第二章 樣品采集 2011

食品分析食品科學(xué)與工程系主講教師：石燕食品分析第二章食品樣品的采集與處理第一節(jié)樣品的采集一、樣品的采集從產(chǎn)品中抽取有代表性的一部分樣品作為分析樣品，為樣品的采集。1.采樣的重要性2.采樣原則（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）采樣過程中要保持原有的理化指標(biāo)，防止成分逸散或帶入雜質(zhì)。3.采樣步驟（1）檢樣：由分析對(duì)象大批物料的各個(gè)部分采集的少量物料稱為檢樣；（2）原始樣品：許多份檢樣綜合在一起稱為原始樣品；（3）平均樣品：原始樣品經(jīng)過技術(shù)處理，再抽取其中的一部分供分析檢驗(yàn)的樣品。4.采樣的一般方法隨機(jī)抽樣：每個(gè)樣品每個(gè)部分都有被抽檢的可能性。代表性取樣：隨時(shí)間、空間和位置等變化采集代表相應(yīng)的樣品。如分層、定期和根據(jù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)取樣等。（1）均勻固體物料（如糧食、粉狀食品）按不同批號(hào)分別采樣，同一批號(hào)的產(chǎn)品采樣點(diǎn)數(shù)由下式確定：

S=(N/2)1/2N：檢測(cè)對(duì)象數(shù)目；

S：采樣點(diǎn)數(shù)；按采樣點(diǎn)數(shù)用取樣器具在袋的上中下部位采樣，并混合為原始樣品。原始樣品采用四分法對(duì)角取樣至樣品量不少于所有檢測(cè)項(xiàng)目所需樣品量的2倍，即得平均樣品。四分法（2）較稠的半固體物料稀奶油、動(dòng)物油脂、果醬等分別在上中下三層的中心和四角采樣，然后置同一容器內(nèi)混勻。（3）液體物料（如植物油、鮮乳等）按取樣點(diǎn)數(shù)公式抽取一定的量，再用虹吸法在上中下部位取樣，混勻后分取至所需量。（4）組成不均勻的固體食品1）肉類從不同部位取樣，混合后代表一只動(dòng)物；從多只動(dòng)物的同一部位采樣，混合后代表該部位的質(zhì)量。2）水產(chǎn)品小魚、小蝦可隨機(jī)取多個(gè)樣品，切碎、混勻后分取縮減到所需數(shù)量；對(duì)個(gè)體較大的魚，可從若干個(gè)體上割少量可食部分，切碎混勻分取，縮減到所需數(shù)量。3）果蔬體積較小的(如山楂、葡萄等），隨機(jī)取若干個(gè)整體，切碎混勻，縮分到所需數(shù)量。體積較大的（如西瓜、蘋果、蘿卜等），可按成熟度及個(gè)體大小的組成比例，選取若干個(gè)體，對(duì)每個(gè)個(gè)體按生長軸縱剖分4份或8份，取對(duì)角線2份，切碎混勻，縮分到所需數(shù)量。體積膨松的葉菜類（如菠菜、小白菜等），由多個(gè)包裝（一筐、一捆）分別抽取一定數(shù)量，混合后搗碎、混勻、分取，縮減到所需數(shù)量。（5）小包裝食品（罐頭、袋或聽裝袋奶粉）根據(jù)批號(hào)，分批連同包裝一起取樣。如小包裝外還有大包裝，可按取樣點(diǎn)數(shù)公式抽取一定的大包裝，再從中抽取小包裝，混勻后分取至所需量。5.采樣數(shù)量考慮下列三個(gè)因素

：（1）分析項(xiàng)目的要求；（2）分析方法的要求；（3）被檢物的均勻程度。每份樣品數(shù)量一般不少于0.5kg。6.采樣的注意事項(xiàng)采集的樣品應(yīng)保持原有的性狀，避免在外觀、化學(xué)和細(xì)菌方面的影響。為此應(yīng)注意：（1）采樣工具、容器必須清潔，無污染。（2）包裝應(yīng)嚴(yán)密，防止水分、揮發(fā)性成分損失。（3）樣品采樣量要足夠，一般樣品應(yīng)分為檢驗(yàn)、復(fù)檢和備查用三份，每份不少于0.5Kg。（4）樣品采集后應(yīng)立即送檢。（5）樣品標(biāo)簽應(yīng)注明：名稱、批號(hào)、地點(diǎn)、日期、檢驗(yàn)項(xiàng)目、采樣人、樣品編號(hào)等。（6）性質(zhì)不同的樣品不可混在一起，應(yīng)發(fā)分別包裝，并注明性質(zhì)。第二節(jié)樣品制備與保存一、樣品的制備1．液體、漿體或懸浮液體將樣品充分?jǐn)嚢?。工具：玻棒、電?dòng)攪拌器、液體采樣器等。2．

互不相溶的液體

首先使不相溶的成分分離，再分別進(jìn)行采樣。3．固體樣品必須對(duì)樣品進(jìn)行粉碎、混勻、縮分，應(yīng)用切細(xì)、粉碎、研磨等方法將樣品制成均勻狀態(tài)。水分含量少、硬度較大的固體樣品（如谷類）可用粉碎法；水分含量較高，質(zhì)地軟的樣品（如果、蔬）可用勻漿法；韌性較強(qiáng)的樣品（如肉類）可用研磨法。常用的工具：超微粉碎機(jī)

絞肉機(jī)常用的工具：高速組織搗碎機(jī)勻漿機(jī)4．

罐頭（1）水果類清除果核后搗碎；（2）肉類應(yīng)剔除骨頭后搗碎；（3）魚類應(yīng)剔除調(diào)味料后再搗碎。常用工具：高速組織搗碎機(jī)。二、樣品保存1、原則：干燥、低溫、避光、密封。2、注意事項(xiàng)：環(huán)境清潔干燥、存放樣品按日期、批次、編號(hào)擺放。第三節(jié)樣品預(yù)處理

總的原則是：①消除干擾因素；②完整保留被測(cè)組份；③使被測(cè)組份濃縮，以獲得可靠的分析結(jié)果。

常用的樣品預(yù)處理方法有六種，應(yīng)用時(shí)應(yīng)根據(jù)食品的種類、分析對(duì)象、被測(cè)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。

干法灰化濕法消化浸提法溶劑萃取法常壓蒸餾法減壓蒸餾水蒸汽蒸餾吸附色譜分離分配色譜分離離子交換色譜分離磺化法和皂化法沉淀分離法掩蔽法常壓濃縮法減壓濃縮法有機(jī)物破壞法溶劑提取法蒸餾法色層分離法化學(xué)分離法濃縮一、有機(jī)物破壞法主要用于食品無機(jī)元素的測(cè)定。1、干法灰化用高溫灼燒的方式破壞樣品中有機(jī)物的方法，除汞外大多數(shù)金屬元素和部分非金屬元素的測(cè)定都可用此法處理樣品。原理：采用高溫（500-550℃）使有機(jī)物完全分解氧化，將待測(cè)成分轉(zhuǎn)化為無機(jī)狀態(tài)。儀器：坩堝、電爐、馬福爐等。步驟：稱樣坩堝小火炭化（電爐）灰化（馬福爐）結(jié)果判定：白色或灰白色方法特點(diǎn)：空白值低，可富集被測(cè)組分，操作簡(jiǎn)單，但此法所需時(shí)間長；因溫度高造成某些易揮發(fā)元素的損失。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。2）

加入助灰化劑，防止被測(cè)組分的揮發(fā)損失和坩堝吸留。馬弗爐2、濕法消化

（1）原理加強(qiáng)氧化劑（硝酸-高氯酸-硫酸；硝酸-硫酸）消煮，使有機(jī)物完全分解氧化，將待測(cè)成分轉(zhuǎn)化為無機(jī)狀態(tài)。（2）方法特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：所需時(shí)間短，加熱溫度較干法低，可減少金屬揮發(fā)逸散的損失。缺點(diǎn)：產(chǎn)生有害氣體，初期易產(chǎn)生大量泡沫外溢。試劑用量大，空白值偏高。（3）注意事項(xiàng)：適當(dāng)溫度；防暴沸；防毒氣；加氧化劑時(shí)應(yīng)冷卻沿壁加入；操作時(shí)人不能離開。（4）.常用消化方法1）

硝酸—高氯酸—硫酸法2）

硝酸—硫酸法3）高壓密封罐消化法在聚四氟乙烯容器中加入適量樣品和氧化劑，置于密封罐內(nèi)置120—150℃烘箱中保溫?cái)?shù)小時(shí)，取出自然冷卻至室溫，便可取此液直接測(cè)定。

4）微波高壓消煮器食品樣品最多只需10分鐘（2.5MPa)5)自動(dòng)回流消化儀二、溶劑提取法

原理：利用樣品中各組分在某一溶劑中溶解度的差異，將各組分完全或部分分離。應(yīng)用：維生素、重金屬、農(nóng)藥、毒素和功能食品成分等測(cè)定。1．浸提法：液－固提取劑選擇：A、相似相溶原則（極性：水>乙腈>甲醇>乙醇>丙酮>正丁醇>乙酸乙酯>乙醚>二氯甲烷>氯仿>苯>四氯化碳>環(huán)己烷>己烷）；B、沸點(diǎn)：45-80℃；C、溶劑要穩(wěn)定，不能與樣品發(fā)生反應(yīng)。提取方法：振蕩法、搗碎法、索氏提取法2．萃取法：液－液萃取劑：不相溶溶劑，易分層。萃取方法：分液漏斗關(guān)于萃取劑的選擇：（1）萃取劑與原溶劑不互溶且比重不同。（2）萃取劑與被測(cè)組分的溶解度要大于組分在原溶劑中的溶解度。對(duì)其它組分溶解度很小。（3）萃取相經(jīng)蒸餾可使萃取劑與被測(cè)組分分開，有時(shí)萃取相整體就是產(chǎn)品。3.超臨界萃?。⊿FE）利用超臨界流體SCF作為溶劑，用來有選擇性地溶解液體或固體混合物中的溶質(zhì)。對(duì)溶質(zhì)的溶解度大大增加。超臨界流體:流體的溫度、壓力處于臨界狀態(tài)以上。常用CO2作為超臨界流體（臨界溫度為31.05℃，臨界壓力7.37Mpa）,不可燃、無毒、廉價(jià)易得、化學(xué)穩(wěn)定性好。三、蒸餾法

原理:利用液體混合物中各組分的揮發(fā)度不同而進(jìn)行分離.1、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)。加熱方式：水浴、油浴、直接加熱。蒸餾釜：平底、圓底冷凝管：直管、球型、蛇型注意：1.爆沸現(xiàn)象（沸石、玻璃珠）

2.溫度計(jì)插放位置。3.磨口裝置涂油脂。2、減壓蒸餾

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。減壓蒸餾裝置：1)水抽子（水噴射泵）2)安全瓶3)蒸餾瓶中一長管通入液下4)停機(jī)時(shí)，先移開熱源，慢慢放入空氣再撤真空.3、水蒸汽蒸餾適用于沸點(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四、色層分離法使多種組分混合物在不同的載體上進(jìn)行分離。兩相物質(zhì)：固定相流動(dòng)相樣品要制備成液體或氣體。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：將固定相粉末制成薄層。氣相色譜：流動(dòng)相為氣體。液相色譜：流動(dòng)相為液體。1.吸附色譜分離利用吸附劑對(duì)不同組分的物理吸附性能的差異進(jìn)行分離。吸附力相差越大分離效果越好。固定相——固體吸附劑流動(dòng)相——?dú)怏w或液體2.分配色譜分離利用不同組分在兩相中的不同分配系數(shù)來進(jìn)行分離。（溶解度的不同）固定相——固體支持劑（擔(dān)體）+固定液流動(dòng)相——?dú)怏w或液體（與固定相不相溶）紙層析：紙是支持劑，結(jié)合水為固定相，溶劑作為流動(dòng)相。紙層析紙色譜

3.離子交換色譜分離利用各組分與離子交換樹脂的親和力的不同來分離。陽離子交換：

R—H+M+X-R—M+HX陰離子交換：

R—OH+M+X-R—X+MOH五、化學(xué)分離法1.磺化法和皂化法加入濃硫酸或氫氧化鈉溶液，使脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄晕镔|(zhì)，而采用有機(jī)溶劑提取脂溶性成分。

（1）硫酸磺化法（磺化法）

用濃硫酸處理樣品，引進(jìn)典型的極性官能團(tuán)SO3使脂肪、色素、蠟質(zhì)等干擾物質(zhì)變成極性較大，能溶于水和酸的化合物，與那些溶于有機(jī)溶劑的待測(cè)成分分開。主要用于有機(jī)氯農(nóng)藥殘留物的測(cè)定。（2）皂化法原理:酯+堿酸或脂肪酸鹽+醇1）用于白酒中總酯的測(cè)定，用過量的NaOH將酯皂化掉，過量的堿再用酸滴定，最后由用堿量來計(jì)算總酯。2）用于植物油的皂化價(jià)的測(cè)定。（皂化價(jià)高示含游離脂肪酸量大。常用堿為NaOH或KOH，NaOH直接用水配制，而KOH易溶于乙醇溶液。2、沉淀分離法加入適當(dāng)沉淀劑，使被測(cè)組分或干擾組分沉淀而消除干擾。常用的沉淀劑：堿性硫酸銅、堿性醋酸鉛等。例如，測(cè)冷飲中糖精鈉含量時(shí)，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