样品预处理(无机)课件

知识要求

了解相应的食用农产品检测样品预处理知识熟悉食用农产品样品预处理过程控制程序掌握样品预处理理论和预处理方案掌握食用农产品样品预处理的相关专业术语了解食用农产品检验样品预处理过程中所需的技能技能要求

能根据国标进行样品预处理能制定包括常规检测、重金属检测、农残检测、微生物检测等目的的样品预处理过程控制程序。能科学地进行常规检测、重金属检测、农残检测、微生物检测等目的的样品预处理能制定样品预处理具体的作业指导书。样品预处理标准解读

阅读材料食品中铅的测定国标（GB/T5009.12-2003）

食品中有机磷农药残留测定国标（GB/T5009.20-2003）

蜂王浆国标（GB9697-2008

）样品预处理专业术语蒸馏：蒸馏分为常压蒸馏、减压蒸馏、水汽蒸馏、分馏、扫集共蒸馏等。常压蒸馏一般用于常规耐热成分检测中的样品预处理，＜90ºC用水浴，＞90ºC用油浴、砂浴、盐浴或直接加热。减压蒸馏适用于高沸点或者热稳定性较差的物质的样品预处理。水汽蒸馏一般用于分离沸点低且不与水混溶的有机组分。分馏用于分离干扰比较严重且沸点差较小的组分。

样品预处理专业术语溶剂提取：包括溶剂萃取法、浸取法和盐析法等。溶剂萃取所用溶剂由样品组成及检测项目而定，是功能性成分检测、药物残留检测、添加剂检测中的常用样品预处理方法。

磺化：一种向有机分子中引入磺酸基(—SO2H)或磺酰氯基(—SO3Cl)的反应过程。磺化是放热反应，低温磺化时需要冷却，而高温磺化则需要加热保温。脂肪族化合物通常用间接的方法磺化。

皂化：皂化反应是碱(通常为强碱）催化下的酯被水解，而生产出醇和羧酸盐，尤指油脂的水解。主要用于除去一些碱、稳定的农药中混入的脂肪。

样品预处理操作流程

样品预处理的一般工作流程包括样本整理、粉碎、称量、提取、净化、浓缩等步骤。

样本整理：水果去掉水果的把、凹处和核；香蕉切掉两头；芒果去掉皮和核；甜瓜去掉皮、茎、籽，只分析食用部分；坚果类：去掉壳；菠萝：去掉蒂和外皮，只分析食用部分；杨梅去掉蒂等粉碎：可视情况采用研钵、绞肉机、粉碎机、粮谷粉碎机、高速组织捣碎机等将块状的或颗粒较大的动植物样本细化并混合均匀。并按规定要求进行筛分或者过滤。

样品预处理操作流程称量：称量的过程中注意防止吸潮、挥发或者发生其他物理化学变化。

提取：常用的方法有浸渍法、渗漉法、煎煮法、回流提取法、连续回流提取法、超声提取法、微波提取法、超临界流体提取法、水蒸气蒸馏法、升华法、压榨法等。一般的提取原则是在保证提取效果的前提下，提取操作方法尽可能简单，提取时间尽可能短，提取成本尽可能低，损失尽可能少，提取的杂质在后续纯化过程中易于除去。

样品预处理操作流程净化：经过提取的待测组分，提取物中通常含有与该组分结构相似的杂质，将待测组分与杂质分离的过程，称为净化。净化方法有液液萃取、固液萃取、固相微萃取、蒸馏、层析等。在净化过程中，需做到目标成分回收率高，杂质去除效果好，操作方法尽可能简单快速。

浓缩：由于净化过程缩引入的溶剂，可能会降低待测组分的浓度或不适宜直接进样，需要去除部分或全部溶剂及溶剂转换，此过程为浓缩或富集。主要通过旋转蒸发器蒸干或惰性气体（如氮气）吹干除去溶剂后进行定容。

课后习题

设计延胡索中延胡索乙素含量测定时的样品预处理操作规程。设计虾仁中氯霉素含量测定时的样品预处理操作规程。设计蜂蜜中5-HMF含量测定时的样品预处理操作规程。

样品预处理的意义由于食用农产品本身成分复杂（含蛋白质、脂肪、糖类、矿物元素、维生素等），对分析测定常常产生干扰，因此在测定前必须进行样品预处理。干扰是指在分析测试过程中，由于非故意原因导致测定结果失真的现象(有意造成的失真称为过失)。干扰是由于样品中与待测成分性质相似的共存物质引起的，或者是某种外来因素给出与待测成分相同的信号响应，从而产生错误的结果。

样品预处理效果评价及常见方法样品预处理效果评价：对于样品预处理效果的评价主要是通过加标回收法，通过加标回收法可以估计该样品预处理过程消除总体干扰以及目标成分提取效率的程度。

样品的常见预处理方法：无机化处理、干扰成分的去除和待测成分的浓缩。

样品的无机化处理方法

有机样品的无机化处理方法包括湿消解、干灰化和酶水解法。无机样品的处理采取直接稀释的方法。湿消解：湿消解又分为常压消解、高压消解。常压消解分为敞口消化法、回流消化法、冷消化法。高压分解法又分为密封罐消化法和微波消解法。

微波消解的特点：消化速度快、温度低，挥发损失少、试剂用量较大，空白值较高、产生大量有害气体、必须在通风橱中进行，需细心操作

样品的无机化处理方法湿消解的具体操作规程为：（1）样品粉碎、称量，粉碎过程中把样品各部分混合均匀；（2）加酸静置，加入的酸为硝酸、硫酸、高氯酸的一种或者混合酸（3）消解：消解至消解液为无色或淡黄色。干灰化：干灰化法分为高温分解、燃烧分解和炭化，其工作流程为样品粉碎→灰化→转移、定容待测。高温分解是将样品在高温下灼烧至灰分呈白色或灰色，常用仪器是马弗炉。

样品的无机化处理方法主要影响因素有：高温分解灰化有机物温度为400℃-600℃，Cd、Pb、Zn、Sb等易逸散损失；Cu和Pb超过550℃时，在坩埚壁上的吸附大，从而产生吸附损失；瓷坩埚在一定高温下灰化会熔出微量元素；温度过低，时间延长，来自炉内壁及环境污染机会增加，还存在碳粒。

样品的提取与纯化技术

溶剂萃取技术

:液-液萃取技术包括常规液-液萃取、连续液-液萃取和逆流萃取等方法;液-固萃取技术包括浸提、索式提取、回流提取、振荡浸渍、捣碎提取、超声提取、加速溶剂萃取、微波提取等

.液-液萃取技术装置液-固萃取技术装置固相萃取技术

固相萃取（SPE）是用固体物质作为提取剂，采用高效、高选择性的固定相进行萃取的样品预处理技术

SPE的基本原理是一种吸附剂萃取，样品通过填充吸附剂的一次性萃取柱，分析物和杂质被保留在柱上，然后分别用选择性溶剂去除杂质，洗脱出分析物，从而达到分离的目的。如检验瘦肉精、风味物质等。

固相萃取操作流程固相微萃取装置图

固相微萃取操作步骤样品的浓缩技术

样品常用的浓缩方法有水浴蒸发、吹氮浓缩、冻干浓缩、减压浓缩、其他方法等。

样品预处理注意事项

试样分解注意事项：试样应该完全分解，在分解过程中不能引入待测组分，不能使待测组分有所损失，所用试剂及反应产物对后续测定应无干扰。样品的损失包括挥发损失和吸附损失。挥发损失程度主要受消化方式、溶样介质、化学形态和温度的影响。如干灰化过程中非金属成分在加热处理时挥发形成氢化物，金属成分可在不同溶样条件下挥发。

样品预处理注意事项汞在中性介质中湿消化回收率无重复性且回收率低，但在硝酸-高氯酸组成的介质体系回收率好。Fe、Mn、Cu、Cd等在硝酸-高氯酸组成的介质体系中几乎不损失。氧化剂存在，元素高氧化态，挥发损失减少。

克服挥发损失的措施：采用合适的消化方式，易挥发元素不宜用干灰化；湿消化中用强氧化介质的体系，并可采用冷凝回流；干灰化可使用助灰化剂，改善灰化效果；改善介质条件，加入氧化剂、加入络合剂、加入合适盐类；温度尽可能降低

样品预处理注意事项引起吸附损失的原因包括介质条件和容器材料。坩埚特点：干灰化或熔融处理时吸附损失与坩埚材料有关；铁、镍坩埚会吸附Hg、Se、Re和Te；瓷坩埚对Cu有一定吸附。

防止吸附损失的措施：在介质选择时尽量采取酸化、氧化、络合化；容器材料的选择要耐化学侵蚀、依元素性质而定；容器前处理包括新容器处理、适当清洗、对容器进行表面处理。一般重金属测定前采用10%的硝酸浸泡24h以上，新玻璃器皿先用2%-5%的稀盐酸浸泡4-6h后用蒸馏水清洗的方式。

样品预处理注意事项样品原始处理过程中，由非人原因、无意中引起的、影响分析测试结果的杂质。包环境玷污、容器玷污、试剂玷污。

无机化处理中的良好习惯

了解所用试剂及反应的特点，保证安全操作；操作前制定相应的操作规程，严格按照操作规程处理样品；保证实验室清洁；研磨、粉碎时防止污染；限定适当样品量、用适当容积容器；选用高纯水和高纯试剂并减少使用量；器皿使用前后认真清洗；简化操作步骤；设置空白试验等等。

样品常规检测内容简介

食用农产品常规检测项目包括水分、灰分、蛋白质、糖类、脂肪、总糖、淀粉、淀粉酶值、澄清度、溶解度、游离脂肪酸、酸值、碘值、过氧化值、还原糖、皂价、矿物元素、纤维素、溶剂残留以及感官检测等。

实训任务布置某品牌铁观音灰分含量测定样品预处理样品预处理任务说明：某外贸公司出口铁观音100件，每件有50盒，每盒10袋，每袋2g。这批货物暂时搁置在仓库里，由于缺少该批铁观音灰分含量说明，委托你所在实验室对该批产品的灰分进行检测，你作为检测负责人，制定出样品检测任务单，并制定出样品预处理方案及样品预处理工作程序的相关标准操作规程，选出合适人员执行样品预处理方案。

实训任务布置虾中蛋白质含量测定样品预处理

某水产公司从农户收购了一批虾，总共从5家养殖户收购，每户有10个虾塘，一个虾塘收购虾500斤。水产公司想根据蛋白质含量对农户实行分级定价措施，委托你所在的实验室对该批产品的蛋白质含量进行检测，你作为检测负责人，制定出样品检测任务单，并制定出样品预处理方案及样品预处理工作程序的相关标准操作规程，选出合适的人员执行样品预处理方案。

出现问题分析未及时上交所需材料清单，导致预定任务不能做沟通与交流能力尚欠缺，如果沟通顺畅的话，周三前有时间与机会修正方案设计。责任心不够强，除负责沟通与交流的人外，工作时其他人遇到疑问时应如何处理？茶叶中水分测定样品处理执行标准SN／T0919—2000仪器准备：可自动控制温度的电热鼓风烘箱；具盖铝质烘皿；内装有效干燥剂的干燥器；感量0.001g的电子分析天平。分析方法有三种：

103℃烘箱恒重法(仲裁法)；120℃1h烘箱法(快速法)；130℃27min烘箱法。要求：对三种分析方法的结果进行比较茶叶中水分测定样品处理103℃烘箱恒重法(仲裁法)用已称重的干燥烘皿称取试样(如系压制茶，可用手工或工具分取试样，混匀后称取)约10g，精确至0.01g，然后连同打开的皿盖放入(103±2)℃烘箱内烘4h取出烘皿，加盖置于干燥器内，冷至室温，称重。再放入烘箱内，保持(103±12)℃烘1h，取出，在干燥器内冷却，称重。重复此过程，直到两次连续称重之差不超过0.005g，取最小称重。茶叶中水分测定样品处理120℃1h烘箱法(快速法)用已称重的干燥烘皿称取试样(如系压制茶，见5.3.1)约10g，精确至0.01g，然后连同打开的皿盖放入预先加热稍高于120℃的烘箱内，在2min内调整温度至