食品的化學(xué)組成非常復(fù)雜,既含有蛋白質(zhì)、糖、脂肪、維生素及因污染引入的有機農(nóng)藥等大分子的有機化合物,又含有鉀、鈉、鈣、鐵等各種無機元素。相應(yīng)的食品檢測也是相當(dāng)?shù)膹?fù)雜。
樣品前處理的目的
1、使被測組分從復(fù)雜的樣品中分離,制成便于測定的溶液形式。
2、除去對分析測定有干擾的基體物質(zhì)。
3、如果被測組分的濃度較低,還需要進行濃縮富集。
4、如果被測組分用選定的分析方法難以檢測,還需要通過樣品衍生化處理使其定量地轉(zhuǎn)化成另一種易于檢測的化合物。
樣品前處理的要求
1、樣品是否要預(yù)處理,如何進行預(yù)處理,采樣何種方法,應(yīng)根據(jù)樣品的性狀、檢驗的要求和所用分析儀器的性能第方面加以考慮。
2、應(yīng)盡量不用或少使用預(yù)處理,以便減少操作步驟,加快分析速度,也可減少預(yù)處理過程中帶來的不利影響,如引入污染、待測物損失等。
3、分解法處理樣品時,分解必須完全,不能造成被測組分的損失,待測組分的回收率應(yīng)足夠高。
4、樣品不能被污染,不能引入待測組分和干擾測定的物質(zhì)。
5、試劑的消耗應(yīng)盡可能少,方法簡便易行,速度快,對環(huán)境和人員污染少。
樣品溶液的制備方法
當(dāng)樣品中被測組分為游離狀態(tài)時——溶解法制備溶液。
當(dāng)樣品中被測組分為結(jié)合狀態(tài)時——分解法制備溶液。
一、溶解法(要全部溶解)
?。?)水溶法
用水作為溶劑,適用于水溶性成分,如,無機鹽、水溶性色素等。
?。?)酸性水溶液浸出法
溶劑為各種酸的水溶液,適用于在酸性水溶液中溶解度增大且穩(wěn)定的組分。
?。?)堿性水溶液浸出法
溶劑為堿性水溶液,適用于在堿性水溶液中溶解度增大且穩(wěn)定的成分。
(4)有機溶劑浸出法
適用于易溶于有機溶劑的待測成分。
常用的有機溶劑有乙醚、石油醚、氯仿、丙酮、正己烷等。
根據(jù)“相似相溶”原理選擇有機溶劑。
二、分解法
?。?)干灰化法
優(yōu)點:
?、倩静惶砑踊蛱砑雍苌倭康脑噭士瞻字递^低;
?、诙鄶?shù)食品經(jīng)灼燒后所剩下的灰分體積很小,因而能處理較多量的樣品,故可加大稱樣量,在方法靈敏度相同的情況下,可提高檢出率;
?、塾袡C物分解徹底;
?、懿僮骱唵?,灰化過程中不需要人一直看管,可同時做其他實驗的準(zhǔn)備工作。
缺點:
?、偬幚順悠匪枰臅r間較長;
?、谟捎诔诨一?,溫度又高,容易造成某些揮發(fā)性元素的損失;
③盛裝樣品的坩堝對被測組分有一定的吸留作用,由于高溫灼燒使坩堝材料結(jié)構(gòu)改變造成微小孔穴,使某些被測組分吸留于孔穴中很難溶出,致使測定結(jié)果和回收率偏低。
提高回收率的措施:
①根據(jù)被測組分的性質(zhì),采取適宜的灰化溫度。
灰化食品樣品,應(yīng)在盡可能低的溫度下進行,但溫度過低會延長灰化時間,通常選用500~550℃灰化2h或在600℃灰化0.5h。一般不要超過600℃。
?、诩尤牖一潭▌?,防止被測組分的揮發(fā)損失和坩堝吸留。
?。?)濕消化法
優(yōu)點:
?、儆捎谑褂脧娧趸瘎?,有機物分解速度快,消化所需時間短;
②由于加熱溫度較干法灰化低,故可減少金屬揮發(fā)逸散的損失,同時容器的吸留也少;
?、郾粶y物質(zhì)以離子狀態(tài)保存在消化液中,便于分別測定其中的各種微量元素。
缺點:
①在消化過程中,有機物快速氧化常產(chǎn)生大量有害氣體,因此操作需在通風(fēng)櫥內(nèi)進行;
?、谙跗冢桩a(chǎn)生大量泡沫外溢,故需操作人員隨時照管;
?、巯^程中大量使用各種氧化劑等,試劑用量較大,空白值偏高。
常用的消化方法
在實際工作中,除了單獨使用硫酸的消化方法外,經(jīng)常采取幾種不同的氧化性酸類配合使用,利用各種酸的特點,取長補短,以達(dá)到安全、快速、完全破壞有機物的目的。
幾種常用的消化方法如下:
?、賳为毷褂昧蛩岬南椒ù朔ㄔ跇悠废瘯r,僅加入硫酸,在加熱的情況下,依靠硫酸的脫水炭化作用,破壞有機物。
?、谙跛嵋桓呗人嵯?。
?、巯跛嵋涣蛩嵯ā?/span>
常用的消化操作技術(shù)都有哪些?
①敞口消化法。
?、诨亓飨?。
③冷消化法。
④密封罐消化法。
消化操作時的注意事項
?、傧玫脑噭瑧?yīng)采用高純的酸和氧化劑,所含雜質(zhì)要少,并同時按與樣品相同的操作做空白試驗,以扣除消化試劑對測定數(shù)據(jù)的影響。如果空白值較高,應(yīng)提高試劑純度,并選擇質(zhì)量較好的玻璃器皿進行消化。
?、谙績?nèi)可以加玻璃珠或瓷片,以防止暴沸;凱氏燒瓶的瓶口應(yīng)傾斜,不應(yīng)對著自己或他人。加熱時火力應(yīng)集中于底部,瓶頸部位應(yīng)保持較低的溫度,以冷凝酸霧,并減少被測成分的揮發(fā)損失。如果產(chǎn)生大量的泡沫,除迅速減小火力外,可加入少量不影響測定的消泡劑,如辛醇、硅油等;也可將樣品和消化液在室溫下浸泡過夜,二天再進行加熱消化。
?、墼诩訜徇^程中需要補加酸或氧化劑時,首先停止加熱,待消化液稍冷后才沿瓶壁緩緩加入,以免發(fā)生劇烈反應(yīng),引起噴濺。另外,在高溫下補加酸,會使酸迅速揮發(fā),既浪費又污染環(huán)境。
三、常用的分離與富集方法
?。?)萃取法
操作迅速,分離效果好,應(yīng)用廣泛。但萃取試劑通常易燃、易揮發(fā),且有毒性。
在萃取時,特別是當(dāng)溶液呈堿性時,常常會產(chǎn)生乳化現(xiàn)象,影響分離。破壞乳化的方法有:
?、佥^長時間靜置。
?、谳p輕地旋搖漏斗,加速分層。
?、廴粢騼煞N溶劑(水與有機溶劑)部分互溶而發(fā)生乳化,可以加入少量電解質(zhì)(如氯化鈉),利用鹽析作用加以破壞I若因兩相密度差小發(fā)生乳化,也可以加入電解質(zhì),以增大水相的密度。
?、苋粢蛉芤撼蕢A性而產(chǎn)生乳化,??杉尤肷倭康南←}酸或采用過濾等方法消除。根據(jù)不同情況,還可以加入乙醇、磺化蓖麻油等消除乳化 。
?。?)固相萃取
分為活化吸附劑、上樣、洗滌和洗脫四個步驟。
在萃取樣品之前要用適當(dāng)?shù)娜軇┝芟垂滔噍腿≈韵絼┥衔降碾s質(zhì)及其對目標(biāo)化合物的干擾,激活固定相表面的活性基團的活性。
活化通常采用兩個步驟,先用洗脫能力較強的溶劑洗脫去柱中殘存的干擾物,激活固定相;再用洗脫能力較弱的溶劑淋洗柱子,以使其與上樣溶劑匹配;
上樣:將液態(tài)或溶解后的固態(tài)樣品倒入活化后的固相萃取柱中;
洗滌和洗脫:在樣品進入吸附劑、目標(biāo)化合物被吸附后,可先用較弱的溶劑將弱保留干擾化合物洗掉,然后再用較強的溶劑將目標(biāo)化合物洗脫下來,加以收集。
?。?)其它方法
固相微萃取法
超臨界流體萃取法
蒸餾與揮發(fā)法
膜分離法