食品样品的采集保存和处理

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1、食品样本的采集、保存和处理,徐金瑞 13560184717 公共卫生学院营养与食品卫生学教研室,主要内容,食品样本的采集和保存 食品样品的制备和前处理 食品样品的纯化和浓缩,食品样品的采集和保存,总体、个体与样本的概念,总体(population）：具有共同性质的个体所组成的物体。也可以简述为检验对象的全体。 总体容量：构成总体的所有个体的总数，以N表示。 个体：组成总体的每个单元。 样本（品）(sample)：从总体中抽取的，作为总体代表的个体所组成的物体。这部分个体的数目以n表示，称为样本容量。,食品样本的采集原则：,所采集样品对总体有充分的代表性； 采样过程中应设法保持食品原有的理化性质

2、，防止待测成分的损失和污染。 注意：首先样本容量应达到一定的要求；此外，采样时应尽量使处于不同方位、不同层次的个体样品都有均等的被采集的机会。,食品样本的采集方法：,随机采样 注意：随机随意，随机就是要保证所有物料各个部分被抽到的可能性均等。 代表性采样 实际中多采用二者结合的方法。 注意：采集数量应以满足检验项目对样品量的需要（一式3份，供检测、复检、备查用）。,不同食品的的采样方法,固态食品 1)大包装固态食品 每个包装样品用三层（上、中、下）五点（周围四点和中心）法采样，然后充分混合，再缩减至所需量。 2）小包装食品 3）散装固体食品 液态及半固态食品 组成不均匀的食品,To,取样方法：

3、,固体样品，常采用四分法取样。 液体样品，如牛奶、葡萄酒、植物油等，常采用虹吸法（或用长形吸管）按不同深度分层取样，并混匀。,Back,食品样品的保存原则：,稳定待测成分 防止污染 防止腐败变质 稳定水分 即净、密、冷、快。,食品样品的保存方法：,1）用15低温冰箱保存。 2）放入无菌密闭容器（如聚乙烯袋或瓶）中保存。 3）充入惰性气体（如氮气）置换出容器中的空气。,食品样品的制备和前处理,样品的前处理目的,食品样品在分析前，要进行适当的制备和前处理，目的在于除去干扰成分，使样品具有均匀性和代表性，适合分析要求，从而获得可靠的分析结果。 原则： 消除干扰因素； 完整保留被测组份； 使被测组份浓

4、缩，以获得可靠的分析结果。,样品的制备：指对采集的样品进行粉碎、混匀、缩分等过程，主要包括： 除去非食用部分 除去机械杂质 均匀化处理,样品制备,样品制备原则,取样要均匀，样品数量应符合检验项目的需要（也分成三份，分别供检验、复验及备查使用）。 防止取样用具及容器污染。 避免人为倾向性。 快速取样与送检。 做好详细记录。,食品样品的前处理,样品的前处理（pretreatment of sample）：指食品样品在测定前消除干扰成分，浓缩待测组分，使样品能满足分析方法要求的操作过程。,无机化处理,溶剂提取法,蒸 馏 法,色层分离法,化学分离法,浓 缩,样品的前处理方法,无机化处理无机元素的检测,

5、在理化检验时，样品中共存的或无机物结合的有机物将干扰检测，须将它们破坏或除去，使样液中有机物转变成无机物形式，然后供检验。这种破坏有机物的过程，又称样品无机化或无机化处理。 无机化处理的方法主要有：湿消化法、干灰化法、消化罐法、氧瓶燃烧法等。,湿消化法 (wet digestion),指在适量的食品样品中，加入氧化性强酸，然后在一定温度条件下反应，破坏食品中的有机物，使待测的无机成分释放出来，形成不挥发的无机化合物的方法。 优点：有机物分解速度快，加热温度较干灰化法低，可减少待测成分的挥发损失。 缺点：试剂用量大，有时空白值比较高，消化过程中会产生大量有害气体。,TO,湿消化法中常用的氧化性酸

6、,高氯酸：冷的高氯酸无氧化性，加热后是强的氧化剂。氧化性比硝酸和硫酸强，对还原性较强的有机物如酒精、甘油、脂肪、糖类和次磷酸及其盐因反应剧烈而发生爆炸，几乎可以分解所有有机物，但一般不宜单独使用。 硝酸：沸点较低，易挥发，氧化能力不持久，常与其他酸配合使用。 硫酸：沸点高(338)，热的浓硫酸具有一定的氧化性，对有机物有强烈的脱水作用，并使其碳化，进一步氧化成二氧化碳和水。,back,常用的湿消化方法,硫酸消化法 提高沸点：硫酸钾、硫酸钠 催化剂：硫酸铜、硫酸汞 加入其他氧化剂：高锰酸钾、过氧化氢 硝酸高氯酸消化法 先加硝酸分解大部分有机物，再加入高氯酸 或用混合酸浸泡样品过夜或小火加热待大量

7、泡沫消失后再提高消化温度,有关消化操作技术将在各章针对具体样品详细讲述（P21）。,消化操作注意事项,消化所用的试剂(酸及氧化剂)应采用分析纯或优级纯试剂。 硝酸和高氯酸的沸点较低，温度过高，消化时间过长时硝酸可能被耗尽，此时高氯酸与未消化的有机物发生剧烈反应可能发生燃烧或爆炸，可以加少量硫酸以提高沸点，防止烧干。 含酒精、甘油、油脂、糖类、大量磷酸盐等样品时慎用。,干灰化法,食品样品放在坩埚中，先在电炉上加热使样品脱水、炭化，再置于500-600的高温炉中灼烧灰化。使样品中的有机物氧化分解成二氧化碳、水和其他气体而挥发，留下无机物供测定。 优点：能处理较多的样品，提高检出率；不加试剂，空白值

8、较低；适用范围广，操作简单。 缺点：灰化时间长、敞口高温导致被测成分挥发；坩埚对被测成分的吸留致使某些成分的回收率低。,干法灰化方法,提高干灰化法回收率的措施,采用适宜的灰化温度。 500550，不超过600 低温灰化技术（抽真空，150 ） 加入助灰化剂（如KOH，MgO等）。 还可采用促进灰化和防止损失的措施：如加盐酸或水溶解灰分，解除对炭粒的包裹；加硫酸稳定铅、镉等金属；加硝酸提高灰分的溶解度等。但需注意酸的量不可过多，以防酸雾损坏灰化炉。,溶剂提取法 (solvent extraction),依据相似相溶的原则，用适当的溶剂将某种待测成分从固体样品或样品浸提液中提取出来，而与其他基体成

9、分分离，是食品理化检验中最常用的提取分离方法之一，溶剂提取法一般可分为浸提法和液-液萃取法。,浸提法,利用样品中各组分在某一溶剂中溶解度的差异，用适当的溶剂将食品样品中的某种待测成分浸提出来而与样品基体分离： 振荡浸渍法 捣碎法 索氏提取法 超声波提取,液-液萃取法,利用溶质在两种互不相溶的溶剂中分配系数的不同，将待测物从一种溶剂转移到另一种剂中，而与其他组分分离，是一种常用的分离方法。,挥发法与蒸馏法,利用待测成分的挥发性或通过化学反应将其转变成为具有挥发性的气体，而与样品基体分离，经吸收液或吸附剂收集（如扩散皿）后用于测定，也可直接导入检测仪测定。这种分离富集方法，可以排除大量非挥发性基体

10、成分对测定的干扰。 包括：扩散法(如肉制品中挥发性盐基氮的测定)、顶空法、蒸馏法、吹蒸法、氢化物发生法。,色谱分离法(chromatographic separation),利用物质在流动相与固定相两相间的分配系数差异，当两相作相对运动时，组分两相间进行多次分配，分配系数大的组分迁移速度慢，反之则迁移速度快，从而实现各组分的分离。,色谱分离法 (chromatographic separation),色谱法又被称为层析法，其分离效率高，能使多种性质相似的组分彼此分离，是食品理化检验中一类重要的分离方法。 根据操作方式不同，可以分为柱色谱法、纸色谱法 和薄层色谱法 等。（也称柱层析、纸层析、薄层

11、层析）,柱色谱法(column chromatography),将固定相填装于柱管内制成色谱分离柱，在柱内进行分离。 常用的固定相有硅胶、氯化铝、硅镁吸附剂以及离子交换树脂等。 该法操作简便，柱容量大，适用于微量成分的分离和纯化。例如采用荧光法测定食品中的维生素B2 时，利用硅镁吸附剂柱将维生素B2与杂质分离。,纸色谱法(paper chromatography),以层析滤纸作为载体，滤纸上吸附的水作为固定相，将样品液点在层析滤纸的一端，然后用展开剂展开，达到分离目的。例如纸色谱法用于食品中人工合成色素分离鉴定。,薄层色谱法(thin layer chromatography, TLC),将固

12、定相均匀地涂铺于玻璃、塑料或金属板上形成薄层，在薄层板上进行色谱分离的方法。 将待测的样液点在薄层板上展开，使待测组分与样品中的其他组分分离。例如食品中黄曲霉毒素B1, 就是采用薄层色谱法分离后用荧光法检测。,固相萃取法(solid phase extraction, SPE),是一类基于液相色谱分离原理的样品制备技术，实际上就是柱色谱分离方法。在小柱中填充适当的固定相制成固相萃取柱，当样品液通过SPE小柱时，待测成分被吸留，用适当的溶剂洗涤除去样品基体或杂质，然后用一种选择性的溶剂将待测组分洗脱，从而达到分离、净化和浓缩的目的。,固相萃取法 (solid phase extraction,

13、SPE),该方法简便快速，使用有机溶剂少，在痕量分离中应用广泛。 根据分离原理不同可分为吸附、分配、离子交换、凝胶过滤、鳌合和亲和固相萃取。,固相微萃取法(solid phase micro-extraction, SPME),是根据有机物与溶剂之间“相似相溶”的原理，利用石英纤维表面的色谱固定液对待测组分的吸附作用，使试样中的待测组分被萃取和浓缩，然后利用气相色谱仪进样器的高温，高效液相色谱或毛细管电泳的流动相将萃取的组分从固相涂层上解吸下来进行分析的一种方法。,固相微萃取法(SPME),与传统分离富集方法相比，固相微萃取具有几乎不使用溶剂、操作简单、成本低、效率高、选择性好等优点，是一种比

14、较理想的新型样品预处理技术，SPME 可与GC、HPLC或CE等仪器联用，使样品萃取、富集和进样合二为一，大大提高了样品前处理、分析的速度和方法的灵敏度。 在香精、香料等产品分析、风味化学研究中非常重要。,超临界流体萃取(super critical fluid extraction, SFE),是近年来发展的一种样品前处理新技术。 超临界流体萃取与普通液液萃取或液固萃取相似，也是在两相之间进行的一种萃取方法，不同之处在于其所用的萃取剂为超临界流体。 由于超临界流体特殊的物理性质，使超临界流体萃取具有高效、快速等优点。,透析法 (dialysis),利用高分子物质不能透过半透膜，而小分子或离子

15、能通过半透膜的性质,实现大分子与小分子物质的分离。 例如，测定食品中的糖精钠含量时，可将食品样品装入玻璃纸的透析膜袋中，放在水中进行透析。,沉淀分离法 (precipitation separation),利用沉淀反应进行分离的方法。在试样中加人适当的沉淀剂，使被测成分或干扰成分沉下来，经过滤或离心达到分离目的。 如测定食品中的亚硝酸盐时，先加入碱性硫酸铜或三氯乙酸等沉淀蛋白质，使水溶性的亚硝酸盐与蛋白质分离。,酶水解法,主要用于组织蛋白、轭合物与结合物的水解，使被测成分（如药物）。最常用的蛋白水解酶为枯草杆菌溶素A及胰蛋白酶、蛋白酶等。其原理是利用枯草杆菌蛋白酶能水解任何键合在蛋白链上的肽键，并将被检物质（如药物）释放，待检。,本章小结,食品样品具有哪些特点？其保存原则是？ 应如何进行食品样本的采集？样品的制备？ 食品样品前处理有哪些方法？ 湿法消化中常用的氧化性强酸有哪几种？这几种强酸各自有何特点？ 食品样品分离、纯化的方法有哪些？,