第三章样品的采集与处理保存.ppt

1、1,第三章采样、样品制备和预处理,2,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,成分分析,数据记录、整理,分析报告的撰写,3,1 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。,4,二、样品的分类 检样：由整批食物

2、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。,5,三、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，仅用随机抽样是

3、不够的，必须结合代表性取样。,6,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。,三、采样的一般方法,7,五、采样程序,8,二、样品制备,（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,9,1.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 。,10,2.

4、样品制备的基本要求,（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,11,（二）样品保存,酶的钝化 ：加热变性灭酶、冷冻储存（-2030）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、低温避光贮存 微生物的生长和污染 ：冷冻，干燥和化学防腐剂,12,三、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

5、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,样品预处理是整个分析过程中最耗时、最关键的环节！,13,1.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,14,（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

6、紫外光由高压汞灯提供，在（855）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 。,15,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150，1030min，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。,(4)微波消解法,16,2.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

7、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。,17,3.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,18,（1）振荡浸提法 （2）索氏抽提

8、法 （3）连续液-液萃取法 （4）微波萃取（Microwave-Assisted Extraction，MAE）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 Micro-Extraction，SPME）,19,（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

9、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。,20,温度,压力,固体,液体,气体,流体,C,T,A,B,21,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。,22,（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

10、常50200，5003000psi）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。,23,（8）超声波辅助萃取（Ultrasonic Assisted Extraction，UAE

11、）,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，其萃取效率相当于原来手工振荡法24小时才能达到的效果,24,（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

12、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。,25,（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(=24)和甲醇(=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

13、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。,26,4.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。,27,5.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

14、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 。,28,6.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。,29,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,