《食品樣品前處理》ppt課件

1、食品樣品前處置 食品的化學(xué)組成非常復(fù)雜，既含有蛋白質(zhì)、糖、脂肪、維生素及因污染引入的有機(jī)農(nóng)藥等大分子的有機(jī)化合物，又含有鉀、鈉、鈣、鐵等各種無機(jī)元素。這些組分之問往往經(jīng)過各種作用力以復(fù)雜的結(jié)合態(tài)或絡(luò)合態(tài)方式存在。當(dāng)運(yùn)用某種方法對(duì)其中某種組分的含量進(jìn)展測(cè)定時(shí)，其他組分的存在，常給測(cè)定帶來干擾，為了保證分析任務(wù)的順利進(jìn)展，得到準(zhǔn)確的分析結(jié)果，必需在測(cè)定前破壞樣品中各組分之間的作用力，使被測(cè)組分游離出來，同時(shí)排除干擾組分；此外，有些被測(cè)微量組分，如污染物、農(nóng)藥、黃曲霉毒素等，由于含量甚少，很難檢測(cè)出來，為了準(zhǔn)確地測(cè)出它們的含量，必需在測(cè)定前對(duì)樣品進(jìn)展富集或濃縮。以上這些操作過程統(tǒng)稱為樣品預(yù)處置，它是

2、食品成分分析過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，直接關(guān)系著分析檢驗(yàn)的成敗。只需少數(shù)食品，如飲料、啤酒、白酒等，在測(cè)定其微量元素的含量時(shí)不需求進(jìn)展預(yù)處置，直接用原子吸收分光光度計(jì)即可測(cè)定 。樣品前處置的目的：1.使被測(cè)組分從復(fù)雜的樣品中分別出來，制成便于測(cè)定的溶液方式。2.除去對(duì)分析測(cè)定有干擾的基體物質(zhì)。3.假設(shè)被測(cè)組分的濃度較低，還需求進(jìn)展?jié)饪s富集。4.假設(shè)被測(cè)組分用選定的分析方法難以檢測(cè)，還需求經(jīng)過樣品衍生化處置使其定量地轉(zhuǎn)化成另一種易于檢測(cè)的化合物。 樣品前處置的要求： 1.樣品能否要預(yù)處置，如何進(jìn)展預(yù)處置，采樣何種方法，應(yīng)根據(jù)樣品的性狀、檢驗(yàn)的要求和所用分析儀器的性能第方面加以思索。 2.應(yīng)盡量不用或

3、少運(yùn)用預(yù)處置，以便減少操作步驟，加快分析速度，也可減少預(yù)處置過程中帶來的不利影響，如引入污染、待測(cè)物損失等。 3.分解法處置樣品時(shí)，分解必需完全，不能呵斥被測(cè)組分的損失，待測(cè)組分的回收率應(yīng)足夠高。 4.樣品不能被污染，不能引入待測(cè)組分和干擾測(cè)定的物質(zhì)。 5.試劑的耗費(fèi)應(yīng)盡能夠少，方法簡(jiǎn)便易行，速度快，對(duì)環(huán)境和人員污染少。 1. 樣品溶液的制備 根據(jù)樣品中被測(cè)組分的存在形狀的不同，選擇溶解法或分解法來制備樣品溶液。 當(dāng)樣品中被測(cè)組分為游離形狀時(shí)，采用溶解法制備樣品溶液。 當(dāng)樣品中被測(cè)組分為結(jié)合形狀時(shí)，采用分解法制備樣品溶液。 1.溶解法 采用適當(dāng)?shù)娜軇悠分械拇郎y(cè)組分全部溶解。 1.1 水溶法

4、 用水作為溶劑，適用于水溶性成分，如無機(jī)鹽、水溶性色素第。 1.2 酸性水溶液浸出法 溶劑為各種酸的水溶液，適用于在酸性水溶液中溶解度增大且穩(wěn)定的組分。 1.3 堿性水溶液浸出法 溶劑為堿性水溶液，適用于在堿性水溶液中溶解度增大且穩(wěn)定的成分。 1.4 有機(jī)溶劑浸出法 適用于易溶于有機(jī)溶劑的待測(cè)成分。 常用的有機(jī)溶劑有乙醚、石油醚、氯仿、丙酮、正己烷等。 根據(jù)“類似相溶原理選擇有機(jī)溶劑。 2.分解法分解法分為全部分解法和部分分解法。2.1全部分解法是將樣品中一切有機(jī)物分解破壞成無機(jī)成分，又稱為無機(jī)化處置，適用于測(cè)定樣品中的無機(jī)成分。 干灰化法 濕消化法 2.1.1干灰化法 利用高溫破壞樣品中的有

5、機(jī)物，使之分解呈氣體逸出。 小火碳化 高溫灰化 500600，812h 白色或灰白色無機(jī)殘?jiān)?除汞外大多數(shù)金屬元素和部分非金屬元素的測(cè)定都可采用這種方法對(duì)樣品進(jìn)展預(yù)處置。 優(yōu)點(diǎn)： 根本不添加或添加很少量的試劑，故空白值較低； 多數(shù)食品經(jīng)灼燒后所剩下的灰分體積很小，因此能處置較多量的樣品，故可加大稱樣量，在方法靈敏度一樣的情況下，可提高檢出率； 有機(jī)物分解徹底； 操作簡(jiǎn)單，灰化過程中不需求人不斷看管，可同時(shí)做其他實(shí)驗(yàn)的預(yù)備任務(wù)。 缺陷： 處置樣品所需求的時(shí)間較長(zhǎng)； 由于敞口灰化，溫度又高，容易呵斥某些揮發(fā)性元素的損失； 盛裝樣品的坩堝對(duì)被測(cè)組分有一定的吸留作用，由于高溫灼燒使坩堝資料構(gòu)造改動(dòng)呵斥

6、微小孔穴，使某些被測(cè)組分吸留于孔穴中很難溶出，致使測(cè)定結(jié)果和回收率偏低。 提高回收率的措施(1)根據(jù)被測(cè)組分的性質(zhì)，采取適宜的灰化溫度 灰化食品樣品，應(yīng)在盡能夠低的溫度下進(jìn)展，但溫度過低會(huì)延伸灰化時(shí)間，通常選用500550 灰化2h或在600 灰化05h。 普通不要超越600 。 (2)參與灰化固定劑，防止被測(cè)組分的揮發(fā)損失和坩堝吸留 為了防止砷的揮發(fā)，常在灰化之前參與適量的氫氧化鈣；參與氯化鎂及硝酸鎂可使砷轉(zhuǎn)變?yōu)椴粨]發(fā)的焦砷酸鎂；氯化鎂還起襯墊坩堝資料的作用，減少樣品與坩堝的接觸和吸留在普通的灰化溫度。 鉛、鎘容易揮發(fā)損失，加硫酸可使易揮發(fā)的氯化鉛、氯化鎘等轉(zhuǎn)變?yōu)殡y揮發(fā)的硫酸鹽。 2.1.2

7、 濕消化法 在加熱條件下，利用氧化性的強(qiáng)酸或氧化劑來分解樣品。 常用的消化劑有硝酸、硫酸和高氯酸、過氧化氫、高錳酸鉀等。 催化劑(硫酸銅、硫酸汞、二氧化硒、五氧化二釩等) 優(yōu)點(diǎn)：1由于運(yùn)用強(qiáng)氧化劑，有機(jī)物分解速度快，消化所需時(shí)間短； 2由于加熱溫度較干法灰化低，故可減少金屬揮發(fā)逸散的損失，同時(shí)容器的吸留也少； 3被測(cè)物質(zhì)以離子形狀保管在消化液中，便于分別測(cè)定其中的各種微量元素。 缺陷 1在消化過程中，有機(jī)物快速氧化常產(chǎn)生大量有害氣體，因此操作需在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)展； 2消化初期，易產(chǎn)生大量泡沫外溢，故需操作人員隨時(shí)看管； 3消化過程中大量運(yùn)用各種氧化劑等，試劑用量較大，空白值偏高。 常用的消化方法

8、在實(shí)踐任務(wù)中，除了單獨(dú)運(yùn)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運(yùn)用，利用各種酸的特點(diǎn)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，以到達(dá)平安、快速、完全破壞有機(jī)物的目的。幾種常用的消化方法如下。 (1)單獨(dú)運(yùn)用硫酸的消化方法此法在樣品消化時(shí)，僅參與硫酸，在加熱的情況下，依托硫酸的脫水炭化作用，破壞有機(jī)物。由于硫酸的氧化才干較弱，消化液炭化變黑后，堅(jiān)持較長(zhǎng)的炭化階段，使消化時(shí)間延伸。為此常參與硫酸鉀或硫酸鈉以提高其沸點(diǎn)，加適量的硫酸銅或硫酸汞作催化劑，來縮短消化時(shí)問。 (2)硝酸一高氯酸消化法此法可先加硝酸進(jìn)展消化，待大量的有機(jī)物分解后，再參與高氯酸，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逝

9、后，再提高消化溫度，直至完全消化為止。此法氧化才干強(qiáng)，反響速度快，炭化過程不明顯；消化溫度較低，揮發(fā)損失少。但由于這兩種酸受熱都易揮發(fā)，故當(dāng)溫度過高、時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)，容易燒干，并能夠引起剩余物熄滅或爆炸。為防止這種情況，有時(shí)參與少量硫酸。本法對(duì)復(fù)原性較強(qiáng)的樣品，如酒精、甘油、油脂和大量磷酸鹽存在時(shí)，不宜采用。 (3)硝酸一硫酸消化法此法是在樣品中參與硝酸和硫酸的混合液，或先參與硫酸加熱，使有機(jī)物分解，在消化過程中不斷補(bǔ)加硝酸。這樣可縮短炭化過程，并減少消化時(shí)間，反響速度適中。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。假設(shè)樣品含較大量的脂肪和蛋白質(zhì)時(shí)，可在消化的后期

10、參與少量的高氯酸或過氧化氫，以加快消化的速度。 消化的操作技術(shù)(1)敞口消化法 這是最常用的消化技術(shù)。通常在凱氏燒瓶或硬質(zhì)錐形瓶中進(jìn)展消化。操作時(shí)，在凱氏燒瓶中參與樣品和消化液，將瓶?jī)A斜呈約45用電爐、電熱板或煤氣燈加熱，直至消化完全為止。由于本法敞口操作，有大量消化煙霧和消化分解產(chǎn)物逸出，故需在通風(fēng)櫥中進(jìn)展。 (2)回流消化法 測(cè)定具有揮發(fā)性成分時(shí)，可在回流消化器中進(jìn)展。這種消化器由于在上端銜接冷凝器，可使揮發(fā)成分伴隨冷凝酸霧構(gòu)成的酸液流回反響瓶中，不僅可以防止被測(cè)成分的揮發(fā)損失，而且可以防止燒干。 (3)冷消化法 又稱低溫消化法，是將樣品和消化液混合后，置于室溫或3740烘箱內(nèi)，放置過夜。

11、由于在低溫下消化，可防止極易揮發(fā)的元素(如汞)的揮發(fā)損失，不需求特殊的設(shè)備，極為方便，但僅適用于含有機(jī)物較少的樣品。 (4)密封罐消化法這是近年來開發(fā)的一種新型樣品消化技術(shù)，此法是在聚四氟乙烯容器中參與適量樣品、氧化性強(qiáng)酸和氧化劑等，加壓于密封罐內(nèi)，并置于l20150烘箱中保溫?cái)?shù)小時(shí)(通常2h左右)，取出自然冷卻至室溫，搖勻，開蓋，便可取此液直接測(cè)定。此法抑制了常壓濕法消化的一些缺陷，但要求密封程度高，高壓密封罐的運(yùn)用壽命也有限。 消化操作的本卷須知(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，并同時(shí)按與樣品一樣的操作做空白實(shí)驗(yàn)，以扣除消化試劑對(duì)測(cè)定數(shù)據(jù)的影響。假設(shè)空白值較高，應(yīng)

12、提高試劑純度，并選擇質(zhì)量較好的玻璃器皿進(jìn)展消化。 (2)消化瓶?jī)?nèi)可以加玻璃珠或瓷片，以防止暴沸，凱氏燒瓶的瓶口應(yīng)傾斜，不應(yīng)對(duì)著本人或他人。加熱時(shí)火力應(yīng)集中于底部，瓶頸部位應(yīng)堅(jiān)持較低的溫度，以冷凝酸霧，并減少被測(cè)成分的揮發(fā)損失。消化時(shí)，假設(shè)產(chǎn)生大量的泡沫，除迅速減小火力外，可參與少量不影響測(cè)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(jìn)展加熱消化。(3)在加熱過程中需求補(bǔ)加酸或氧化劑時(shí)，首先要停頓加熱，待消化液稍冷后才沿瓶壁漸漸參與，以免發(fā)生猛烈反響，引起噴濺。另外，在高溫下補(bǔ)加酸，會(huì)使酸迅速揮發(fā)，既浪費(fèi)又污染環(huán)境。 微波溶樣法 是將微波快速溶加熱和密閉加壓消化相結(jié)合

13、的一種新型而有效的分解樣品技術(shù)。 微波爐 密封聚四氟乙烯罐 特點(diǎn)：快速高效 35分鐘可將樣品徹底分解 試劑用量少 空白值低 揮發(fā)性元素不損失 2.2 部分分解法 使樣品中大分子有機(jī)物在酸、堿或酶的作用下，水解成簡(jiǎn)單的化合物，使待測(cè)成分釋放出來，適用于測(cè)定樣品中的有機(jī)成分。 脂肪 Vit B1 2.常用的分別與富集方法 2.1萃取法 這種方法又叫溶劑分層法，是利用某組分在兩種互不相溶的溶劑中分配系數(shù)的不同，使其從一種溶劑轉(zhuǎn)移到另一種溶劑中，而與其他組分分別的方法。此法操作迅速，分別效果好，運(yùn)用廣泛。但萃取試劑通常易燃、易揮發(fā)，且有毒性。 (1)萃取溶劑的選擇萃取用溶劑應(yīng)與原溶劑互不相溶，對(duì)被測(cè)組

14、分有最大溶解度，而對(duì)雜質(zhì)有最小溶解度。即被測(cè)組分在萃取溶劑中有最大的分配系數(shù)，而雜質(zhì)只需最小的分配系數(shù)。經(jīng)萃取后，被測(cè)組分進(jìn)入萃取溶劑中，即與留在原溶劑中的雜質(zhì)別分開。此外，還應(yīng)思索兩種溶劑分層的難易以及能否會(huì)產(chǎn)生泡沫等問題。 (2)萃取方法萃取通常在分液漏斗中進(jìn)展，普通需經(jīng)45次萃取，才干到達(dá)完全分別的目的。當(dāng)用較水輕的溶劑，從水溶液中提取分配系數(shù)小，或振蕩后易乳化的物質(zhì)時(shí)，采用延續(xù)液體萃取器較分液漏斗效果更好。 在萃取時(shí)。特別是當(dāng)溶液呈堿性時(shí)，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生乳化景象，影響分別。破壞乳化的方法有： 1較長(zhǎng)時(shí)間靜置 。 2悄然地旋搖漏斗，加速分層。 3假設(shè)因兩種溶劑(水與有機(jī)溶劑)部分互溶而發(fā)生乳化，可以參與少量電解質(zhì)(如氯化鈉)，利用鹽析作用加以破壞I假設(shè)因兩相密度差小發(fā)生乳化，也可以參與電解質(zhì)，以增大水相的密度。 4假設(shè)因溶液呈堿性而產(chǎn)生乳化，?？蓞⑴c少量的稀鹽酸或采用過濾等方法消除。 根據(jù)不同情況，還可以參與乙醇、磺化蓖麻油等消除乳化 。 固相萃取 固相萃取利用固體吸附劑將液體樣品中的目的化合物吸附, 與樣品基體和干擾化合物分別, 然后再用洗脫液洗脫, 或加熱解吸附到達(dá)分別和富集目的化合物的目的。 普通分為活化吸附劑、上樣、洗滌和洗脫四個(gè)步驟。 在萃取樣品之前要用適當(dāng)?shù)娜軇┝芟垂滔噍腿≈? 以消除吸附劑上吸附的雜質(zhì)及其對(duì)目的化合物