均勻樣品均勻、任何部分、任何部分均有代均有代表性表性樣品制樣品制備目的：備目的：互不相溶互不相溶的液體的液體：液體、漿體、液體、漿體、懸浮液體懸浮液體：罐罐 頭頭：先去核、先去核、去刺、去去刺、去骨，再搗骨，再搗碎碎。樣品的樣品的制備制備樣品的采集與處理234采集的樣品應(yīng)在短時(shí)間內(nèi)分析，否則應(yīng)妥善保管。采集的樣品應(yīng)在短

7、時(shí)間內(nèi)分析，否則應(yīng)妥善保管。放在密閉、潔凈容器內(nèi)，置于陰暗處保存。放在密閉、潔凈容器內(nèi)，置于陰暗處保存。易腐敗變質(zhì)的放在易腐敗變質(zhì)的放在05冰箱內(nèi)，保存時(shí)間也不能過長(zhǎng)。冰箱內(nèi)，保存時(shí)間也不能過長(zhǎng)。易分解的要避光保存。易分解的要避光保存。特殊情況下，可加入不影響分析結(jié)果的防腐劑或冷凍干特殊情況下，可加入不影響分析結(jié)果的防腐劑或冷凍干燥保存。燥保存。樣樣品品保保存存51樣品的采集與處理樣品的預(yù)處理樣品的預(yù)處理 預(yù)處理方法因食品種類、預(yù)處理方法因食品種類、 分析對(duì)象、被測(cè)組分性質(zhì)分析對(duì)象、被測(cè)組分性質(zhì)及分析方法而異。及分析方法而異。 總原則：總原則：消除干擾消除干擾因素因素完整保留被完整保留被測(cè)組分

8、測(cè)組分濃縮后結(jié)果濃縮后結(jié)果可靠可靠分離富集方法分離富集方法簡(jiǎn)便簡(jiǎn)便樣品的采集與處理 （1 1）干法）干法 灰化法灰化法有機(jī)物破壞法：有機(jī)物破壞法：適用范圍：食品中無(wú)機(jī)元素的測(cè)定。適用范圍：食品中無(wú)機(jī)元素的測(cè)定?；驹恚焊邷匮趸袡C(jī)物，殘?jiān)鼮闊o(wú)機(jī)成分?；驹恚焊邷匮趸袡C(jī)物，殘?jiān)鼮闊o(wú)機(jī)成分。適用范圍：除適用范圍：除HgHg、Pb Pb 、 AsAs等以外的大部分金屬非金屬元素的測(cè)定等以外的大部分金屬非金屬元素的測(cè)定。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1：此法基本：此法基本不加或加入很少的不加或加入很少的試劑，故空白值低。試劑，故空白值低。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)2：因灰分體：因灰分體積很小，故可處理積很小，故可處理較多的樣品且富集較

9、多的樣品且富集被測(cè)組分。被測(cè)組分。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)3：有機(jī)物分有機(jī)物分解徹底，操作簡(jiǎn)單。解徹底，操作簡(jiǎn)單。樣品常用的預(yù)處理方法樣品常用的預(yù)處理方法樣品的采集與處理干法干法灰化灰化 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： . 所需時(shí)間長(zhǎng)。所需時(shí)間長(zhǎng)。. 因溫度高易造成因溫度高易造成易揮發(fā)元素的損失。易揮發(fā)元素的損失。 . 坩堝對(duì)被測(cè)組分有吸留作用，坩堝對(duì)被測(cè)組分有吸留作用， 使測(cè)定結(jié)果和回收率降低。使測(cè)定結(jié)果和回收率降低。 提高回收率的措施：提高回收率的措施：選擇適當(dāng)灰化溫度；選擇適當(dāng)灰化溫度； 加入助灰劑：加入助灰劑：MgCl2 Mg(NO3)2。樣品的采集與處理干化灰化法干化灰化法在馬沸爐中進(jìn)行在馬沸爐中進(jìn)行樣品的采集與處理

10、（2 2）濕法消化法濕法消化法基本原理：加入強(qiáng)氧化劑，使有機(jī)物完全分解、氧化逸出；基本原理：加入強(qiáng)氧化劑，使有機(jī)物完全分解、氧化逸出；待測(cè)成分轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物狀態(tài)存在于消化液中。待測(cè)成分轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物狀態(tài)存在于消化液中。強(qiáng)氧化劑：濃消酸、濃硫酸、高氯酸、高錳酸鉀、雙氧水等。強(qiáng)氧化劑：濃消酸、濃硫酸、高氯酸、高錳酸鉀、雙氧水等。優(yōu)點(diǎn)：耗時(shí)短，優(yōu)點(diǎn)：耗時(shí)短，溫度低，損失少；溫度低，損失少；有機(jī)物分解速度快，所需時(shí)間短。由于加熱溫度低，可減少金屬揮發(fā)逸散的損失。樣品的采集與處理（2 2）濕法消化法濕法消化法 缺缺 點(diǎn)：點(diǎn)：產(chǎn)生有害氣體，需在通風(fēng)柜中進(jìn)行。初期易產(chǎn)生大量泡沫外溢。 試劑用量大，空白值偏高，經(jīng)

11、常檢查。常用的濕法消化方法常用的濕法消化方法： HNO3-HCLO4-H2SO4 法法 HNO3-H2SO4 法法樣品的采集與處理 （3 3）紫外光）紫外光 分解法分解法高壓汞燈提供紫外光，高壓汞燈提供紫外光，85855 5 ，加雙氧水。，加雙氧水。（4 4）微波）微波高壓消解儀高壓消解儀食品樣品最多只要食品樣品最多只要1010分鐘（分鐘（2.5 MPa)2.5 MPa)樣品的采集與處理 （5 5） 其它方法其它方法高壓密封消化法：高壓密封消化法：120120150150，數(shù)小時(shí)，要求密，數(shù)小時(shí)，要求密 封條件高。封條件高。自動(dòng)回流消化儀等。自動(dòng)回流消化儀等。樣品的采集與處理LIE, SCFE

12、, SFE, SPE, MAE, UE溶劑提取法溶劑提取法 基本原理：利用樣品各組分在同一溶劑基本原理：利用樣品各組分在同一溶劑中溶解度的差異而將各組分完全或部分分離的方法。中溶解度的差異而將各組分完全或部分分離的方法。溶劑溶劑抽提抽提法法浸提法浸提法溶劑萃取溶劑萃取超臨界萃取超臨界萃取固相萃取固相萃取微波萃取微波萃取超聲波萃取超聲波萃取樣品的采集與處理浸提法（液固萃取法）浸提法（液固萃取法）1 提取劑的選擇：提取劑的選擇：基本原則：基本原則：相似相溶原理。溶劑沸點(diǎn)宜在45-80，太低易揮發(fā)，太高不易濃縮、提純且對(duì)熱不穩(wěn)定的成分不利；選穩(wěn)定性好的溶劑；溶劑不 能與樣品發(fā)生反應(yīng)（作用）?；净?/p>

13、方法方法振蕩振蕩浸提浸提法法搗搗碎碎法法索氏索氏提取提取法法+樣品的采集與處理索氏提取系統(tǒng)索氏提取系統(tǒng)樣品的采集與處理樣品的采集與處理液液萃取液液萃取固液萃取固液萃取樣品的采集與處理樣品的采集與處理樣品的采集與處理超臨界萃取工藝流程圖超臨界萃取工藝流程圖大型超臨界萃取設(shè)備大型超臨界萃取設(shè)備超臨界流體萃取樣品的采集與處理水水蒸蒸氣氣蒸蒸餾餾減壓蒸餾減壓蒸餾常壓蒸餾常壓蒸餾基本原理：利用液體混合物中各組分揮發(fā)度不同所進(jìn)行分離的方法。蒸餾分離蒸餾分離主要方法主要方法樣品的采集與處理爆沸現(xiàn)象。（沸石、玻璃珠、毛細(xì)管、素瓷片）1、常壓蒸餾常壓蒸餾適用對(duì)象：常壓下受熱不分解或沸點(diǎn)不太高的物質(zhì)。 溫度計(jì)插放

14、位置；磨口裝置涂油脂蒸餾釜：平底、圓底冷凝管：直管、球型、蛇型常壓蒸餾裝置常壓蒸餾裝置樣品的采集與處理樣品的采集與處理適用對(duì)象：常壓下受熱易分解或沸點(diǎn)太高的物質(zhì)。適用對(duì)象：常壓下受熱易分解或沸點(diǎn)太高的物質(zhì)。原理：物質(zhì)的沸點(diǎn)隨其液面上的壓強(qiáng)增高而增高。原理：物質(zhì)的沸點(diǎn)隨其液面上的壓強(qiáng)增高而增高。減壓蒸餾裝置減壓蒸餾裝置樣品的采集與處理適用于沸點(diǎn)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(cè)組分與水蒸汽分壓成比例地自溶液中一起蒸餾出來(lái)。水蒸氣蒸餾裝置水蒸氣蒸餾裝置樣品的采集與處理一種專用設(shè)備，管式蒸餾器后接冷凝裝置與微型層析柱。多用于測(cè)食品中殘存農(nóng)藥的含量。特點(diǎn)

15、特點(diǎn)：需樣量少，用注射器加料，節(jié)省溶劑，速度快，自動(dòng)化測(cè)試56秒測(cè)一個(gè)樣，有20條凈化管道。掃集共蒸餾掃集共蒸餾Sweepco-distillation樣品的采集與處理德國(guó)德國(guó)KNF公司公司LABOPORT真空蒸餾系統(tǒng)真空蒸餾系統(tǒng)樣品的采集與處理又稱色層分析、色譜分離、層析、層離法。色層分析使多種組分混合物在不同的載體上進(jìn)行分離。陽(yáng)離子交換: R-H + M+X- R-M + X-OHChromatographic Separation陰離子交換：R-OH + M+X- R-X + M-OH離子交換色譜法離子交換色譜法分配色譜分離法分配色譜分離法吸附色譜分離法吸附色譜分離法樣品的采集與處理樣品

16、的采集與處理按固定相按固定相材料及材料及使用形式使用形式分類：分類：柱色譜固定相裝在色譜柱中紙色譜層析濾紙為支持劑，濾紙上結(jié)合水為固定相薄層色譜（TLC） 將固定相粉末制成薄層氣相色譜（GC） 流動(dòng)相為氣體液相色譜（HPLC） 流動(dòng)相為液體Material of Dual PhasesStationary & Mobile Phases樣品的采集與處理按不同的分離原理分按不同的分離原理分吸附層析分配層析離子交換層析凝膠層析（1）吸附色譜）吸附色譜 利用吸附劑對(duì)利用吸附劑對(duì)不同組分的物理吸不同組分的物理吸附性能的差異進(jìn)行附性能的差異進(jìn)行分離。吸附力相差分離。吸附力相差越大分離效果越好。越

17、大分離效果越好。固定相固定相固體吸附劑固體吸附劑流動(dòng)相流動(dòng)相氣體或液體氣體或液體樣品的采集與處理溶解度的不同溶解度的不同利用不同組分在兩相中利用不同組分在兩相中分配系數(shù)不同分配系數(shù)不同進(jìn)行分離進(jìn)行分離流動(dòng)相流動(dòng)相氣體或液氣體或液體（與固定相不相溶）體（與固定相不相溶）紙層析：紙層析： 紙是支持紙是支持劑，結(jié)合水為劑，結(jié)合水為固定相，溶劑固定相，溶劑作為流動(dòng)相。作為流動(dòng)相。固定相固定相固體支持固體支持劑（擔(dān)體）劑（擔(dān)體）+ + 固定液固定液（2）分配色譜分配色譜樣品的采集與處理（3）離子交換色譜法離子交換色譜法 陰離子交換：陰離子交換： R-OH + M+X- R-X + MOH 陽(yáng)離子交換：陽(yáng)離子交換： R-H + M+X- R-M + HXH H+ +與金屬與金屬離子的交換離子的交換OHOH- -與陰離子與陰離子的交換的交換 利用各利用各組分與離子組分與離子交換樹脂的交換樹脂的親和力的不親和力的不 同來(lái)分離同來(lái)分離樣品的采集與處理低壓層析系統(tǒng)低壓層析系統(tǒng)中高壓層析系統(tǒng)中高壓層析系統(tǒng)樣品的采集與處理2432322()()nH SOCH CHCOOHHOSCH CH nCOORKOHRCO