第二章--食品样品的采集和前处理.ppt

第二章食品样品的采集与前处理,李巨秀食品学院食品化学教研室,食品分析的对象包括各种原材料、农副产品、半成品、各种添加剂、辅料及产品。种类繁多，成分复杂，来源不一，分析的目的，项目和要求也不尽相同，但无论哪种对象，都要按一个共同程序进行一般为：,样品的采集制备和保存样品的预处理成分分析数据记录，整理分析报告的撰写。,食品卫生监督部门或食品企业自身为了解和判断食品的营养与卫生质量，或查明食品在生产过程中的卫生状况，可使用采样检验的方法。,食品采样是食品检测结果准确与否的关键，也是食品专业人员必须掌握的一项基本技能。,1.采样：由于食品数量较大，而且目前的检测方法大多数具有破坏作用，故不能对全部食品进行检验，必须从整批食品中采取一定比例的样品进行检验。从大量的分析对象中抽取具有代表性的一部分样品作为分析化验样品，这项工作即称为样品的采集或采样。,第一节样品的采集、制备及保存一、样品的采集,2.采样目的和要求,食品采样的主要目的是鉴定食品的营养价值和卫生质量，包括食品中营养成分的种类、含量和营养价值；食品及其原料、添加剂、设备、容器、包装材料中是否存在有毒有害物质及其种类、性质、来源、含量、危害等。,食品采样是进行营养指导、开发营养保健食品和新资源食品、强化食品的卫生监督管理、制定国家食品卫生质量标准以及进行营养与食品卫生学研究的基本手段和重要依据。,进行食品检验，是在整批被检食品中抽取一部分作为检验样品，而对样品进行检验的结果用来说明整批食品的性状。因此，采样时必须注意样品的代表性和均匀性。,3.正确采样的意义尽管一系列检验工作非常精密、准确，但如果采取的样品不足以代表全部物料的组成成分，则其检验结果也将毫无价值，甚至得出错误结论，造成重大经济损失以至误伤人命，酿成大祸。,4.正确采样的原则,（1）代表性在大多数情况下,待鉴定食品不可能全部进行检测,而只能抽取其中的一部分作为样品,因此,所采的样品应能够较好地代表待鉴定食品各方面的特性。,（2）真实性采样人员应亲临现场采样,以防止在采样过程中的作假或伪造食品。所有采样用具都应清洁、干燥、无异味、无污染食品的可能。应尽可能避免使用对样品可能造成污染或影响检验结果的采样工具和采样容器。,（3）准确性性质不同的样品必须分开包装，并应视为来自不同的总体；采样方法应符合要求，采样的数量应满足检验及留样的需要；可根据感官性状进行分类或分档采样；采样记录务必清楚地填写在采样单上，并紧附于样品。,（4）及时性采样应及时,采样后也应及时送检。尤其是检测样品中水分、微生物等易受环境因素影响的指标，或样品中含有挥发性物质或易分解破坏的物质时，应及时赴现场采样并尽可能缩短从采样到送检的时间。,5.样品的分类检样由整批食物的各个部分采取的少量样品,称为检样。检样的量按产品标准的规定。原始样品把许多份检样综合在一起称为原始样品。平均样品原始样品经过处理再抽取其中一部分作检验用者称为平均样品。应一式三份,分别供检验、复验及备查使用。每份样品数量一般不少于0.5公斤。,6.采样步骤,采集样品的步骤一般分五步，依次如下。（1）获得检样由分析的整批物料的各个部分采集的少量物料成为检样。（2）形成原始样品许多份检样综合在一起称为原始样品。如果采得的检验互不一致，则不能把它们放在一起做成一份原始样品，而只能把质量相同的检样混在一起，作成若干份原始样品。,（3）得到平均样品原始样品经过技术处理后，再抽取其中一部分供分析检验用的样品称为平均样品。（4）平均样品三分将平均样品平分为三份，分别作为检验样品（供分析检测使用）、复验样品（供复验使用）和保留样品（供备查或查用）。,（5）填写采样记录采样应注意样品的生产日期、批号、代表性和均匀性(掺伪食品和食物中毒样品除外)。做好现场采样记录，其内容包括：检验项目、品名，生产日期或批号、产品数量、包装类型及规格、贮运条件及感官检查结果；,还应写明采样单位和被采样单位名称、地址、电话，采样日期、容器、数量，采样时的气象条件，检验项目、标准依据及采样人等。无采样记录的样品，不应接受检验。,采样后填写采样收据一式两份，由采样单位和采样人签名盖章并分别保存。还应填写送检单，内容包括样品名称、生产厂名、生产日期、检验项目、采样日期，有些样品应简要说明现场及包装情况，采样时作过何种处理等。,7.采样的一般方法,采样通常有两种方法：随机抽样和代表性取样。随机抽样是按照随机的原则，从分析的整批物料中抽取出一部分样品。随机抽样时，要求使整批物料的各个部分都有被抽到的机会。,代表性取样则是用系统抽样法进行采样，即已经掌握了样品随空间（位置）和时间变化的规律，按照这个规律采取样品，从而使采集到的样品能代表其相应部分的组成和质量，如对整批物料进行分层取样、在生产过程的各个环节取样、定期从货架上采取陈列不同时间的食品的取样等。,两种方法各有利弊。随机抽样可以避免人为的倾向性，但是，在有些情况下，如难以混匀的食品（如黏稠液体、蔬菜等）的采样，仅仅使用随机抽样法是不行的，结合代表性取样，从有代表性的各个部分分别取样。因此，采样通常采用随机抽样与代表性取样相结合的方式。具体的取样方法，因分析对象性质的不同而异。,（）均匀固体物料,有完整包装（袋、桶、箱等）的样品,无完整包装（袋、桶、箱等）的样品,均匀固体物料,采样件数：总件数的1/2的平方根原始样品：双套回转取样管上、中、下三层取出三份检样,综合检样成为原始样品平均样品:四分法,划分若干等体积层，每层的四角和中心点取得检样,双效回转取样管,缩分,混合,弃去,混合,缩分,弃去,缩分,弃去,混合,混合,四分法,四分法,如稀奶油、动物油脂、果酱等,（2）较稠的半固体物料,较稠的半固体物料物料特点采样件数采样,.,不易充分混匀,总件数1/2的平方根,从每个包装中分层（上、中、下）分别取出检样，混合分取缩减到所需数量的平均样品.,（如植物油、鲜乳等）,（3)液体物料,包装体积不太大的,大桶装的或散（池）装的,确定采样件数，开启包装充分混合后取样,虹吸法分层（大池还应分四角及中心五点）取样，每层500ml左右，充分混合后，分取缩减到所需数量,（4）组成不均匀的固体食品（如肉、鱼、果品、蔬菜等）,这类食品各部位组成极不均匀，个体大小及成熟程度差异很大，取样更应注意代表性，可按下述方法采样。,肉类根据分析目的和要求不同而定。有时从不同部位取得检样，混合后形成原始样品，再分取缩减得到所需数量的代表该只动物的平均样品；有时从一只或很多只动物的同一部位采取检样，混合后形成原始样品，再分取缩减得到所需数量的代表该动物某一部位情况的平均样品。,水产品小鱼、小虾可随机采取多个检样，切碎、混匀后形成原始样品，再分取缩减得到所需数量的平均样品；对个体较大的鱼，可从若干个体上切割少量可食部分得到检样，切碎、混匀后形成原始样品，再分取缩减得到所需数量的平均样品。,果蔬体积较小的（如山楂、葡萄等），可随机采取若干个整体作为检样，切碎、混匀形成原始样品，再分取缩减得到所需数量的平均样品；,体积较大的（如西瓜、苹果、菠萝等），可按成熟度及个体大小的组成比例，选取若干个个体作为检样，对每个个体按生长轴纵剖分4份或8份，取对角线2份，切碎、混匀得到原始样品，再分取缩减得到所需数量的平均样品；,体积蓬松的叶菜类（如菠菜、小白菜等），由多个包装（一筐、一捆）分别抽取一定数量的检样，混合后捣碎、混匀形成原始样品，再分取缩减得到所需数量的平均样品。,（5）小包装食品（罐头、袋或听装奶粉、瓶装饮料等）,这类食品一般按班次或批号连同包装一起采样。如果小包装外还有大包装（如纸箱），可在堆放的不同部位抽取一定量（总件数/2）的平方根的大包装，打开包装，从每箱中抽取小包装（瓶、袋等）作为检样；将检样混合均匀形成原始样品，再分取缩减得到所需数量的平均样品。,二、检验样品的制备,样品的制备指对样品的粉碎、混匀、缩分等过程。因为采样得到的样品数量不能全用于检验，必须再在样品中取少量样品进行检验。,检验样品的制备可使用四分法。用做检验的样品必须制成平均样品，其目的在于保证样品均匀，取任何部分都能较好地代表全部待鉴定食品的特征。,应根据待鉴定食品的性质和检测要求采用不同的制备方法。,1液体、浆体或悬浮液体一般将样品摇匀，充分搅拌。常用的简便搅拌工具是玻璃搅拌棒，还有带变速器的电动搅拌器，可以任意调节搅拌速度。,2互不相溶的液体(如油与水的混合物)应首先使不相溶的成分分离，然后分别进行采样；再制备成平均样品。,3固体样品应用切细、粉碎、捣碎、研磨等方法将样品制成均匀可检状态。水分含量少、硬度较大的固体样品(如谷类)可用粉碎机或研钵磨碎并均匀；水分含量较高、韧性较强的样品(如肉类)可取可食部分放入绞肉机中绞匀，或用研钵研磨；,质地软的样品(如水果、蔬菜)可取可食部分放入组织捣碎机中捣匀。各种机具应尽量选用惰性材料，如不锈钢、合金材料、玻璃、陶瓷、高强度塑料等。,控制颗粒度均匀一致，可采用标准筛过筛。标准筛为金属丝编制的不同孔径的配套过筛工具，可根据分析的要求选用。,过筛时，要求全部样品都通过筛孔，未通过的部分应继续粉碎并过筛，直至全部样品都通过为止，而不应该把未过筛的部分随意丢弃，否则将造成食品样品中的成分构成改变，从而影响样品的代表性。经过磨碎过筛的样品，必须进一步充分混匀。固体油脂应加热熔化后再混匀。,4.罐头水果罐头在捣碎前必须清除果核；肉禽罐头应预先清除骨头；鱼类罐头要将调味品（葱、辣椒及其他）分出后再捣碎。常用捣碎工具有高速组织捣碎机等。,农作物类样品的制备,粮食等粒状样品粮食等粒状样品应采用四分法缩分。先将粮食样品用小型脱粒机或凭借硬木搓板与硬木块进行手工脱粒，反复混匀，铺成一圆形，过中心线画十字线，把园分成为四等分，取对角线两等分，如此继续缩分至500g为至。,水果等块状样品及大白菜、包菜等大型蔬菜样品应采用对角线分割法缩分。用干纱布轻轻擦去样品表面的附着物，垂直放置。中间部分横切，然后上下两部分分别进行对角线切割，除去非可食部分，取500g样品。,小型叶菜类样品应采用随机取样法缩分。先用干纱布轻轻擦去样品表面的附着物，将整株植株粗切后混合均匀，随机取500g的样品。,畜、禽样品的制备,畜、禽样品缩分畜、禽样品采用随机取样缩分法缩分。先用清水将样品洗净晾至无水，去皮、去骨等非食用部分，切成细条，混匀后随机取所需量的样品。蛋类及乳类直接采用随机取样法缩分。,畜、禽样品的制备,1.肉组织类：将缩分样经组织捣碎机捣碎，混合均匀后成待测试样。2.蛋类：将缩分样鲜蛋去壳，蛋白和蛋黄充分混合均匀后成待测试样（不要起泡沫）。若分别测定时，将其敲在7.5-9cm漏斗中，蛋黄在上，蛋白在下，分取后混合均匀成待测样。,3.乳类：将缩分样温热至约20，倾入清洁的容器中混合均匀后成待测试样。若乳油块尚未分散或乳油附于容器壁，可将乳油刮下并置水浴中温热至38，混合后成待测试样。,FOSS全系列的样品处理设备,福斯及其注重样品前处理环节，不仅生产准确可靠的分析仪器，而且生产适用于不同样品的样品磨世界上很难有一种磨可以满足各种需要,CyclotecMill旋风磨,高速研磨可调节的样品颗粒度均匀的样品颗粒度安全/简易的操作AOAC批准为NIR分析专用的样品磨,适用于水分、脂肪含量低的样品处理，比如饲料、谷物、树叶、干草等。,CemotecMill盘式磨,没有水分的损失可调整的颗粒度大小低噪音运转低的维修费用,通用型样品磨，适用于很多类型样品的制备，研磨的粒度和均匀性处于中等水平。,KnifetecMill刀式磨,高速样品磨，20000rpm定时器控制时间达到一样的研磨效果样品量可达100克水冷装置可以降低产热现象安全门装置可以在门被打开的一秒钟内停止工作可以倾斜的磨体方便清洁及将样品取出,适用于高水分、高脂肪、高纤维的样品的制备，例如油料、预制食品、肉制品、水果和蔬菜等。,HomogenizerMill匀浆器,强有力的双速1500/3000匀浆器样品量可以从0.2-2.5公斤可调本样品磨适用于冷冻食品的应用不锈钢刀具定时器用于控制相同的工作条件安全门装置确保操作人员的安全,用于切碎、粉碎、混合肉制品、蔬菜、水果、糕点、汤、酱汁、薄脆饼干、预制食品、冷冻肉制品、化学品和药物配方等。,三、样品保存,采取的样品应在短时间内分析，否则应妥善保管。放在密闭、洁净容器内，置于阴暗处保存。易腐败变质的放在05冰箱内，保存时间也不能太长。易分解的要避光保存。特殊情况下，可加入不影响分析结果的防腐剂或冷冻干燥保存。,第二节样品的预处理,目的：1、测定前排除干扰组分；2、对样品进行浓缩。方法：主要有6种。原则：消除干扰因素；完整保留被测组分；使被测组分浓缩；以便获得可靠的分析结果。,一、有机物破坏法二、溶剂提取法三、蒸馏法四、色层分离法五、化学分离法六、浓缩,样品预处理方法,一、有机物破坏法,测定食品中无机成分的含量，需要在测定前破坏有机结合体，如蛋白质等。操作方法分为干法和湿法两大类。1.干法灰化原理：将样品至于电炉上加热，使其中的有机物脱水、炭化、分解、氧化，在置高温炉中灼烧灰化，直至残灰为白色或灰色为止，所得残渣即为无机成分。,原理,样品,高温灼烧,白色或浅灰色无机成分,方法特点,优点,缺点,可处理大量样品不需经常看管操作简便不需大量试剂，因而空白值低,某些元素要损失某些元素要与坩埚以化学反映或粘付在未烧尽的碳粒上。,提高回收率的措施,加入助灰化剂,采取适宜的灰化温度,如氯化镁或硝酸镁，氢氧化钠或氢氧化钙，防止被测组分的挥发损失和坩锅吸留。,2.湿法消化,(1)、原理,样品,强氧化剂,加热消煮,气态,待测无机物,有机物质,无机物质,产生大量有害气体,有潜在危险需要监控,(2)、方法特点,优点,缺点,消化时间短,付着损失小,挥发损失小,试剂用量较大，空白值偏高,对策,高压密封罐消化法,3.紫外光分解法高压汞灯提供紫外光。855，加双氧水。4.微波高压消煮器。食品样品最多只要10分钟（2.5MPa);其它方法：1.高压密封消化法120150，数小时，要求密封条件高。2.自动回流消化仪。,二、蒸馏法,利用液体混合物中各种组分挥发度的不同而将其分离。常压蒸馏蒸减压蒸馏馏水蒸气蒸馏方扫集共蒸馏法共沸蒸馏萃取精馏,。,食品分析中常用前4种,1.常压蒸馏,适用对象：常压下受热不分解或沸点不太高的物质。蒸馏釜：平底、圆底冷凝管：直管、球型、蛇型,注意：,1.爆沸现象。（沸石、玻璃珠、毛细管、素瓷片）2.温度计插放位置。3.磨口装置涂油脂。,2.减压蒸馏,适用对象：常压下受热易分解或沸点太高的物质。原理：物质的沸点随其液面上的压强增高而增高。,3.水蒸汽蒸馏,适用于沸点较高，易炭化，易分解物质。水蒸汽蒸馏是用水蒸汽加热混合液体，使具有一定挥发度的被测组分与水蒸汽分压成比例地自溶液中一起蒸馏出来。水蒸汽蒸馏装置见下图。,三、溶剂抽提法,利用混合物中各种组分在某种溶剂中溶解度的不同而是混合物分离的方法。浸提法溶剂抽提法溶剂萃取（LIE）超临界萃取（SCFE）（SFE）固相萃取（SPE）微波萃取（MAE）超声波萃取（UE）,1.浸提法（从固体中萃取有效成分）用适当的溶剂将固体样品中某种待测成分浸提出来，又称“液固萃取法”。,由相似相溶原理选择选溶剂沸点在4580之间的，低，易挥发；高，不易提纯，浓缩，溶剂与提取物不好分离。选稳定性好的溶剂。,1).提取剂的选择,2).提取方法：振荡浸渍法捣碎法索氏提取法,2.溶剂萃取法（溶剂分层、液液萃取、抽提）1).原理:用一种溶剂把样品溶液中的一种组分萃取出来，这种组分在原溶液中的溶解度小于在新溶剂中的溶解度，即分配系数不同。,3.超临界萃取（SFE）,利用超临界流体SCF作为溶剂，用来有选择性地溶解液体或固体混合物中的溶质。对溶质的溶解度大大增加。,超临界流体流体的温度、压力处于临界状态以上。常用CO2作为超临界流体（临界温度为31.05，临界压力7.37Mpa）,不可燃、无毒、廉价易得、化学稳定性好。,温度,压力,固体,液体,气体,流体,C,T,A,B,四、色层分离法,又称色谱分离、色层分析、层析、层离法。色层分析使多种组分混合物在不同的载体上进行分离。,1906年，俄国植物学家茨威特分离植物叶绿体中色素而得名，玻璃管中装CaCO3,石油醚溶解植物叶绿体倒入管内，再用石油醚做淋洗剂，结果，柱子中被分成几个不同颜色的谱带。,两相物质：固