實驗取樣教學(xué)：樣品的采集制備,保存及預(yù)處理
樣品的采集、制備、管理需要遵循一定的標(biāo)準，實驗室操作中，需要嚴格按照標(biāo)準操作，如《SN/T 3509-2013 實驗室樣品管理指南 》,那具體的操作上還有哪些問題呢？我們一起來看看吧~
樣品的采集采樣：
從大量的分析對象種抽去有代表性的一部分樣品作為分析材料，此過程稱為采樣。
1．正確采樣的重要性：
采樣是食品分析工作的重要環(huán)節(jié)。同一種類的食品成品或原料，由于品種產(chǎn)地，成熟期，加工和保藏條件不同，其成分及含量也可能有較大差異。同一分析對象，不同部位的成分和含量也可能有較大差異。從大量的，成分不均勻的，所含成分不一致的被檢物質(zhì)種采集能代表全部被檢物質(zhì)的分析樣品，必須科學(xué)的采樣技術(shù)，以防止成分的逸散和被污染的情況下，均衡地采集有代表性的樣品，否則，即使后期檢測等環(huán)節(jié)非常精密，準確，其檢測結(jié)果也毫無價值。
2．正確采樣的原則：
①采集地樣品要均勻，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采樣過程中要設(shè)法保持原有的理化指標(biāo)，防止成分的逸散或帶入雜質(zhì)。
③采樣的步驟
檢樣→原始樣品→平均樣品
檢樣：由分析對象大批物料的各個部分采集的少量物料。
原始樣品：許多份檢樣綜合在一起稱為原始樣品。
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的樣品
3．采樣的方法
①隨機采樣：按照隨機原則，從大批物料中抽取部分樣品。
②代表性取樣：是用系統(tǒng)抽樣法進行采樣，即已經(jīng)了解樣品隨空間和時間而變化的規(guī)律，按此規(guī)律進行采樣，以便采集的樣品能代表其相應(yīng)部分的組成和質(zhì)量。例如：分層取樣，隨生產(chǎn)過程的各個環(huán)節(jié)采樣，定期抽取貨架上陳列不同時間的食品的采樣等。
隨機采樣可以避免人為的傾向性，但是，在有些情況下，如難以混勻的食品（如粘稠液體，蔬菜）的采樣，僅僅用隨機采樣法是不行的，必須結(jié)合代表性取樣，從有代表性的各個部分分別取樣。因此，采樣通常采用隨機采樣和代表性取樣相結(jié)合的方式。具體的采樣方法，因分析對象的性質(zhì)而異。
均勻固體物料（如糧食，粉狀食品）
a．有完整包裝的（袋，桶，箱等）
確定采樣件數(shù)→從堆放的不同部位取樣
b．無包裝的散堆樣用四分法得平均樣品；較稠的半固體物料（如稀奶油，動物油脂，果醬等）
混勻→取出檢樣→縮減至所需樣品數(shù)量的平均樣品
液體物料（如植物油，鮮乳等）
充分混合→分層取樣（虹吸管）→縮減至所需樣品數(shù)量的平均樣品
組成不均勻的固體食品（肉，魚，果品，蔬菜等）
小包裝食品（罐頭，袋或聽裝奶粉，瓶裝飲料等）
這類食品一般按班次或批號連同包裝一起采樣。
4．采樣的數(shù)量
樣品應(yīng)一式三份分別供檢驗，復(fù)檢及備查使用。每份數(shù)量一般不少于0.5公斤。
5．采樣的注意事項
①一切采樣工具都清潔，不應(yīng)將影響測定結(jié)果的物質(zhì)帶入。供微生物檢驗用的樣品，應(yīng)嚴格遵守?zé)o菌操作規(guī)程。設(shè)法保持原有微生物狀況和理化指標(biāo)。
②感官性質(zhì)極不系統(tǒng)的樣品切不可混在一起，應(yīng)另行包裝并注其性質(zhì)。
③樣品采集完后，應(yīng)迅速送往檢測室進行分析，以免發(fā)生變化。盛裝樣品的器具上要貼牢標(biāo)簽，注明樣品名稱，采樣地點，采樣日期，樣品批號，采樣方法，采樣數(shù)量，分析項目及采樣人，包裝情況，現(xiàn)場衛(wèi)生狀況，運輸貯藏條件，外觀。
樣品的制備與預(yù)處理
一、樣品的制備
①樣品制備：對采取的樣品的分取、粉碎、混勻、縮分等過程。
②目的：保證樣品十分均勻。
注：防止易揮發(fā)性成分的逸散和避免樣品組成和理化性質(zhì)發(fā)生變化。
做微生物檢驗的樣品，必須根據(jù)微生物學(xué)的要求，按照無菌操作規(guī)程制備。
③方法（因產(chǎn)品類型不同而異）：
液體，漿體或懸浮液體：一般是將樣品搖動和充分攪拌。
互不相溶的液體：使不相溶的成分分離，再分別進行采樣。
固體樣品：切細，粉碎，搗碎，研磨等方法將樣品制成均勻；
罐頭：水果罐頭在搗碎前須清除果核；肉禽罐頭應(yīng)預(yù)先清除骨頭；魚罐頭要將調(diào)味品分出后在搗碎。
二、樣品的預(yù)處理
總原則：
1．消除干擾因素。
2．完整保留被測組分。
3．使被測組分濃縮，以獲得可靠的分析結(jié)果。
（一）有機物破壞法：
適用：主要用于食品中無機元素的測定。
有機物：為碳水化合物；組成C.H.O.N，鹵素，硫，磷。
性質(zhì)：可燃燒；高溫分解；極性弱；分子間反應(yīng)副反應(yīng)多。
無機物：非碳水化合物。
原理：采用高溫或高溫加強氧化條件，使有機物質(zhì)分解，呈氣態(tài)逸散，而被測組分殘留下來。
根據(jù)具體操作條件的不同，又可分為干法和濕法兩大類。
1．干法灰化
（1）操作方法：炭化（可加入固定劑例：堿性或酸性物質(zhì)）→灰化至殘留物為白色或淺灰色為止（灰化爐550℃）
（2）特點：
①空白值低；
②可富集被測組分，15降低檢測下限；
③有機物分解徹底，需工作者經(jīng)?？垂?；
④所需時間長；
⑤揮發(fā)元素易損失；
⑥測定結(jié)果和回收率偏低。
（3）提高回收率的措施：
根據(jù)被測組分的性質(zhì)，采取適宜的灰化溫度。加入助灰化劑，防止被測組分的揮發(fā)損失和坩堝吸收。例如加氯化鎂或硝酸鎂可使磷元素，硫元素轉(zhuǎn)變成磷酸鎂和硫酸鎂。防止它們損失；加入氫氧化鈉或氫氧化鈣可使鹵素轉(zhuǎn)為難揮發(fā)的碘化鈉或氟化鈣；加入氯化鎂及硝酸鎂可使砷轉(zhuǎn)變?yōu)椴粨]發(fā)的焦砷酸鎂；加硫酸可使一些易揮發(fā)的氯化鉛，氯化鎘等轉(zhuǎn)變?yōu)殡y揮發(fā)的硫酸鹽。
近年來新開發(fā)了低溫灰化技術(shù)，此法是將樣品放在低溫灰化爐中，先將空氣抽至，0-133.3Pa，然后不斷通入氧氣，每分鐘0.3-0.8O2，用射頻照射使氧氣活化，在＜150℃的溫度下，便可使樣品完全灰化。
新型樣品消化技術(shù)：高壓密封罐消化法。此法是在聚四氟烯容器中加入適量樣品和氧化劑，在密封罐內(nèi)并置120-150℃烘箱中保溫數(shù)小時然后冷卻至室溫。
2．濕法消化
（1）操作方法：樣品→加強氧化劑→加熱消煮
（2）常用強氧化劑：濃硝酸，濃硫酸，高氯酸，高錳酸鉀，過氧化氫。
（3）特點：
①分解快，時間短。
②減少揮發(fā)損失，容器吸留少。
③常產(chǎn)生大量有害氣體。
④消化初期易產(chǎn)生大量泡沫外溢，故需操作人員隨時照管。
⑤試劑用量大，空白值偏高。
（4）常用濕法消化法：
①硝酸-高氯酸-硫酸法
稱取粉碎好的樣品5~10g放入250~500mL凱氏燒瓶中，用少許水濕潤，加數(shù)粒玻璃珠，加3：1的硝酸-高氯酸混合液10~15mL，放置片刻，小火緩緩加熱，反應(yīng)穩(wěn)定后放冷，沿瓶壁加入5~10mL濃硫酸，繼續(xù)加熱至瓶中液體開始變成棕色時，不斷滴加硝酸-高氯酸混合液（3：1）至有機物分解完全。加大火力至產(chǎn)生白煙，溶液應(yīng)澄清、無色或微黃色。操作中注意防爆。冷卻后，轉(zhuǎn)入容量瓶中定容。
②硝酸-硫酸法
將粉碎好的樣品放入250~500mL凱氏瓶中（樣品量可稱10~20g），加入濃硝酸20mL，小心混勻后，先用小火使樣品溶化，再加濃硫酸10mL，漸漸加強火，保持微沸狀態(tài)并不斷滴加濃硝酸，至溶液透明不再轉(zhuǎn)黑為止。每當(dāng)溶液變深時，立即添加硝酸，否則會消化不完全。待溶液不再轉(zhuǎn)黑后，繼續(xù)加熱數(shù)分鐘至冒出濃白煙，此時消化液應(yīng)澄清透明。消化液放冷后，小心用水稀釋，轉(zhuǎn)入容量瓶，同時用水洗滌凱氏瓶，洗液并入容量瓶，調(diào)至刻度后混勻供待測用。
③干濕法比較：
（二）溶劑提取法
原理：利用樣品各組分在某溶劑中溶解度的差異，將各組分完全或部分的分離。
適用：維生素，重金屬，農(nóng)藥及黃曲霉毒素的測定
分類：溶劑分層法，浸泡法，鹽析法
（1）溶劑分層法（溶劑萃取法）
1．原理：
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，而使其與其他組分分離。
分配系數(shù)：在一定溫度下一組分B溶于不相溶的兩液相時，當(dāng)兩相達平衡后此組分將以一定比例分配于兩相中。
KB=B組分在E中的含量/B組分R中的含量
2．萃取溶劑的選擇：
與原溶劑不互溶對被測組分有最大的溶解度，而對雜質(zhì)有最小的溶解度應(yīng)考慮兩種溶劑分層的難易以及是否會產(chǎn)生泡沫等問題。
3．儀器：分液漏斗，連續(xù)液體萃取器。
4．萃取方法：
分液漏斗：一般需4-5次萃取，才能基本達到完全分離。
連續(xù)液體萃取器：燒瓶A內(nèi)的溶劑被加熱，產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)過管B上升至冷凝器C被冷卻，冷凝液化后滴入中央的管內(nèi)并沿中央管下降，從下端成為小滴，使萃取的液層D上升，此時發(fā)生萃取作用。萃取液經(jīng)回流至燒瓶A內(nèi)后，溶劑再次氣化，這樣繼續(xù)反復(fù)萃取，可把被測組份全部萃入A中。
（二）浸泡法（浸提法）
1．原理：
利用固體混合物在提取劑中的溶解度的不同使被提取物得到分離。
2．提取劑的選擇：
①所選擇的提取劑既能大量溶解被提取物，又要不破壞被提取物的性質(zhì)。例如糖類提取劑選用乙醇水溶液。
②根據(jù)被提取物的極性強弱來選擇提取劑。對極性弱的成分（如有機氯農(nóng)藥）可用極性小的溶劑（如石油醚）提??；對記性強的成分（如黃曲霉毒素）可用極性大的溶劑（如甲醇與水的混合物）提取。溶劑的沸點宜在45-80℃之間，沸點太低易揮發(fā)，沸點太高不易濃縮，且對熱穩(wěn)定性差的被提取成分不利。溶劑要穩(wěn)定，不與樣品發(fā)生作用。
3．儀器：常用索克斯特式提取器。
（三）鹽析法
鹽析：想溶液中加入某一物質(zhì)，使溶質(zhì)溶解在原溶劑中的溶解度大大降低，從而從溶液中沉淀出來。
注：
①所加入的物質(zhì)不破壞所要析出的物質(zhì)。
②選擇適當(dāng)?shù)姆蛛x方法（如過濾，離心分離，蒸發(fā)等，這要根據(jù)溶液，溶劑，析出物質(zhì)的性質(zhì)和實驗要求來決定。）
③注意pH值，溫度等條件的要求
（四）磺化法和皂化法
這是處理油脂或含脂肪樣品時經(jīng)常使用的方法，常用于農(nóng)藥分析中樣品的凈化。
（1）磺化法
適用：對酸穩(wěn)定的有機氯農(nóng)藥，例：DDT，六六六。
（2）皂化法
1．皂化：酯的堿性水解。
2．適用：對堿穩(wěn)定的農(nóng)藥。
（五）沉淀分離法
沉淀分離法是利用沉淀反應(yīng)進行分離的方法。在試樣中加入適當(dāng)?shù)某恋韯?，使被測組分沉淀下來，經(jīng)過過濾或離心將沉淀與母液分開，從而達到分離的目的。
例：測定冷飲中糖精鈉含量時，可在試劑中加入堿性硫酸銅，將蛋白質(zhì)等干擾雜質(zhì)沉淀下來，而糖精鈉仍留在試液中經(jīng)過濾除去沉淀后，取濾液進行分析。
（六）掩蔽法
此法時利用掩蔽劑與樣液中的干擾成分作用，使干擾成分轉(zhuǎn)變?yōu)椴桓蓴_測定的狀態(tài)，既被掩蔽起來。運用這種方法可以不經(jīng)過分離干擾成分的操作而消除干擾作用。簡化了分析步驟。常用與金屬元素的測定。
例：雙硫腙比色法測定鉛時，在測定條件下（pH=9），Cu2+，Cd2+等對測定有干擾，可加入氰化鉀和檸檬酸掩蔽，消除它們的干擾。
（七）濃縮
常壓濃縮法：用于非揮發(fā)性的樣品凈化液的濃縮。
減壓濃縮法：K-D濃縮器。
（八）蒸餾
原理：利用液體混合物中各組分揮發(fā)度的不同而進行分離。
特點：具有分離和凈化雙重效果，儀器裝置和操作較為復(fù)雜。
分類：常壓，減壓，水蒸氣蒸餾。
（1）常壓蒸餾
適用于受熱后不發(fā)生分解或沸點不太高的物質(zhì)。
加熱：沸點＜90℃用水浴加熱沸點＞90℃用油浴，沙浴，鹽浴或石棉浴加熱。
冷凝：沸點＜150℃用冷水冷凝器沸點＞150℃用空氣冷凝器。
注：
1.如采用加熱浴加熱浴溫度T應(yīng)大于沸點T1，T—T1＜30℃
2．高沸點物質(zhì)選用短頸蒸餾瓶。
3．必須了解被蒸餾物質(zhì)的性質(zhì)。
（2）減壓蒸餾
適用于受熱后易分解或沸點太高的物質(zhì)。
（3）水蒸氣蒸餾
1．適用：在沸點時易分解，沸點較高的物質(zhì)。
2．原理：在一定溫度下，兩組分混合液體的蒸汽壓，等于每種液體各自單獨存在時的蒸汽壓之和，因此混合液的沸點低于兩種液體各自的沸點。在水蒸氣蒸餾中，若水蒸氣通過雙組分的液體混合物，且混合物中組分為不揮發(fā)，則因水蒸氣份壓的存在而降低另一組分沸騰汽化所需的蒸汽壓。故蒸餾可在較低的溫度下進行。物料在蒸餾時水蒸氣帶出揮發(fā)物質(zhì)，頸冷凝后就分成互不相溶的水相和揮發(fā)的液體相。
例：溴代苯T=150℃
水T=100℃
T=95.5℃
溴代苯P=114mmHɡ
水P=646mmHɡ
總P=646+114=760mmHɡ
（4）分餾
1．適用：互溶且沸點相差不大的混合液體。
2．原理：將液體混合物在一個設(shè)備內(nèi)同時進行多次部分汽化和部分冷凝將液體混合物分離為各組分。
（5）掃集共蒸餾法
1．適用：蔬菜，水果，食用油脂和乳制品中的有機氯和有機磷農(nóng)藥都可用此法。
2．原理：食品提取液→注入施特勒管→轉(zhuǎn)變成蒸汽→氮氣流吹入冷凝管→通過微層析柱進入收集器。
樣品的保存
制備好的樣品應(yīng)放在密封潔凈的容器內(nèi)，置于陰暗處保存。
易腐敗變質(zhì)的樣品應(yīng)保存在0-5℃的冰箱里，但保存時間不宜過長。易光分解的分析成分為分析項目的樣品，必須避光保存。特殊情況下，樣品中可加入適量的不影響分析結(jié)果的防腐劑，或?qū)悠分糜诶鋬龈稍锲鲀?nèi)進行升華干燥來保存。食物在保存過程中，要避免受潮，風(fēng)干，變質(zhì)以保證其外觀和組成不發(fā)生變化。
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