食品理化檢驗中樣品前處理的方法探討

劉沛 陳彩虹 吳詠樺

（漯河市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗測試中心 河南漯河 462000）

1 前言

食品是人們生活中的必需品，食品質(zhì)量和安全關(guān)系到人們的身體健康和生活質(zhì)量?，F(xiàn)如今市場競爭十分激烈，部分商家為降低成本、提高經(jīng)濟效益，在食品生產(chǎn)加工過程中加入添加違規(guī)成分，嚴重忽視消費者合法權(quán)益，侵占優(yōu)質(zhì)食品的市場，不利于我國食品市場的發(fā)展。

2 相關(guān)概念

2.1 食品理化檢驗

食品理化檢驗是食品安全檢驗中的重要環(huán)節(jié)，與食品生物檢測共同組成食品安全檢測的完整體系。食品理化檢驗的主要對象是食品中的添加劑、防腐劑等有害成分，同時也會對食品中的營養(yǎng)成分進行分析，判斷生產(chǎn)廠家對食品的宣傳是否與實際相符，是否符合國家食品安全標準，是否存在化學(xué)污染問題或食源性病源，切實保證消費者的健康和安全。

2.2 樣品前處理

食品安全檢驗機構(gòu)對食品的理化檢驗主要采用樣品檢驗的方式進行，即在同一批次的食品中進行隨機抽樣，根據(jù)樣品的平均檢驗結(jié)果判斷該批次食品的合格情況。而預(yù)處理是食品樣品理化檢驗的重要前置環(huán)節(jié)，能夠最大程度上消除樣品中的干擾因素，為后續(xù)的檢驗工作創(chuàng)造理想的反應(yīng)環(huán)境，提高食品理化檢驗的質(zhì)量。

3 食品樣品常見的前處理方法

3.1 固相萃取技術(shù)

固相萃取是指利用固體吸附劑將目標樣品中的目標物質(zhì)吸附，待目標物質(zhì)與樣品分離后再進行解吸附或洗脫，從而到達分離、收集樣品中目標物質(zhì)的目的，實現(xiàn)目標物質(zhì)的提純。固相萃取技術(shù)是實驗室中樣品前處理的重要方法之一，在實驗室中得到廣泛的應(yīng)用。在實驗中，固相萃取技術(shù)包含5個流程。

（1）選擇SPE小柱或濾膜，即根據(jù)待測物選擇固定相、根據(jù)待測物濃度大小選擇固定相規(guī)格的過程。如果待測物帶負電荷，則選擇陰離子交換填料，若帶正電荷，則選擇陽離子交換填料，若為中性，則選擇反相填料。

（2）活化，即提高萃取回收效率的重要步驟。經(jīng)過有機溶劑沖洗的小柱或濾膜能夠有效提高吸附劑表面的滲透性，提高吸附劑對待測物的保留值，提高萃取回收的效率。

（3）上樣，即樣品與吸附劑相結(jié)合的過程，不同的樣品需要不同的上樣方式，如待測物濃度較高時可先用緩沖液稀釋后進行萃取，必要時可進行酸堿水解反應(yīng)破壞蛋白質(zhì)結(jié)合后進行萃取等。

（4）淋洗，即對小柱或濾膜進行清洗的過程，通常使用清水、緩沖劑，必要時可在其中添加少量無機鹽、弱酸弱堿、有機溶劑等。

（5）洗脫待測物，即對固相吸附劑中的吸附物質(zhì)進行洗脫，保證待測物的回收效率。

在實際應(yīng)用中，固相萃取技術(shù)具有效率高、成本低等優(yōu)勢，但也存在無法高效吸附纖維上雜質(zhì)的不足，在檢測含有大量纖維的樣品時，容易出現(xiàn)檢測結(jié)果偏離的問題。

3.2 蒸餾法

固相萃取技術(shù)是應(yīng)用固相吸附劑對待測物的吸附、截留、分離，利用吸附劑與待測物之間關(guān)于正負電荷向吸引的物理特征。蒸餾技術(shù)的原理是利用不同物質(zhì)的不同沸點，常用于液體混合物樣品的前處理和待測物分離。蒸餾是物質(zhì)在固定氣壓、氣溫條件下由液相轉(zhuǎn)為氣相，分離后冷卻收集的過程，實驗中常根據(jù)液體混合物中不同物質(zhì)的沸點不同來進行控溫分層收集，是實驗室中處理、分離樣品的重要方法之一。

在實驗室操作過程中，常用的蒸餾法包括常壓蒸餾、真空蒸餾、掃描型蒸餾、共沸型蒸餾與精細型蒸餾等多種形式。在實施過程中需要注意對溫度的控制，在待測物的沸程范圍內(nèi)進行蒸餾，注意對餾頭的處理和分離。在蒸餾正式進入待測物沸程前，需準備接收瓶接收餾頭，將沸點較低、先一步被蒸出的部分分離出來；待餾頭蒸完后，蒸餾溫度趨于穩(wěn)定，此時可更換接收瓶、提升蒸餾溫度，正式開始接收蒸餾目標；待測物蒸出后，若維持相應(yīng)的加熱溫度，則不會有餾液繼續(xù)蒸出，且會出現(xiàn)溫度突然下降的情況，這是蒸餾完畢的信號，應(yīng)停止蒸餾，避免蒸干導(dǎo)致餾瓶破裂。

3.3 化學(xué)分離法

化學(xué)分離法是一類應(yīng)用物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)來進行分離、提純的技術(shù)，包含諸多細節(jié)技術(shù)，如結(jié)晶和沉淀、離子交換、色譜分析、電滲析、電化學(xué)分離法、鹽析等。在食品理化檢驗過程中，常用的化學(xué)分離法主要包括皂化法、沉淀分離法、掩蔽法等數(shù)種。

皂化技術(shù)在食品理化檢驗中常用于油脂含量較多的樣品分離處理。皂化法是一種酯類的水解反應(yīng)，利用酯在堿性環(huán)境下水解得到醇和羧酸鹽，再進行目標物質(zhì)的提取。

沉淀分離技術(shù)在食品理化檢驗中常用于溶解度差異較大的樣品分離，屬于從混合液相中分離出固相的過程，通常通過升高溫度、形成難容化合物等方式來實現(xiàn)固相的飽和析出。

掩蔽技術(shù)在食品理化檢驗中常用于絡(luò)合滴定，這種方法的利用率較低，因為容易出現(xiàn)干擾因素丟失的問題。

色譜分離法，也稱層析分離技術(shù)，在食品理化檢驗中常用于不同分配系數(shù)混合物樣品的分離處理。色譜分離技術(shù)利用的是固相、液相混合物質(zhì)在混合狀態(tài)下對不同波長色光的反應(yīng)，分解效果優(yōu)秀，反應(yīng)靈敏，成本低，干擾因素少，是食品理化檢驗中常見的前處理技術(shù)。

3.4 微波消解法

微波消解是一種應(yīng)用離子導(dǎo)電性、分子極化特點對物質(zhì)直接進行加熱分解的技術(shù)，分解速度快，加熱均勻。微波消解技術(shù)的加熱速度比常規(guī)的加熱法快10～100倍，這種技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于樣品前處理環(huán)節(jié)，是食品理化檢驗中的重要技術(shù)。食品理化檢驗環(huán)節(jié)中，主要測定食品的蛋白質(zhì)、微量元素、有機物、添加劑、防腐劑等含量，在常規(guī)加熱法處理過程中重金屬元素、蛋白質(zhì)等含量損失較大，檢驗結(jié)果準確度較低。

借助微波消解法能夠有效避免常規(guī)加熱法的不足，提高樣品的處理效果，為后續(xù)的理化檢驗工作創(chuàng)造更理想的反應(yīng)環(huán)境，保證檢驗成果的質(zhì)量和效率。

4 食品理化檢驗前樣品處理的注意事項

在實驗室進行食品理化檢驗的正式操作前，實驗人員需要根據(jù)樣品的實際情況、處理需求進行檢驗方法的選擇，并根據(jù)檢驗方法和樣品實際情況進行試驗的前處理。

4.1 謹慎選取樣品處理模式

食品理化檢驗中選擇合適的樣品處理模式十分重要，是整個檢驗工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。樣品處理模式的選取將直接影響到整個食品安全檢驗工作的質(zhì)量和效率，影響食品安全檢驗的有效性?，F(xiàn)階段，我國在食品安全檢驗中存在重視有機物成分檢驗、輕視無機物成分檢驗的現(xiàn)象，檢驗方法更多圍繞有機物成分展開，這些方法對實驗環(huán)境溫度、壓強等條件有一定的要求，需要實驗室工作人員做好調(diào)節(jié)工作，創(chuàng)造更適合食品理化檢驗的環(huán)境。此外，實驗室工作人員需在理化檢驗開始前先了解、掌握檢驗操作的具體流程和步驟，必要時可提前演練，保證整個實驗過程中少出錯誤，確保理化檢驗獲取數(shù)據(jù)的有效性。

4.2 選取適宜的試劑、管控樣品質(zhì)量

在食品理化檢驗前處理環(huán)節(jié)操作中，實驗室工作人員需要選擇適量的樣品、藥品試劑來開展實驗，避免多取導(dǎo)致浪費，避免少取導(dǎo)致檢驗結(jié)果不準確。根據(jù)食品理化檢驗的實驗室操作可知，樣品質(zhì)量應(yīng)控制在0.2～0.5 g范圍內(nèi)，這是相關(guān)研究人員長期操作得出的經(jīng)驗參數(shù)，具體每一種樣品的質(zhì)量選擇克數(shù)，需要實驗室工作人員根據(jù)具體的食品、形態(tài)、待測物濃度范圍等參數(shù)進行衡量。與樣品質(zhì)量一致，實驗藥品、試劑的使用量選擇也需要實驗室工作人員根據(jù)樣品理化檢驗反應(yīng)所需進行衡量，在保證理化檢驗工作質(zhì)量的基礎(chǔ)上實現(xiàn)實驗室藥品、試劑成本控制。

4.3 適當(dāng)選取消解方法

微波消解法是實驗室中進行食品理化檢驗樣品前處理的重要消解方法，能夠有效保證重金屬等常規(guī)加熱消解處理中易損失部分的處理效果，能夠有效提高消解處理的速率，提高實驗室中食品理化檢驗樣品的處理速度。同樣，微波消解法并不是適用于所有食品樣品前處理的技術(shù)，應(yīng)用這種技術(shù)的前提條件是樣品具備吸收微波的能力，因此需要實驗室工作人員根據(jù)樣品的實際情況、需求進行選擇。

4.4 保證實驗室容器、儀器狀態(tài)

食品理化檢驗樣品前處理的整個工作流程并不復(fù)雜，但也需要實驗室承裝樣品的容器和處理樣品的儀器能夠保持干凈、無菌、無雜質(zhì)的狀態(tài)，避免在樣品處理過程中混入新的雜質(zhì)或污染物，影響食品理化檢驗的質(zhì)量。食品理化檢驗是生產(chǎn)廠家所產(chǎn)出商品進入市場前的重要檢測環(huán)節(jié)，若因為實驗室容器、儀器清潔問題導(dǎo)致檢驗結(jié)果超出合格范圍，會對商家產(chǎn)生重要的經(jīng)濟影響，使消費者形成不必要的負面心理或恐慌，需要引起實驗室管理團隊的重視。

5 結(jié)論

綜上所述，在食品安全檢驗過程中，樣品前處理是必不可少的環(huán)節(jié)，是保證食品理化檢驗結(jié)果質(zhì)量和完成效率的關(guān)鍵，必須引起相關(guān)人員的重視。前處理能夠為食品理化檢測創(chuàng)造理想的環(huán)境，有利于工作人員控制試劑用量，提高食品檢驗過程的準確度和有效性。