食品采樣的新技術(shù)
閱讀：1592 發(fā)布時(shí)間：2007-4-13
所有的食品分析,，或者說(shuō)，所有的食品質(zhì)量控制都是通過(guò)從食品生產(chǎn)線中采集一定份量的食品樣品,，然后進(jìn)行檢測(cè)分析的方式來(lái)進(jìn)行的,。采樣是質(zhì)量監(jiān)控的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，正確的采樣是反應(yīng)食品質(zhì)量的重要保證,。
盡管在食品工業(yè)中,，食品分析的目的有許多，包括：配合法規(guī)和標(biāo)簽標(biāo)識(shí),、評(píng)定產(chǎn)品質(zhì)量,、判定營(yíng)養(yǎng)成份、檢測(cè)摻雜成份,，或是出于研發(fā)的目的等,。樣品也可能被用于各種各樣的檢測(cè)，例如農(nóng)藥殘留分析,，營(yíng)養(yǎng)成分分析,，但是取樣的原則與檢測(cè)的原則是*一致的。在食品工業(yè)中樣品的采集,，存放和分析都有著特別的規(guī)定,。
分析的結(jié)果與采樣技術(shù)和樣品的方法有緊密的關(guān)系。如果不了解總體數(shù)目和采樣子集的關(guān)系,，可能會(huì)得出錯(cuò)誤的結(jié)果,。
采樣技術(shù)：概率采樣常應(yīng)用一些隨機(jī)選擇的方法。在隨機(jī)選擇方法中,，分析員必須建立特定的程序和過(guò)程以保證在總樣品集中每個(gè)樣品有同等的被選概率,。相反的，當(dāng)不能選擇到具有代表性樣品時(shí),，需要進(jìn)行非概率抽樣,。
下面是各種概率抽樣方法的簡(jiǎn)要描述。
簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣：這種方法要求樣品集中的每一個(gè)樣品都有相同的被抽選概率,，首先需要定義樣品集,，然后再進(jìn)行抽選，當(dāng)樣品簡(jiǎn)單,，樣品集比較大時(shí),，基于這種方法的評(píng)估存有一定的不確定性,。雖然這種方法易于操作，是簡(jiǎn)化的數(shù)據(jù)分析方式,，但是被抽選的樣品可能不能*代表樣品集,。
分層隨機(jī)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,。如果從層中的采樣是隨機(jī)的，則整個(gè)過(guò)程稱為分層隨機(jī)抽樣,。這種方法通過(guò)分層降低了錯(cuò)誤的概率,，但當(dāng)層與層之間很難清楚的定義時(shí)，可能需要復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析,。
整群抽樣：在簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣和分層隨機(jī)抽樣中,，都是從樣品集中選擇單個(gè)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于大量分散狀態(tài)時(shí),，可以降低時(shí)間和成本的消耗。這種方法不同于分層隨機(jī)抽樣,，它的缺點(diǎn)也是有可能不代表整個(gè)樣品集,。
系統(tǒng)抽樣：在這種方法中，首先在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)選取一個(gè)開(kāi)始點(diǎn),，然后按有規(guī)律的間隔抽選樣品,。例如，從生產(chǎn)開(kāi)始時(shí)采樣,，然后樣品按一定間隔采集一次,，如每十個(gè)采集一次。由于采樣點(diǎn)更均勻的分布,，這種方法比簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣更,，但是如果樣品有一定周期性變化，則容易引起誤導(dǎo),。
混合抽樣：這種方法從各個(gè)散包中抽取樣品,，然后將二個(gè)或更多的樣品組合在一起，以減少樣品間的差異,。
樣品準(zhǔn)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(zhì)，在這方面有專門的設(shè)備用于均質(zhì)處理或是混合處理,。達(dá)到均質(zhì)的*步是減少樣品的顆粒,。有許多設(shè)備可供選擇：錘磨機(jī)常用于磨碎谷物、油粕和大多數(shù)干的糧食。球磨機(jī)適用于小樣品,，樣品被裝入球形的容器內(nèi),，當(dāng)容器持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，對(duì)樣品起到?jīng)_擊研磨的作用,。冷凍球磨機(jī)用于研磨冷凍的樣品,，有助于減少樣品的化學(xué)變化。
美國(guó)俄亥俄州的Union Process公司,，提供超微研磨機(jī)。該設(shè)備是一個(gè)內(nèi)含攪拌介質(zhì)的磨碎機(jī),。它的特點(diǎn)是由一個(gè)旋轉(zhuǎn)的球形錘為動(dòng)力,，使攪拌介質(zhì)運(yùn)動(dòng)，從而起到研磨的作用,。
美國(guó)伊里諾斯州的Eiger 機(jī)械公司提供,，水平式小型研磨機(jī)用于精磨或濕磨。樣品從研磨頭攪拌床上倒入,，并利用壓力將顆粒磨碎,。
濕樣品的制備可以使用切片設(shè)備和混合設(shè)備。柔軟的樣品可以放入組織磨碎機(jī)磨碎,。膠體磨設(shè)備則將樣品懸浮液倒入夾層以分離顆粒,。
國(guó)賓夕法尼亞州的RETSCH公司提供一系列先端的研磨設(shè)備和粉碎設(shè)備，滿足從粗磨,，精磨到極精細(xì)的要求,。其極精細(xì)離心研磨機(jī)適于用柔軟或中硬度的纖維食品。該公司還提供用于過(guò)篩分析的搖篩機(jī),。
對(duì)于微生物和無(wú)菌化采樣方面的要求還需要在分析系統(tǒng)中使用的采樣袋和容器,。這樣就不需要每次采樣后清潔設(shè)備了，使用者可以得到均化的樣品而不必?fù)?dān)心發(fā)生交叉污染,。系統(tǒng)利用機(jī)械運(yùn)動(dòng)使用波形漿對(duì)樣品袋施加壓力可以有效的洗出微生物,。除了細(xì)菌采樣，這種系統(tǒng)還可以處理許多傳統(tǒng)混合機(jī)不能處理的材料,。
食品樣品中的問(wèn)題：
食品樣品的分析需要注意許多問(wèn)題,。從采樣到樣品分析的整個(gè)過(guò)程中食品不能發(fā)生明顯的特性改變。
酶的活動(dòng)： 酶的活動(dòng)是許多食品采樣過(guò)程中普遍存在的問(wèn)題,。如果需要分析食品中的成份,，如糖、脂肪,、蛋白質(zhì)的含量,，在準(zhǔn)備樣品時(shí)不能激活任何種類的酶，否則成分會(huì)發(fā)生改變。根據(jù)樣品,、期望的結(jié)果和酶的類型不同,，
脂肪保護(hù)： 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(fā)生各種氧化反應(yīng),。光照、高溫,、氧氣或過(guò)氧化劑都可能增加被氧化的幾率,。因此通常將這種含有高不飽和脂肪的樣品保存在氮?dú)獾榷栊詺庑灾校⑶业蜏卮娣庞诎凳一蛏钌孔永?，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(fā)生,。
微生物的生長(zhǎng)和交叉污染： 微生物普遍存在于大多數(shù)食品中，如果不加控制可能改變樣品的成分,。冷凍,，烘干，熱處理和化學(xué)防腐劑常常用于控制食品中微生物的增長(zhǎng),。防腐劑的使用需要根據(jù)存儲(chǔ)條件,，時(shí)間和將要進(jìn)行的分析項(xiàng)目而定。
物理變化： 樣品中也可能發(fā)生幾種物理變化,，例如,，由于蒸發(fā)或者濃縮，水分可能有所損失,；脂肪或冰可能融化或者結(jié)晶,；結(jié)構(gòu)屬性可能混亂。通過(guò)控制溫度和外力可以將物理變化控制到zui小程度,。
自動(dòng)采樣系統(tǒng)：
在樣品制備過(guò)程中,，可以使用一些采樣輔助系統(tǒng)。包括液體處理系統(tǒng)和樣品加工設(shè)備,。
液體處理系統(tǒng)通過(guò)自動(dòng)的移液和調(diào)配提供快速的可重復(fù)的液體處理,。典型的方法是利用程序設(shè)計(jì)控制檢測(cè)液體的體積，移液管的類型和使用的試管,。
機(jī)器人樣品處理設(shè)備與其它一些分析儀器配合,，可以完成復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)分析工作。樣品處理設(shè)備的應(yīng)用包括全自動(dòng)直接噴射式卡爾費(fèi)希爾分析法,，電位滴定和環(huán)境樣品分析等,。這些設(shè)備檢測(cè)的樣品非常廣泛。
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