食品檢驗(yàn)與分析

食品樣品的預(yù)處理【知識(shí)目標(biāo)】掌握樣品預(yù)處理的目的掌握樣品預(yù)處理的常用方法了解樣品預(yù)處理的新技術(shù)【技能目標(biāo)】

在檢測(cè)不同的樣品及不同的檢測(cè)項(xiàng)目時(shí)，能選擇合適的預(yù)處理方法，并能熟練操作。第一頁，共五十八頁。第一頁，共58頁。樣品預(yù)處理一、預(yù)處理的目的與原則二、預(yù)處理方法第二頁，共五十八頁。第二頁，共58頁。樣品分析過程樣品采集樣品預(yù)處理分析測(cè)定數(shù)據(jù)處理撰寫報(bào)告關(guān)鍵環(huán)節(jié)第三頁，共五十八頁。第三頁，共58頁。樣品預(yù)處理的目的除去微粒減少干擾雜質(zhì)濃縮微量的組份提高檢測(cè)的靈敏度及選擇性改善分離的效果有利于色譜柱及儀器的保護(hù)第四頁，共五十八頁。第四頁，共58頁。需要預(yù)處理的樣品樣品中欲測(cè)組分含量很低原始樣品的基體干擾大樣品是粘滯的流體、膠體溶液或者固體第五頁，共五十八頁。第五頁，共58頁。樣品預(yù)處理的原則消除干擾因素；完整保留被測(cè)組分；使被測(cè)組分處于適當(dāng)?shù)臐舛确秶?，以獲得可靠的分析結(jié)果。第六頁，共五十八頁。第六頁，共58頁。有機(jī)物破壞法蒸餾法溶劑提取法色譜分離法化學(xué)分離法

濃縮法預(yù)處理方法第七頁，共五十八頁。第七頁，共58頁。

（一）有機(jī)物破壞法

主要用于無機(jī)元素的測(cè)定

在不損失礦物質(zhì)的前提下，將有機(jī)物在高溫或強(qiáng)氧化條件下破壞，使礦物元素從中游離出來的方法。分為干法灰化和濕法消化兩大類。第八頁，共五十八頁。第八頁，共58頁。

1、干法灰化：

原理：利用高溫灼燒的方式破壞樣品中的有機(jī)物。

過程：樣品炭化→高溫灼燒（550℃）→殘?jiān)孟∷崛芙夂鬁y(cè)定

特點(diǎn)：簡(jiǎn)便易行，破壞徹底，使用試劑少。時(shí)間長(zhǎng)，容器吸附，易使低沸點(diǎn)元素?fù)p失。

適用：糧食、豆類、脫水蔬菜等干樣。

第九頁，共五十八頁。第九頁，共58頁。干法灰化注意事項(xiàng)樣品炭化時(shí)加熱要緩慢，以防止著火或噴出損失?？杉尤胫一瘎┰鰪?qiáng)灰化效果，但應(yīng)不含被測(cè)元素和干擾物。干法灰化不適合汞的測(cè)定。含油脂高的樣品，如油類，炭化時(shí)易燃，不建議采用該法。常用助灰化劑：硫酸、硝酸鎂、氯化鎂等第十頁，共五十八頁。第十頁，共58頁。

2、濕法消化：

原理：樣品＋強(qiáng)氧化劑消煮→有機(jī)物破壞，待測(cè)組分呈離子狀態(tài)→測(cè)定。

特點(diǎn)：簡(jiǎn)便快速，破壞徹底，減少金屬揮發(fā)。酸氣刺激性大，腐蝕性大，試劑用量大，樣品易溢出。

適用:

低沸點(diǎn)、粘稠、高脂、高糖的樣品。第十一頁，共五十八頁。第十一頁，共58頁。常用的濕法消化方法①硝酸－高氯酸消化法②硝酸－硫酸消化法

③

硝酸—高氯酸－硫酸消化法④硫酸消化法

⑤硫酸－高氯酸消化法

第十二頁，共五十八頁。第十二頁，共58頁。濕法消化注意事項(xiàng)高氯酸在撞擊和劇烈加熱時(shí)會(huì)爆炸，使用時(shí)應(yīng)注意安全。對(duì)于含糖量高的樣品最好先加入混合酸浸泡過夜，使樣品易于消化。當(dāng)消化過程中液體變黑色時(shí)，表明酸加入量不夠，應(yīng)取下冷卻，加入混合酸再消化至無色透明。第十三頁，共五十八頁。第十三頁，共58頁。3、微波消解技術(shù)原理：利用微波的穿透性和激活反應(yīng)能力，加熱密閉容器內(nèi)的試劑和樣品，可使制樣容器內(nèi)壓力增加，反應(yīng)溫度提高，從而大大提高了反應(yīng)速率。特點(diǎn)：縮短制備時(shí)間，控制反應(yīng)條件，減少對(duì)環(huán)境的污染方法：濃硝酸、H2O2共熱，直至樣品液透明。適用：任何樣品，尤其是高油樣品。第十四頁，共五十八頁。第十四頁，共58頁。（二）蒸餾法

利用食品中各組分揮發(fā)性的差異（沸點(diǎn)不同）而進(jìn)行分離的方法，有分離和凈化的雙重功效。

常用的蒸餾法：1、常壓蒸餾2、減壓蒸餾3、水蒸氣蒸餾

第十五頁，共五十八頁。第十五頁，共58頁。

常壓蒸餾

適用范圍：被測(cè)組分不易分解或

沸點(diǎn)不太高的組分。

第十六頁，共五十八頁。第十六頁，共58頁。減壓蒸餾

適用范圍：被測(cè)組分受熱易分解、

沸點(diǎn)較高的樣品第十七頁，共五十八頁。第十七頁，共58頁。液體的沸點(diǎn)是指它的蒸氣壓等于外界壓力時(shí)的溫度，所以液體的沸點(diǎn)是隨外界壓力的變化而變化的。借助于真空泵降低系統(tǒng)內(nèi)的壓力即可降低液體的沸點(diǎn)，這種在較低壓力下進(jìn)行蒸餾的操作稱為減壓蒸餾。當(dāng)壓力降低到1.3~2.0KPa（10~15mmHg）時(shí)，許多有機(jī)化合物的沸點(diǎn)可以比其常壓下的沸點(diǎn)降低80~100℃。

第十八頁，共五十八頁。第十八頁，共58頁。第十九頁，共五十八頁。第十九頁，共58頁。

水蒸氣蒸餾

用水蒸氣加熱被測(cè)物質(zhì)，使組分同

水蒸氣一起蒸餾出來，收集餾液

適用范圍：低沸點(diǎn)或易分解、易揮發(fā)物質(zhì)第二十頁，共五十八頁。第二十頁，共58頁。水蒸氣蒸餾第二十一頁，共五十八頁。第二十一頁，共58頁。凱式定氮蒸餾裝置——蛋白質(zhì)測(cè)定第二十二頁，共五十八頁。第二十二頁，共58頁。（三）溶劑提取法

利用樣品中各組分在某一溶劑中溶解度不同將其溶解分離的方法.

常用方法：浸提法常用溶劑：萃取法第二十三頁，共五十八頁。第二十三頁，共58頁。

1、浸提法（液－固提取法）

將樣品浸泡在溶劑中，將固體樣品中的某些待測(cè)組分浸提出來的方法。第二十四頁，共五十八頁。第二十四頁，共58頁。（1）提取劑的選擇

a、提取劑和被提取物的極性（相似相溶）

b、提取劑的沸點(diǎn)（40～80℃）

c、穩(wěn)定，不與樣品發(fā)生作用

d、毒性第二十五頁，共五十八頁。第二十五頁，共58頁。

（2）提取方法

①振蕩浸提法

樣品切碎→置溶劑中→振蕩浸提

特點(diǎn)：簡(jiǎn)便易行、回收率低

適用：樣品測(cè)定不需要定量時(shí)第二十六頁，共五十八頁。第二十六頁，共58頁。

②搗碎提取法

樣品磨碎→加提取劑→在搗碎機(jī)上使被測(cè)組分提取出來

特點(diǎn)：回收率高，但干擾較多

適用：許多食品分析中的定量測(cè)定第二十七頁，共五十八頁。第二十七頁，共58頁。

③索氏提取法

方法：反復(fù)回流提取

特點(diǎn)：提取劑用量少、提取完全、回收率高，但時(shí)間較長(zhǎng)

適用：含水量少的固體樣品第二十八頁，共五十八頁。第二十八頁，共58頁。

④

超聲提取法

樣品磨碎→加提取劑→在超聲波提取器上使被測(cè)組分提取出來。特點(diǎn)：高頻振蕩、提取迅速、完全適用：許多食品分析中的定量測(cè)定第二十九頁，共五十八頁。第二十九頁，共58頁。

2、萃取法（液－液提取法）

利用被測(cè)組分在互不相溶的兩溶劑中分配系數(shù)不同而達(dá)到分離。

特點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單、操作迅速、分離效果好，成批樣品分析時(shí)工作量大，有一定毒性。

萃取劑的選擇

與提取液不相溶對(duì)被測(cè)組分有最大溶解度兩相分離的難易

.第三十頁，共五十八頁。第三十頁，共58頁。第三十一頁，共五十八頁。第三十一頁，共58頁。第三十二頁，共五十八頁。第三十二頁，共58頁。（四）色譜（層析）分離法

是一種在特定載體上進(jìn)行

物質(zhì)分離的一些方法的總稱。

原理：由一種流動(dòng)相，帶著被分離的物質(zhì)流經(jīng)固定相，根據(jù)吸附原理不同，使試液中各組分分離，是應(yīng)用最廣泛的分離技術(shù)之一。

第三十三頁，共五十八頁。第三十三頁，共58頁。按固定相材料及使用形式分類

柱色譜:固定相裝在色譜柱中（包括GC、HPLC）氣相色譜（GC）:流動(dòng)相為氣體。液相色譜（HPLC）:流動(dòng)相為液體。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。

常見色譜分離方法34第三十四頁，共五十八頁。第三十四頁，共58頁。按不同的分離原理分：吸附色譜分離:吸附劑對(duì)不同組分的物理吸附性能的差異分配色譜分離:不同組分在兩相中的不同分配系數(shù)離子交換色譜分離:各組分與離子交換樹脂的親和力的不同凝膠色譜分離:物質(zhì)分子量大小的不同和在填料上滲透程度的不同常見色譜分離方法35第三十五頁，共五十八頁。第三十五頁，共58頁。

優(yōu)點(diǎn)

最大優(yōu)點(diǎn)是分離效率高，能把各種性質(zhì)極為相似的物質(zhì)彼此分離。

第三十六頁，共五十八頁。第三十六頁，共58頁。

（五）化學(xué)分離法

利用化學(xué)反應(yīng)分離出被測(cè)組分的方法1、磺化法和皂化法

處理油脂或含油樣時(shí)常用的方法，也可用于食品中農(nóng)藥殘留的分析。第三十七頁，共五十八頁。第三十七頁，共58頁。（1）磺化法

原理：以硫酸處理樣品提取液，硫酸使其中的脂肪磺化，并與脂肪和色素中的不飽和鍵起加成作用，生成溶于硫酸和水的強(qiáng)極性化合物，從有機(jī)溶劑中分離出來。

適用范圍：在強(qiáng)酸中穩(wěn)定的化合物，如有機(jī)氯中的六六六、DDT

第三十八頁，共五十八頁。第三十八頁，共58頁。（2）皂化法

原理：以熱氫氧化鉀－乙醇溶液與脂肪及雜質(zhì)發(fā)生皂化反應(yīng)而將其除去。

適用范圍：對(duì)堿穩(wěn)定的化合物，如維生素A、D、E等第三十九頁，共五十八頁。第三十九頁，共58頁。2、沉淀分離法

利用沉淀反應(yīng)分離干擾成分的方法。

原理：在試樣中加入沉淀劑，利用沉淀反應(yīng)將被測(cè)組分或干擾組分沉淀下去，過濾或離心分離。

第四十頁，共五十八頁。第四十頁，共58頁。

沉淀形式

a、鹽析

b、有機(jī)溶劑沉淀

c、等電點(diǎn)沉淀第四十一頁，共五十八頁。第四十一頁，共58頁。3、掩蔽法

向試液中加入掩蔽劑，使干擾組分改變存在狀態(tài)，以消除對(duì)被測(cè)組分的干擾。

優(yōu)點(diǎn)：免去分離的操作，簡(jiǎn)化步驟

應(yīng)用：樣品凈化，尤其測(cè)金屬元素第四十二頁，共五十八頁。第四十二頁，共58頁。（六）濃縮法

常用方法1、常壓濃縮：對(duì)非揮發(fā)性和熱穩(wěn)定性樣品

方法：直接揮發(fā)

優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)便、快速2、減壓濃縮：對(duì)熱不穩(wěn)定或易揮發(fā)樣品

方法：水浴加熱并減壓

優(yōu)點(diǎn)：溫度低、速度快、損失小

3、氮吹法：對(duì)易被氧化的樣品第四十三頁，共五十八頁。第四十三頁，共58頁。

樣品預(yù)處理新技術(shù)

固相萃取法（SPE）基質(zhì)固相分散萃取法（MSPDE）超臨界萃取法（SFE）無溶劑固相微萃取法（SPME）微波萃取

……第四十四頁，共五十八頁。第四十四頁，共58頁。

固相萃取法（SPE）

原理：以固定相作為載體，當(dāng)提取液流經(jīng)時(shí)，將被測(cè)組分截留,與其他不易截留組分分離.然后用溶劑將被測(cè)組分洗脫下來。

特點(diǎn)：省時(shí)簡(jiǎn)便,有機(jī)溶劑少,可分離凈化,富集效果好，接觸毒物少，應(yīng)用廣泛。第四十五頁，共五十八頁。第四十五頁，共58頁。第四十六頁，共五十八頁。第四十六頁，共58頁。第四十七頁，共五十八頁。第四十七頁，共58頁。固相萃取原理第四十八頁，共五十八頁。第四十八頁，共58頁。固相萃?。⊿PE）裝置手動(dòng)裝置自動(dòng)裝置第四十九頁，共五十八頁。第四十九頁，共58頁。

例如三聚氰胺呈弱堿性(弱陽離子化合物)，采用陽離子交換柱進(jìn)行凈化可達(dá)到去除雜質(zhì)，提高檢測(cè)靈敏度、重現(xiàn)性和回收率的效果。第五十頁，共五十八頁。第五十頁，共58頁。原理：將固相萃取材料與樣品一起研磨，得到半干狀態(tài)的混合物并將其作為填料裝柱，然后用不同的溶劑淋洗柱子，將各種待測(cè)物洗脫下來。特點(diǎn)：操作及其簡(jiǎn)便，不需要特殊的儀器設(shè)備。濃縮了傳統(tǒng)的樣品前處理中的樣品勻化、組織細(xì)胞裂解、提取、凈化等過程，避免了樣品的損失?；|(zhì)固相分散萃取法（MSPDE）第五十一頁，共五十八頁。第五十一頁，共58頁?；|(zhì)固相分散萃取法（MSPDE）過程第五十二頁，共五十八頁。第五十二頁，共58頁。

超臨界流體萃取法（SFE）

SupercriticalFluidExtraction

超臨界流體及其性質(zhì)

a.流體是非液非氣的,具有氣體較強(qiáng)的穿透能力和液體較大的密度及溶解度