食品分析-样品处理

食品分析中样品处理部分，重点齐全，详略结合，适合复习用。包含采集、保存、制备、预处理等等一系列流程。

样品处理

• 采集
  • 要求
    • 样品均匀有代表性
    • 采样方法与分析目的一致
    • 过程设法保持原有的理化指标，防止成分逸散
    • 防止带入杂质或污染
    • 方法尽量简单，处理装置尺寸适当
  • 步骤
    • 检样
      • 从大批物料中的各个部分采集的少量物料
    • 原始样品
      • 许多检样综合在一起
    • 平均样品
      • 将原始样品按规定的方法混合，缩分、均匀分出的样品
      • 复检样品、检验样品、复查样品（更高一级，不同机构）
    • 样品缩分
      • 标准分样器或四分法
  • 方式
    • 随机抽样
      • 对被测样品不大了解
      • 检验产品合格率
    • 系统抽样（代表性取样）
      • 根据样品随时间或空间（位置）的变化规律，采集能代表其相应部分的组成和质量的样品
      • 适用已经了解的样品
      • 检验食品的保质期
    • 指定特殊性样品
      • 有某种特殊检测重点样品的采样
      • 不遵循“均匀采样”的原则
  • 方法
    • 均匀固体样品
      • 有完整包装的
        • 从不同部位采样（检样）→检样合并、混匀（原始样品）→四分法→平均样品（分析样品）→缩分→测定样品
      • 无完整包装
        • 划分若干层，每层中心四角取样（检样）→检样合并、混匀（原始样品）→四分法→平均样品→缩分→测定样品
    • 半固体
      • 有包装的氨有包装的固体样执行
      • 无包装的上中下三层取样，混匀
      • 粮食：双套回转取样管插入包装中，回转180°取出样品，每一包上中下取三份检样，许多检样综合起来称为原始样品，再按四分法缩分
    • 液体
      • 包装体积不大的
      • 大桶及散装
    • 蔬菜
      • 抽样时间
        • 基地：成熟期或上市前，晴天
        • 批发市场：交易高峰时间
      • 方式
        • 基地：对角线发、梅花点法、每个单元不少于5点基地
      • 部位
        • 叶菜类蔬菜去掉外帮
        • 根茎类蔬菜和薯类蔬菜取可食部分
      • 西瓜、胡萝卜，纵向取样
    • 组成不均匀的
      • 分别取不同部位的少量样品（检样）→混合并捣碎均匀（原始样品）→四分法缩分→所需数量（分析样）
      • 从多个待测对象同一部位采样，混合后代表某一部位，捣碎混合成平均样品
  • 注意
    • 器具、包装清洁、无污染
    • 抽样完成后按规定时间及时送到检验实验室进行分析
    • 防止运输和装卸过程可能造成的污染和损害
    • 感官性质差别很大的要分开包装，注明性质
    • 盛样容器根据检测项目选硬质玻璃或聚乙烯，容器贴上标签，做好标记
• 保存
  • 标签注明
    • 名称、编号、地点、日期……
  • 原则
    • 防止污染和腐败变质
    • 尽量保持样品水分稳定
      • 水分含量直接影响食品中各物质的浓度和组成比例
    • 防止待测组分的变化
    • 使其离开总体后的变化降到最小
  • 方法
    • 密闭、洁净的容器里防污染
    • 低温或充氮保存，降低化学或生物反应速度，时间不宜过长
    • 易光解的食品避光保存
    • 感官性状极不相同的样品，不可混装
    • 法律样品必须密封，并尽快分析
    • “净、冷、密、快”
• 制备
  • 定义：指对样品的粉碎、混匀、缩分等过程，制备方法因产品类型不同而异GB2763-2021
    • 粉碎：含水少的固体或块状样品
    • 匀浆：含水多、质地软的样品
    • 捣碎：韧性强的样品，如肉类
  • 互不相溶的液体
    • 可分离后再分别取样测定，如油水混合物
  • 固体样品
    • 制备前必须除去不可食用部分
    • 通过切细、捣碎、反复研磨等将样品研细并混合均匀
    • 粒度符合测定要求，过筛
  • 测定农残
    • 不能水洗
    • 香蕉、西瓜、橘子测农残的时候带皮制样
  • 测定Vc
    • 200g样品+200g草酸→捣碎
  • 制备场所通风、整洁、无扬尘、无易挥发化学物质
• 预处理
  • 目的
    • 消除干扰因素
    • 保留被测组分
    • 使被测组分浓缩
  • 方法
    • 有机物破坏
      • 测定食品中无机成分含量，在测定前破坏有机物
      • 干法灰化
        • 样品至于电炉上加热，使有机物脱水、炭化、分解、氧化，再置高温炉灼烧灰化
        • 灰化温度：一般为500~600℃
        • 灰化时间：以灰化完全为度，一般4~6h
        • 简便易行，破坏彻底，使用试剂少，但是时间长，容器吸附，易使低沸点元素损失
        • 适用：粮食、豆类、脱水蔬菜等干样
      • 湿法消解
        • 在强酸、强氧化剂作用下，有机物被分解，其中的C、H、O等元素以CO2、H2O等形式逸出，无机盐和金属离子留在溶液中
        • 常用强氧化剂：浓硝酸、浓硫酸、高氯酸、高锰酸钾、过氧化氢
        • 水用去离子水，消化补酸时要停止加热
        • 特点
          • 有机物分解速度快，所需时间短
          • 加热温度低，可减少低沸点元素挥发的损失
          • 消解过程产生有害气体
          • 试剂用量大，空白值偏高
          • 初期易产生大量泡沫
      • 微波消解
        • 处理时间短，试剂少，污染小，空白值低，结果更为准确
        • 样品量有限制、仪器较贵
    • 溶剂提取
      • 利用样品中各组分在某一溶剂中溶解度不同将其溶解分离的方法
      • 提浸法（液固萃取法）
        • 试剂的选择
          • 提取剂和被提取物的极性
          • 提取剂的沸点
          • 被提取物的溶解性
          • 毒性，溶剂不能与样品发生反应，提取剂应无毒或毒性小
        • 振荡提浸法
          • 简便易行，提取时间长，多用于样品中组分的大量提取
        • 匀浆提取法
          • 提取迅速，回收率高，干扰多，许多食品分析中的定量测定
        • 索氏提取法
          • 反复回流提取
          • 提取试剂用量少，提取完全、回收率高，时间较长
          • 适用：含水量少的固体样品
        • 超声提取法
          • 高频振荡、提取迅速、完全
          • 食品分析中的定量测定
      • 液液萃取法
        • 被测组分在互不相溶的两溶剂中分配系数不同
        • 设备简单、操作容易、成本低廉
        • 萃取溶剂的选择
          • 与被提取液不相溶
          • 两相分离的难易
        • 乳化后破乳
          • 加盐
          • 加有机溶剂（醇）
          • 离心
          • 静置（时间长）
    • 蒸馏
      • 食品中各组分挥发性的差异（沸点不同）进行分离，有分离和净化的双重功效
      • 常压蒸馏
        • 被测组分不易分解或沸点不太高（水浴、油浴或直接加热）
      • 减压蒸馏
        • 被测组分受热易分解或沸点较高
      • 水蒸气蒸馏
        • 用水蒸气加热被测物质，使组分同水蒸气一起蒸馏出来，收集馏液
        • 高沸点或易分解、易挥发物质，如挥发性酸
    • 层析色谱分离
      • 流动相带着被分离的物质流经固定相，根据吸附原理不同使各组分分离
      • 分离效率高
      • 按固定相分类：柱色谱、纸色谱、薄层色谱
      • 按分离机理
        • 吸附色谱
        • 分配色谱
          • 固定相和流动相中的分配系数不同
        • 离子交换色谱
          • 分为阳离子和阴离子交换
        • 凝胶色谱
          • 流动相——有机溶剂，固定相——化学惰性多孔物质（大孔树脂）
          • 油脂、粮油的前处理
        • 亲和色谱
          • 利用生物大分子和固定相表面存在的某种特异性亲和力进行选择性分离
      • 固相萃取法（SPE）
        • 原理：以固定相作为载体，当提取液流经时，将被测组分截留，与其他不易截留的组分分离，然后用溶剂将被测组分洗脱
        • 特点：省时简便，有机溶剂少，可分离净化，富集效果好，接触毒物少，应用广泛
        • C8,C18,SAX,MCX
        • 步骤
          • 活化，平衡
            • 先用甲醇浸润，一般5ml甲醇5ml水平衡
          • 上样
            • 上样的时候有些组分不被固定相吸附
          • 淋洗
            • 要优化淋洗液极性，让不要的组分尽可能的下来
          • 洗脱
            • 把里面的组分洗出来
        • 三聚氰胺呈弱碱性，采用阳离子交换柱
        • 样品未经SPE净化前杂峰多
        • 定量是看峰高或峰面积，定性是按保留时间看
    • 化学分离
      • 磺化法
        • 浓硫酸处理提取液使脂肪磺化，并与脂肪和色素中的不饱和键起加成作用，生成溶于硫酸和水的强极性化合物，从有机溶剂中分离出来
        • 适用强酸中稳定的化合物，如有机氯中的六六六、DDT
      • 皂化法
        • 热氢氧化钾-乙醇
        • 热氢氧化钾-乙醇与样品中的脂肪及杂质发生皂化反应而将其除去
        • 适用对碱稳定的化合物，如维生素A、D、E等
      • 沉淀分离法
        • 试样中加入沉淀剂，让被测组分或干扰组分沉淀，过滤或离心分离
        • 盐析、有机溶剂沉淀、等电点沉淀
      • 掩蔽法
        • 试液中加入掩蔽剂，使干扰组分改变存在状态，以消除对被测组分的干扰
        • 优点：免去分离操作，简化步骤
        • 应用：样品净化、尤其测定金属元素
    • 浓缩
      • 常压浓缩
        • 非挥发性和热稳定性样品
      • 减压浓缩
        • 热不稳定或易挥发样品
    • 其他前处理方法
      • 基质固相分散萃取（MSPDE）
        • 将试样直接与适量填料研磨，混合制成半固态装柱淋洗，将样品匀化、提取、萃取、净化合为一体，减少有机溶剂用量
        • 问题：不一定混的匀，而且转移是个问题
      • 超临界萃取（SFE）
        • 超临界流体：非液非气，有气体较强的穿透能力和液体较大的密度及溶解度，有较大的吸附能力，流动性好
        • 萃取速度快
        • 二氧化碳超临界：接近常温，对物质不变解，对非极性比较友好，提完以后没有溶剂残留
        • 对非极性溶剂效果好，中等极性加夹带剂，极性大效果不理想
        • 应用：营养素、香精香料、脂类、功能成分、色素、农药残留
      • 亚临界水萃取（SBWE）
        • 将水加热到沸点以上，临界点以下，控制压力让水保持液态
          • 超临界水有腐蚀性，使化合物分解，亚临界不会
        • 水的温度和压力↑，极性↓，对脂溶性组分溶解能力↑，对中等极性乃至非极性有良好提取能力
        • 亚临界水萃取是超临界萃取最好的补充
      • 省时省力，污染小，用量少，自动化