實驗取樣教學：樣品的采集制備,保存及預處理
樣品的采集、制備、管理需要遵循一定的標準，實驗室操作中，需要嚴格按照標準操作，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節。同一種類的食品成品或原料，由于品種產地，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種采集能代表全部被檢物質的分析樣品，必須科學的采樣技術，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，即使后期檢測等環節非常精密，準確，其檢測結果也毫無價值。
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，質量和衛生狀況。
②采樣過程中要設法保持原有的理化指標，防止成分的逸散或帶入雜質。
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：原始樣品經過技術處理，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：是用系統抽樣法進行采樣，即已經了解樣品隨空間和時間而變化的規律，按此規律進行采樣，以便采集的樣品能代表其相應部分的組成和質量。例如：分層取樣，隨生產過程的各個環節采樣，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合的方式。具體的采樣方法，因分析對象的性質而異。
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→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．采樣的數量
樣品應一式三份分別供檢驗，復檢及備查使用。每份數量一般不少于0.5公斤。
5．采樣的注意事項
①一切采樣工具都清潔，不應將影響測定結果的物質帶入。供微生物檢驗用的樣品，應嚴格遵守無菌操作規程。設法保持原有微生物狀況和理化指標。
②感官性質極不系統的樣品切不可混在一起，應另行包裝并注其性質。
③樣品采集完后，應迅速送往檢測室進行分析，以免發生變化。盛裝樣品的器具上要貼牢標簽，注明樣品名稱，采樣地點，采樣日期，樣品批號，采樣方法，采樣數量，分析項目及采樣人，包裝情況，現場衛生狀況，運輸貯藏條件，外觀。
樣品的制備與預處理
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：防止易揮發性成分的逸散和避免樣品組成和理化性質發生變化。
做微生物檢驗的樣品，必須根據微生物學的要求，按照無菌操作規程制備。
③方法（因產品類型不同而異）：
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；肉禽罐頭應預先清除骨頭；魚罐頭要將調味品分出后在搗碎。
二、樣品的預處理
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：可燃燒；高溫分解；極性弱；分子間反應副反應多。
無機物：非碳水化合物。
原理：采用高溫或高溫加強氧化條件，使有機物質分解，呈氣態逸散，而被測組分殘留下來。
根據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）→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，需工作者經常看管；
④所需時間長；
⑤揮發元素易損失；
⑥測定結果和回收率偏低。
（3）提高回收率的措施：
根據被測組分的性質，采取適宜的灰化溫度。加入助灰化劑，防止被測組分的揮發損失和坩堝吸收。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為難揮發的碘化鈉或氟化鈣；加入氯化鎂及硝酸鎂可使砷轉變為不揮發的焦砷酸鎂；加硫酸可使一些易揮發的氯化鉛，氯化鎘等轉變為難揮發的硫酸鹽。
近年來新開發了低溫灰化技術，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：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，在密封罐內并置120-150℃烘箱中保溫數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減少揮發損失，容器吸留少。
③常產生大量有害氣體。
④消化初期易產生大量泡沫外溢，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，反應穩定后放冷，沿瓶壁加入5~10mL濃硫酸，繼續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。加大火力至產生白煙，溶液應澄清、無色或微黃色。操作中注意防爆。冷卻后，轉入容量瓶中定容。
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，保持微沸狀態并不斷滴加濃硝酸，至溶液透明不再轉黑為止。每當溶液變深時，立即添加硝酸，否則會消化不完全。待溶液不再轉黑后，繼續加熱數分鐘至冒出濃白煙，此時消化液應澄清透明。消化液放冷后，小心用水稀釋，轉入容量瓶，同時用水洗滌凱氏瓶，洗液并入容量瓶，調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的不同，使其從一種溶劑轉移到另一種溶劑中，而使其與其他組分分離。
分配系數：在一定溫度下一組分B溶于不相溶的兩液相時，當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，而對雜質有最小的溶解度應考慮兩種溶劑分層的難易以及是否會產生泡沫等問題。
3．儀器：分液漏斗，連續液體萃取器。
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。
連續液體萃取器：燒瓶A內的溶劑被加熱，產生的蒸汽經過管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，此時發生萃取作用。萃取液經回流至燒瓶A內后，溶劑再次氣化，這樣繼續反復萃取，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。例如糖類提取劑選用乙醇水溶液。
②根據被提取物的極性強弱來選擇提取劑。對極性弱的成分（如有機氯農藥）可用極性小的溶劑（如石油醚）提取；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，沸點太高不易濃縮，且對熱穩定性差的被提取成分不利。溶劑要穩定，不與樣品發生作用。
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，使溶質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所加入的物質不破壞所要析出的物質。
②選擇適當的分離方法（如過濾，離心分離，蒸發等，這要根據溶液，溶劑，析出物質的性質和實驗要求來決定。）
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常使用的方法，常用于農藥分析中樣品的凈化。
（1）磺化法
適用：對酸穩定的有機氯農藥，例：DDT，六六六。
（2）皂化法
1．皂化：酯的堿性水解。
2．適用：對堿穩定的農藥。
（五）沉淀分離法
沉淀分離法是利用沉淀反應進行分離的方法。在試樣中加入適當的沉淀劑，使被測組分沉淀下來，經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，將蛋白質等干擾雜質沉淀下來，而糖精鈉仍留在試液中經過濾除去沉淀后，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，使干擾成分轉變為不干擾測定的狀態，既被掩蔽起來。運用這種方法可以不經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
適用于受熱后不發生分解或沸點不太高的物質。
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應大于沸點T1，T—T1＜30℃
2．高沸點物質選用短頸蒸餾瓶。
3．必須了解被蒸餾物質的性質。
（2）減壓蒸餾
適用于受熱后易分解或沸點太高的物質。
（3）水蒸氣蒸餾
1．適用：在沸點時易分解，沸點較高的物質。
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，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物質，頸冷凝后就分成互不相溶的水相和揮發的液體相。
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備內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藥都可用此法。
2．原理：食品提取液→注入施特勒管→轉變成蒸汽→氮氣流吹入冷凝管→通過微層析柱進入收集器。
樣品的保存
制備好的樣品應放在密封潔凈的容器內，置于陰暗處保存。
易腐敗變質的樣品應保存在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果的防腐劑，或將樣品置于冷凍干燥器內進行升華干燥來保存。食物在保存過程中，要避免受潮，風干，變質以保證其外觀和組成不發生變化。
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