食品分析--前處理粉碎機及配件的選擇

    食品是我們的生活必需品，食品安全是關系到老百姓生活健康基本的問題。近年來我國食品安全問題頻發，三聚氰胺、瘦肉精、鎘大米、地溝油等一系列觸目驚心的事件，對食品安全問題時時刻刻敲響著警鐘；由于食品的生產銷售地理面覆蓋廣，個體食品生產經營，小作坊生產經營行為在我國廣泛存在。隨著我國食品產業的迅猛發展，各類食品生產加工、經營企業越來越多，不法分子為了迎合消費者對食品外觀、口感、方便性、保存時間等方面的喜好和需求，置國家法律于不顧，摻雜摻假，非法添加或濫用食品添加劑等行為屢禁不止。所以，對食品中的有害物質進行有效檢測，是一項*的工作；同時，對營養物質的檢測也可以對健康飲食提供重要的指導。

    由于食品存在的形式多種多樣，有固體食品、液體食品、固液結合食品，而且不同的固體，有著不同的物理化學性質。對于同一種食品，也往往涉及多種物質。這使得對食品的檢測前處理是一個非常復雜的工作，一個重要的處理要求就是：必須使食品充分的均質。對于目前的檢測方法來講，每一次檢測所需要的樣品量在克和毫克級，這就要求這一個小樣能充分具有代表性，使檢測的重現性高，力求檢測結果。為了達到這個的結果，檢測前需要選擇適合的粉碎研磨設備，將食品粉碎到一個合適的比較小的粒徑，以有效均質。

那么怎么選擇粉碎研磨設備呢？

    根據檢測的目的，需要明確粉碎研磨過程不能過程不會對檢測的結果帶來影響。在這個前提下我們可以遵循以下幾點。

1、 進樣和出樣尺寸

    進樣大小對于選擇研磨儀是一個重要的標準，比如一整個玉米和單個玉米粒處理，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，但是對于大尺寸的樣品，往往需要人為的行破碎處理，比如可以先切斷，或用其他大進樣尺寸研磨儀進行預處理。在國內的一些檢測標準里面，通常會說到將樣品進行均質，但均質沒有一個固定的粒徑標準，比如魚粉、小麥、蔬菜的處理肯定會有不同的粒徑分布。但是，這也并不是意味著研磨的越細越好，越細就表明需要更長的研磨時間，更高的研磨能量，長的操作過程，更繁瑣的操作過程，可能會引起食品的質變，何況將花費更大的精力的物力。通過經驗表明，分析檢測常用的物質的粒徑分布大約在20μm到2mm左右。根據終的不同需要，如提取、過濾、吸附通常會受粒徑的影響，而且隨著檢測技術的，對粒徑也會提取新的要求。所以我們需要結合檢測的需要，根據終的粒徑大小和進樣大小，選擇合適的研磨儀。

2、 粉碎研磨原理

    根據樣品的性質，只有采用合適的研磨原理才能使粒徑達到檢測的需要。有時候，一個研磨儀器沒有辦法完成研磨，還需要配合其他研磨儀器進行多步的處理。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候，需要充分的考慮到處理樣品的性質。比如硬度、粘度、含水量、油脂含量等等，還要考慮到研磨過程產生的溫度上升和能量上升是否會對樣品的性質帶來影響。根據物質的破碎不同，有不同的破碎原理的研磨儀可供選擇。比如，行星式球磨機通過擠壓力，摩擦力；高速旋轉球磨機通過撞擊力，剪切力。從樣品來講，硬性脆的樣品可通過壓力，撞擊力和摩擦力；但對于纖維狀的、高含水的、彈性的樣品來講，壓力，摩擦力帶來的效果可能沒有剪切力好。

3、 進樣和出樣量

    進樣量和出樣量根據研磨儀的類型不同而不同。同時具有進樣口和出樣口的開放式研磨儀可以做到連續的研磨，因而適合大批量的樣品處理，如顎式破碎機，高速旋轉研磨儀等。但是對于密閉腔室的研磨儀，如球磨機和臼式研磨儀就只能進行單批次的研磨。除了單次的進樣量，還要考慮到連續的進樣量，單次的進樣量決定選用研磨腔室的容量大小，連續的進樣量決定總共能完成的處理量。研磨處理的整個過程也會影響出樣量，比如研磨儀器的準備，研磨的時間，兩次研磨之間的清潔時間等等。

4、 配件和后續分析

    研磨儀器往往具有不用的配件，不同的配件除了大小不同，材質上也有很大的區別。怎樣選擇配件才不會對結果產生錯誤的影響呢？那就是配件的選擇不能引入新的雜質。

    金屬材質配件：不銹鋼、普通鋼、鈦等

    金屬陶瓷配件：碳化鎢、氧化鋯、氧化鋁等

    天然材質配件：瑪瑙

    塑料配件：PTFE、PC、PP、PE

    在選用這些配件時的標準。1、物質的硬度和脆性。研磨配件的硬度需要大于物質的硬度，以免對研磨配件造成嚴重的磨損。2、不同配件的研磨能量。如在球磨機中，碳化鎢材質因為其高德密度能帶來較高的能量，但也可能加劇樣品的結塊。3、雜質的影響。在研磨過程中，研磨配件的損耗產生的雜質可能會留在處理的樣品中，這些雜質可能會對下一步的檢測結果造成不好的影響。例如在做重金屬檢測時，建議利用氧化鋯，碳化鎢材質的研磨配件。

    以上4點可以作為研磨儀器的選擇標準,根據實際的檢測需求進行靈活的選擇。單從食品的性質和國家對食品的檢測標準來講,刀式研磨儀可以達到大部分食品的檢測前處理粉碎需求。一是到時研磨儀的研磨原理與食品軟性、含水、含油脂、含纖維等特點*匹配，二是刀式研磨儀能將樣品處理到檢測所需要的尺寸，并實現均質。