食品取樣的新技術

2022-12-19 17:00:06 字數 4949 閱讀 6307

所有的食品分析,或者說,所有的食品質量控制都是通過從食品生產線中採集一定份量的食品樣品,然後進行檢測分析的方式來進行的。取樣是質量監控的關鍵環節,正確的取樣是精確反應食品質量的重要保證。

儘管在食品工業中,食品分析的目的有許多,包括:配合法規和標籤標識、評定產品質量、判定營養成份、檢測摻雜成份,或是出於研發的目的等。樣品也可能被用於各種各樣的檢測,例如農藥殘留分析,營養成分分析,但是取樣的原則與檢測的原則是完全一致的。

在食品工業中樣品的採集,存放和分析都有著特別的規定。

分析的結果與取樣技術和樣品的方法有緊密的關係。如果不了解總體數目和取樣子集的關係,可能會得出錯誤的結果。取樣技術

概率取樣常應用一些隨機選擇的方法。在隨機選擇方法中,分析員必須建立特定的程式和過程以保證在總樣品集中每個樣品有同等的被選概率。相反的,當不能選擇到具有代表性樣品時,需要進行非概率抽樣。

下面是各種概率抽樣方法的簡要描述。簡單隨機抽樣

這種方法要求樣品集中的每乙個樣品都有相同的被抽選概率,首先需要定義樣品集,然後再進行抽選,當樣品簡單,樣品集比較大時,基於這種方法的評估存有一定的不確定性。雖然這種方法易於操作,是簡化的資料分析方式,但是被抽選的樣品可能不能完全代表樣品集。分層隨機抽樣

在這種方法中,樣品集首先被分為不重疊的子集,稱為層。如果從層中的取樣是隨機的,則整個過程稱為分層隨機抽樣。這種方法通過分層降低了錯誤的概率,但當層與層之間很難清楚的定義時,可能需要複雜的資料分析。

整群抽樣

在簡單隨機抽樣和分層隨機抽樣中,都是從樣品集中選擇單個樣品。而整群抽樣則從樣品集中一次抽選一組或一群樣品。這種方法在樣品集處於大量分散狀態時,可以降低時間和成本的消

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系統抽樣

在這種方法中,首先在乙個時間段內選取乙個開始點,然後按有規律的間隔抽選樣品。例如,從生產開始時取樣,然後樣品按一定間隔採集一次,如每十個採集一次。由於取樣點更均勻的分布,這種方法比簡單隨機抽樣更精確,但是如果樣品有一定週期性變化,則容易引起誤導。

混合抽樣

這種方法從各個散包中抽採樣品,然後將二個或更多的樣品組合在一起,以減少樣品間的差異。樣品準備

食品樣品的差異性比較大,在分析之前通常需要將樣品均質,在這方面有專門的裝置用於均質處理或是混合處理。達到均質的第一步是減少樣品的顆粒。有許多裝置可供選擇:

錘磨機常用於磨碎穀物、油粕和大多數幹的糧食。球磨機適用於小樣品,樣品被裝入球形的容器內,當容

器持續轉動時,對樣品起到衝擊研磨的作用。冷凍球磨機用於研磨冷凍的樣品,有助於減少樣品的化學變化。

美國俄亥俄州的union process公司,提供超微研磨機。該裝置是乙個內含攪拌介質的磨碎機。它的特點是由乙個旋轉的球形錘為動力,使攪拌介質運動,從而起到研磨的作用。

美國伊里諾斯州的eiger機械公司提供,水平式小型研磨機用於精磨或濕磨。樣品從研磨頭攪拌床上倒入,並利用壓力將顆粒磨碎。

溼樣品的製備可以使用切片裝置和混合裝置。柔軟的樣品可以放入組織磨碎機磨碎。膠體磨裝置則將樣品懸浮液倒入夾層以分離顆粒。

國賓夕法尼亞州的retsch公司提供一系列先端的研磨裝置和粉碎裝置,滿足從粗磨,精磨到極精細的要求。其極精細離心研磨機適於用柔軟或中硬度的纖維食品。該公司還提供用於過篩分析的搖篩機。

對於微生物和無菌化取樣方面的要求還需要在分析系統中使用專用的取樣袋和容器。這樣就不需要每次取樣後清潔裝置了,使用者可以得到均化的樣品而不必擔心發生交*汙染。系統利用機械運動使用波形漿對樣品袋施加壓力可以有效的洗出微生物。

除了細菌取樣,這種系統還可以處理許多傳統混合機不能處理的材料。食品樣品中的問題

食品樣品的分析需要注意許多問題。從取樣到樣品分析的整個過程中食品不能發生明顯的特性改變。

酶的活動酶的活動是許多食品取樣過程中普遍存在的問題。如果需要分析食品中的成份,如糖、脂肪、蛋白質的含量,在準備樣品時不能啟用任何種類的酶,否則成分會發生改變。根據樣品、期望的結果和酶的型別不同,採用不啟用酶的方式有以下幾種。

脂肪保護食品中的脂肪是很難研磨處理的,一般需要冷凍。非飽和脂肪酸可能發生各種氧化反應。光照、高溫、氧氣或過氧化劑都可能增加被氧化的機率。

因此通常將這種含有高不飽和脂肪的樣品儲存在氮氣等惰性氣性中,並且低溫存放於暗室或深色瓶子裡,在不影響分析的前提下還可以加入抗氧化劑減緩氧化的發生。

微生物的生長和交*汙染微生物普遍存在於大多數食品中,如果不加控制可能改變樣品的成分。冷凍,烘乾,熱處理和化學防腐劑常常用於控制食品中微生物的增長。防腐劑的使用需要根據儲存條件,時間和將要進行的分析專案而定。

物理變化樣品中也可能發生幾種物理變化,例如,由於蒸發或者濃縮,水分可能有所損失;脂肪或冰可能融化或者結晶;結構屬性可能混亂。通過控制溫度和外力可以將物理變化控制到最小程度。自動取樣系統

在樣品製備過程中,可以使用一些取樣輔助系統。包括液體處理系統和樣品加工裝置。液體處理系統通過自動的移液和調配提供快速的可重複的液體處理。

典型的方法是利用程式設計控制檢測液體的體積,移液管的型別和使用的試管。

機械人樣品處理裝置與其它一些分析儀器配合,可以完成複雜的實驗室自動分析工作。樣品處理裝置的應用包括全自動直接噴射式卡爾費希爾分析法,電位滴定和環境樣品分析等。這些裝置檢測的樣品非常廣泛。

所有的食品分析,或者說,所有的食品質量控制都是通過從食品生產線中採集一定份量的食品樣品,然後進行檢測分析的方式來進行的。取樣是質量監控的關鍵環節,正確的取樣是精確反應食品質量的重要保證。

儘管在食品工業中,食品分析的目的有許多,包括:配合法規和標籤標識、評定產品質量、判定營養成份、檢測摻雜成份,或是出於研發的目的等。樣品也可能被用於各種各樣的檢測,例如農藥殘留分析,營養成分分析,但是取樣的原則與檢測的原則是完全一致的。

在食品工業中樣品的採集,存放和分析都有著特別的規定。

分析的結果與取樣技術和樣品的方法有緊密的關係。如果不了解總體數目和取樣子集的關係,可能會得出錯誤的結果。取樣技術

概率取樣常應用一些隨機選擇的方法。在隨機選擇方法中,分析員必須建立特定的程式和過程以保證在總樣品集中每個樣品有同等的被選概率。相反的,當不能選擇到具有代表性樣品時,需要進行非概率抽樣。

下面是各種概率抽樣方法的簡要描述。簡單隨機抽樣

這種方法要求樣品集中的每乙個樣品都有相同的被抽選概率,首先需要定義樣品集,然後再進行抽選,當樣品簡單,樣品集比較大時,基於這種方法的評估存有一定的不確定性。雖然這種方法易於操作,是簡化的資料分析方式,但是被抽選的樣品可能不能完全代表樣品集。分層隨機抽樣

在這種方法中,樣品集首先被分為不重疊的子集,稱為層。如果從層中的取樣是隨機的,則整個過程稱為分層隨機抽樣。這種方法通過分層降低了錯誤的概率,但當層與層之間很難清楚的定義時,可能需要複雜的資料分析。

整群抽樣

在簡單隨機抽樣和分層隨機抽樣中,都是從樣品集中選擇單個樣品。而整群抽樣則從樣品集中一次抽選一組或一群樣品。這種方法在樣品集處於大量分散狀態時,可以降低時間和成本的消耗。

這種方法不同於分層隨機抽樣,它的缺點也是有可能不代表整個樣品集。系統抽樣

在這種方法中,首先在乙個時間段內選取乙個開始點,然後按有規律的間隔抽選樣品。例如,從生產開始時取樣,然後樣品按一定間隔採集一次,如每十個採集一次。由於取樣點更均勻的分布,這種方法比簡單隨機抽樣更精確,但是如果樣品有一定週期性變化,則容易引起誤導。

混合抽樣

這種方法從各個散包中抽採樣品,然後將二個或更多的樣品組合在一起,以減少樣品間的差異。樣品準備

食品樣品的差異性比較大,在分析之前通常需要將樣品均質,在這方面有專門的裝置用於均質處理或是混合處理。達到均質的第一步是減少樣品的顆粒。有許多裝置可供選擇:

錘磨機常用於磨碎穀物、油粕和大多數幹的糧食。球磨機適用於小樣品,樣品被裝入球形的容器內,當容器持續轉動時,對樣品起到衝擊研磨的作用。冷凍球磨機用於研磨冷凍的樣品,有助於減少樣品的化學變化。

美國俄亥俄州的union process公司,提供超微研磨機。該裝置是乙個內含攪拌介質的磨碎機。它的特點是由乙個旋轉的球形錘為動力,使攪拌介質運動,從而起到研磨的作用。

美國伊里諾斯州的eiger機械公司提供,水平式小型研磨機用於精磨或濕磨。樣品從研磨頭攪拌床上倒入,並利用壓力將顆粒磨碎。

溼樣品的製備可以使用切片裝置和混合裝置。柔軟的樣品可以放入組織磨碎機磨碎。膠體磨設

備則將樣品懸浮液倒入夾層以分離顆粒。

國賓夕法尼亞州的retsch公司提供一系列先端的研磨裝置和粉碎裝置,滿足從粗磨,精磨到極精細的要求。其極精細離心研磨機適於用柔軟或中硬度的纖維食品。該公司還提供用於過篩分析的搖篩機。

對於微生物和無菌化取樣方面的要求還需要在分析系統中使用專用的取樣袋和容器。這樣就不需要每次取樣後清潔裝置了,使用者可以得到均化的樣品而不必擔心發生交*汙染。系統利用機械運動使用波形漿對樣品袋施加壓力可以有效的洗出微生物。

除了細菌取樣,這種系統還可以處理許多傳統混合機不能處理的材料。食品樣品中的問題

食品樣品的分析需要注意許多問題。從取樣到樣品分析的整個過程中食品不能發生明顯的特性改變。

酶的活動酶的活動是許多食品取樣過程中普遍存在的問題。如果需要分析食品中的成份,如糖、脂肪、蛋白質的含量,在準備樣品時不能啟用任何種類的酶,否則成分會發生改變。根據樣品、期望的結果和酶的型別不同,採用不啟用酶的方式有以下幾種。

脂肪保護食品中的脂肪是很難研磨處理的,一般需要冷凍。非飽和脂肪酸可能發生各種氧化反應。光照、高溫、氧氣或過氧化劑都可能增加被氧化的機率。

因此通常將這種含有高不飽和脂肪的樣品儲存在氮氣等惰性氣性中,並且低溫存放於暗室或深色瓶子裡,在不影響分析的前提下還可以加入抗氧化劑減緩氧化的發生。

微生物的生長和交*汙染微生物普遍存在於大多數食品中,如果不加控制可能改變樣品的成分。冷凍,烘乾,熱處理和化學防腐劑常常用於控制食品中微生物的增長。防腐劑的使用需要根據儲存條件,時間和將要進行的分析專案而定。

物理變化樣品中也可能發生幾種物理變化,例如,由於蒸發或者濃縮,水分可能有所損失;脂肪或冰可能融化或者結晶;結構屬性可能混亂。通過控制溫度和外力可以將物理變化控制到最小程度。自動取樣系統

在樣品製備過程中,可以使用一些取樣輔助系統。包括液體處理系統和樣品加工裝置。液體處理系統通過自動的移液和調配提供快速的可重複的液體處理。

典型的方法是利用程式設計控制檢測液體的體積,移液管的型別和使用的試管。

機械人樣品處理裝置與其它一些分析儀器配合,可以完成複雜的實驗室自動分析工作。樣品處理裝置的應用包括全自動直接噴射式卡爾費希爾分析法,電位滴定和環境樣品分析等。這些裝置檢測的樣品非常廣泛。

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