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食品分析--前處理粉碎設(shè)備及配件的選擇

德國(guó)飛馳 2018-03-11 | 閱讀：2061

食品是我們的生活必需品,，食品安全是關(guān)系到老百姓生活健康最基本的問(wèn)題。近年來(lái)我國(guó)食品安全問(wèn)題頻發(fā),，三聚氰胺,、瘦肉精、鎘大米,、地溝油,、蘇丹紅等一系列觸目驚心的事件，對(duì)食品安全問(wèn)題時(shí)時(shí)刻刻敲響著警鐘,；由于食品的生產(chǎn)銷(xiāo)售地理面覆蓋廣,，個(gè)體食品生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)，小作坊生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)行為在我國(guó)廣泛存在,。隨著我國(guó)食品產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,，各類(lèi)食品生產(chǎn)加工,、經(jīng)營(yíng)企業(yè)越來(lái)越多，不法分子為了迎合消費(fèi)者對(duì)食品外觀,、口感,、方便性、保存時(shí)間等方面的喜好和需求,，置國(guó)家法律于不顧,，摻雜摻假，非法添加或?yàn)E用食品添加劑等犯罪行為屢禁不止,。所以,，對(duì)食品中的有害物質(zhì)進(jìn)行有效檢測(cè)，是一項(xiàng)必不可少的工作,；同時(shí),，對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的檢測(cè)也可以對(duì)健康飲食提供重要的指導(dǎo)。

由于食品存在的形式多種多樣,，有固體食品,、液體食品、固液結(jié)合食品,，而且不同的固體,，有著不同的物理化學(xué)性質(zhì)。對(duì)于同一種食品,，也往往涉及多種物質(zhì),。這使得對(duì)食品的檢測(cè)前處理是一個(gè)非常復(fù)雜的工作，一個(gè)重要的處理要求就是：必須使食品充分的均質(zhì),。對(duì)于目前的檢測(cè)方法來(lái)講,，每一次檢測(cè)所需要的樣品量在克和毫克級(jí)，這就要求這一個(gè)小樣能充分具有代表性,，使檢測(cè)的重現(xiàn)性高,，力求檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確。為了達(dá)到這個(gè)的結(jié)果,，檢測(cè)前需要選擇適合的粉碎研磨設(shè)備,，將食品粉碎到一個(gè)合適的比較小的粒徑，以保證有效均質(zhì),。

那么怎么選擇粉碎研磨設(shè)備呢,？

根據(jù)檢測(cè)的目的，需要明確粉碎研磨過(guò)程不能過(guò)程不會(huì)對(duì)檢測(cè)的結(jié)果帶來(lái)影響,。在這個(gè)前提下我們可以遵循以下幾點(diǎn),。

1、 進(jìn)樣和出樣尺寸

進(jìn)樣大小對(duì)于選擇研磨儀是一個(gè)重要的標(biāo)準(zhǔn),，比如一整個(gè)玉米和單個(gè)玉米粒處理,，選擇的研磨儀是不一樣的,。一般小顆粒的樣品可以直接放入研磨儀，但是對(duì)于大尺寸的樣品,，往往需要人為的先進(jìn)行破碎處理,，比如可以先切斷，或用其他大進(jìn)樣尺寸研磨儀進(jìn)行預(yù)處理,。在國(guó)內(nèi)的一些檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)里面,，通常會(huì)說(shuō)到將樣品進(jìn)行均質(zhì)，但均質(zhì)沒(méi)有一個(gè)固定的粒徑標(biāo)準(zhǔn),，比如魚(yú)粉,、小麥、蔬菜的處理肯定會(huì)有不同的粒徑分布,。但是,，這也并不是意味著研磨的越細(xì)越好,，越細(xì)就表明需要更長(zhǎng)的研磨時(shí)間,，更高的研磨能量，長(zhǎng)的操作過(guò)程,，更繁瑣的操作過(guò)程,，可能會(huì)引起食品的質(zhì)變，何況將花費(fèi)更大的精力的物力,。通過(guò)經(jīng)驗(yàn)表明,，分析檢測(cè)常用的物質(zhì)的粒徑分布大約在20μm到2mm左右。根據(jù)最終的不同需要,，如提取,、過(guò)濾、吸附通常會(huì)受粒徑的影響,，而且隨著檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)步,，對(duì)粒徑也會(huì)提取新的要求。所以我們需要結(jié)合檢測(cè)的需要,，根據(jù)最終的粒徑大小和進(jìn)樣大小,，選擇合適的研磨儀。

2,、 粉碎研磨原理

根據(jù)樣品的性質(zhì),，只有采用合適的研磨原理才能使粒徑達(dá)到檢測(cè)的需要。有時(shí)候,，一個(gè)研磨儀器沒(méi)有辦法完成研磨,，還需要配合其他研磨儀器進(jìn)行多步的處理。需要使研磨儀的粉碎研磨原理匹配到樣品的破碎行為,。所以,，在選擇研磨儀器的時(shí)候,，需要充分的考慮到處理樣品的性質(zhì)。比如硬度,、粘度,、含水量、油脂含量等等,，還要考慮到研磨過(guò)程產(chǎn)生的溫度上升和能量上升是否會(huì)對(duì)樣品的性質(zhì)帶來(lái)影響,。根據(jù)物質(zhì)的破碎不同，有不同的破碎原理的研磨儀可供選擇,。比如,，行星式球磨機(jī)通過(guò)擠壓力，摩擦力,；高速旋轉(zhuǎn)球磨機(jī)通過(guò)撞擊力,，剪切力。從樣品來(lái)講,，硬性脆的樣品可通過(guò)壓力,，撞擊力和摩擦力；但對(duì)于纖維狀的,、高含水的,、彈性的樣品來(lái)講，壓力,，摩擦力帶來(lái)的效果可能沒(méi)有剪切力好,。

3、 進(jìn)樣和出樣量

進(jìn)樣量和出樣量根據(jù)研磨儀的類(lèi)型不同而不同,。同時(shí)具有進(jìn)樣口和出樣口的開(kāi)放式研磨儀可以做到連續(xù)的研磨,，因而適合大批量的樣品處理，如顎式破碎機(jī),，高速旋轉(zhuǎn)研磨儀等,。但是對(duì)于密閉腔室的研磨儀，如球磨機(jī)和臼式研磨儀就只能進(jìn)行單批次的研磨,。除了單次的進(jìn)樣量,，還要考慮到連續(xù)的進(jìn)樣量，單次的進(jìn)樣量決定選用研磨腔室的容量大小,，連續(xù)的進(jìn)樣量決定總共能完成的處理量,。研磨處理的整個(gè)過(guò)程也會(huì)影響出樣量，比如研磨儀器的準(zhǔn)備,，研磨的時(shí)間,，兩次研磨之間的清潔時(shí)間等等。

4、 配件和后續(xù)分析

研磨儀器往往具有不用的配件,，不同的配件除了大小不同,，材質(zhì)上也有很大的區(qū)別。怎樣選擇配件才不會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生錯(cuò)誤的影響呢,？那就是配件的選擇不能引入新的雜質(zhì),。

金屬材質(zhì)配件：不銹鋼、普通鋼,、鈦等

金屬陶瓷配件：碳化鎢,、氧化鋯、氧化鋁等

天然材質(zhì)配件：瑪瑙

塑料配件：PTFE,、PC,、PP、PE

在選用這些配件時(shí)的標(biāo)準(zhǔn),。1,、物質(zhì)的硬度和脆性。研磨配件的硬度需要大于物質(zhì)的硬度,，以免對(duì)研磨配件造成嚴(yán)重的磨損,。2、不同配件的研磨能量,。如在球磨機(jī)中,，碳化鎢材質(zhì)因?yàn)槠涓叩旅芏饶軒?lái)較高的能量,，但也可能加劇樣品的結(jié)塊,。3、雜質(zhì)的影響,。在研磨過(guò)程中,，研磨配件的損耗產(chǎn)生的雜質(zhì)可能會(huì)留在處理的樣品中，這些雜質(zhì)可能會(huì)對(duì)下一步的檢測(cè)結(jié)果造成不好的影響,。例如在做重金屬檢測(cè)時(shí),，最好利用氧化鋯，碳化鎢材質(zhì)的研磨配件,。

以上4點(diǎn)可以作為研磨儀器的選擇標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)實(shí)際的檢測(cè)需求進(jìn)行靈活的選擇,。單從食品的性質(zhì)和國(guó)家對(duì)食品的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)講,刀式研磨儀可以達(dá)到大部分食品的檢測(cè)前處理粉碎需求。一是到時(shí)研磨儀的研磨原理與食品軟性,、含水,、含油脂、含纖維等特點(diǎn)完全匹配,，二是刀式研磨儀能將樣品處理到檢測(cè)所需要的尺寸,，并實(shí)現(xiàn)均質(zhì)。

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