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什么是樣品前處理?一文解答你的疑惑

放大字體  縮小字體 發布日期:2021-12-31  瀏覽次數:192
核心提示:食品的化學組成非常復雜,既含有蛋白質、糖、脂肪、維生素、因污染引入的有機農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。這些組分之間往往通過各種作用力以復雜的結合態或絡合態形式存在。當應用某種方法對其中某種組分的含量進行測定時,其他組分的存在,常給測定帶來干擾,為了保證分析工作的順利進行,得到準確的分析結果,必須在測定前破壞樣品中各組分之間的作用力,使被測組分游離出來,同時排除干擾組分;此外,有些被測微量組分,如污染物、農藥、黃曲霉毒素等,由于含量甚少,很難檢測出來,為了準確地測出它們的含量
 一.樣品前處理的目的

 

1.1 使被測組分從復雜的樣品中分離,制成便于測定的溶液形式。

1.2 除去對分析測定有干擾的基體物質。

1.3 如果被測組分的濃度較低,還需要進行濃縮富集。

1.4 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化成另一種易于檢測的化合物。



 

二.樣品前處理的要求

 

2.1 樣品是否要預處理,如何進行預處理,采樣何種方法,應根據樣品的性狀、檢驗的要求和所用分析儀器的性能第方面加以考慮。

2.2 應盡量不用或少使用預處理,以便減少操作步驟,加快分析速度,也可減少預處理過程中帶來的不利影響,如引入污染、待測物損失等。

2.3 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足夠高。

2.4 樣品不能被污染,不能引入待測組分和干擾測定的物質。

2.5 試劑的消耗應盡可能少,方法簡便易行,速度快,對環境和人員污染少。



 

三.樣品溶液的制備方法

 

當樣品中被測組分為游離狀態時——溶解法制備溶液。

當樣品中被測組分為結合狀態時——分解法制備溶液。

3.1 溶解法(要全部溶解)

3.1.1 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。

3.1.2 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定的組分。

3.1.3 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定的成分。

3.1.4 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“相似相溶”原理選擇有機溶劑。

3.2 分解法

3.2.1 全部分解法

(1)干灰化法

①優點:

a.基本不添加或添加很少量的試劑,故空白值較低;

b.多數食品經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;

c.有機物分解徹底;

d.操作簡單,灰化過程中不需要人一直看管,可同時做其他實驗的準備工作。

②缺點:

a.處理樣品所需要的時間較長;

b.由于敞口灰化,溫度又高,容易造成某些揮發性元素的損失;

c.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構改變造成微小孔穴,使某些被測組分吸留于孔穴中很難溶出,致使測定結果和回收率偏低。

③提高回收率的措施:

a.根據被測組分的性質,采取適宜的灰化溫度;

灰化食品樣品,應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℃。

b.加入灰化固定劑,防止被測組分的揮發損失和坩堝吸留。

(2)濕消化法

①優點:

a.由于使用強氧化劑,有機物分解速度快,消化所需時間短;

b.由于加熱溫度較干法灰化低,故可減少金屬揮發逸散的損失,同時容器的吸留也少;

c.被測物質以離子狀態保存在消化液中,便于分別測定其中的各種微量元素。

②缺點:

a.在消化過程中,有機物快速氧化常產生大量有害氣體,因此操作需在通風櫥內進行;

b.消化初期,易產生大量泡沫外溢,故需操作人員隨時照管;

c.消化過程中大量使用各種氧化劑等,試劑用量較大,空白值偏高。

3.2.2 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:

(1)單獨使用硫酸的消化方法此法在樣品消化時,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。

(2)硝酸一高氯酸消化法

(3)硝酸一硫酸消化法

3.2.3 常用的消化操作技術都有哪些?

(1)敞口消化法

(2)回流消化法

(3)冷消化法

(4)密封罐消化法

3.2.4 消化操作時的注意事項

(1)消化所用的試劑,應采用高純的酸和氧化劑,所含雜質要少,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據的影響。如果空白值較高,應提高試劑純度,并選擇質量較好的玻璃器皿進行消化。

(2)消化瓶內可以加玻璃珠或瓷片,以防止暴沸;凱氏燒瓶的瓶口應傾斜,不應對著自己或他人。加熱時火力應集中于底部,瓶頸部位應保持較低的溫度,以冷凝酸霧,并減少被測成分的揮發損失。如果產生大量的泡沫,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,第二天再進行加熱消化。

(3)在加熱過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,以免發生劇烈反應,引起噴濺。另外,在高溫下補加酸,會使酸迅速揮發,既浪費又污染環境。 

 

3.3 常用的分離與富集方法

3.3.1 萃取法:操作迅速,分離效果好,應用廣泛。但萃取試劑通常易燃、易揮發,且有毒性。

在萃取時,特別是當溶液呈堿性時,常常會產生乳化現象,影響分離。破壞乳化的方法有:

(1)較長時間靜置。

(2)輕輕地旋搖漏斗,加速分層。

(3)若因兩種溶劑(水與有機溶劑)部分互溶而發生乳化,可以加入少量電解質(如氯化鈉),利用鹽析作用加以破壞I若因兩相密度差小發生乳化,也可以加入電解質,以增大水相的密度。

(4)若因溶液呈堿性而產生乳化,?杉尤肷倭康南←}酸或采用過濾等方法消除。根據不同情況,還可以加入乙醇、磺化蓖麻油等消除乳化 。

3.3.2 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的溶劑淋洗固相萃取柱,以消除吸附劑上吸附的雜質及其對目標化合物的干擾,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:將液態或溶解后的固態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化合物洗脫下來,加以收集。 

3.3.3 其它方法

(1)固相微萃取法

(2)超臨界流體萃取法

(3)蒸餾與揮發法

(4)膜分離法

 

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編輯:songjiajie2010

 
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