食品检测领域中,果蔬、谷物、畜禽肉等样品的农药残留提取是气相色谱 - 质谱联用(GC-MS)、液相色谱检测的关键前处理环节,要求样品均质充分、目标物提取率≥90%,同时需避免样品间交叉污染,满足检测机构日均数百组样品的高通量处理需求。传统手动均质器依赖人工操作,存在均质时间不一致、样品破碎不全、提取率波动大等问题;且单批次仅能处理 1-2 个样品,人工劳动强度大,易因操作手法差异导致检测结果重复性差,严重制约农药残留检测效率与数据可靠性。为解决上述痛点,引入全自动高通量均质器,构建 “自动上样 - 参数化均质 - 自动清洗 - 批量收集" 的标准化前处理体系,提升农药残留检测的精准度与高效性。
选用适配食品多品类样品的全自动均质器,核心配置满足高通量、低污染的前处理需求:
均质系统:配备可更换式不锈钢刀头,转速可调范围 5000-30000r/min,支持正反转双向均质,适配果蔬(软质)、谷物(硬质)、肉类(纤维质)等不同质地样品;单批次可处理 24 个样品,支持连续进样,大幅提升批量处理效率;
自动化功能:集成自动上样机械臂、样品定位系统、刀头自动清洗装置,均质完成后刀头经纯水 + 有机溶剂双清洗,避免样品间交叉污染;支持预设 10 组均质程序,可存储不同样品的转速、时间、方向参数,一键调用;
安全与适配性:配备透明安全防护罩,运行时自动锁定,防止样品飞溅;适配 50mL 离心管、100mL 样品瓶等常规容器,刀头长度可调,满足不同装液量需求;内置过载保护功能,刀头卡顿时自动停机,延长设备使用寿命。
针对不同食品样品优化均质参数:
果蔬样品(苹果、青菜):采用20000r/min 正向均质 2 分钟,配合 1:5 的乙腈 - 水提取液,充分破碎果肉、菜叶组织,释放残留农药;
谷物样品(大米、小麦):采用25000r/min 正反转交替均质 3 分钟,先正向破碎外壳,再反向打散粉末,避免谷物纤维缠绕刀头;
畜禽肉样品(猪肉、鸡肉):采用18000r/min 低速均质 2.5 分钟,防止高速剪切导致蛋白质变性,影响农药提取效率。
样品预处理与装样
按《食品安全国家标准 农药残留测定》要求,将食品样品切碎至≤0.5cm 颗粒,准确称取 10g 样品装入 50mL 离心管,加入 20mL 乙腈提取液(含 1% 乙酸),拧紧管盖后整齐排列于样品架;将样品架放入全自动均质器的样品仓,设置样品定位坐标。
程序设置与启动
根据样品类型选择预设均质程序,设置刀头下降深度(距管底 1cm)、均质转速、时间及清洗参数;启动设备后,机械臂自动抓取刀头,定位至样品管,下降刀头并启动均质;单个样品均质完成后,刀头自动上升至清洗位,经纯水冲洗 30 秒 + 乙腈冲洗 30 秒,再移动至下一样品管,全程无需人工干预。
均质后处理与提取
所有样品均质完成后,取出样品架,将离心管置于离心机中,4000r/min 离心 10 分钟;吸取上层有机相提取液,经无水硫酸钠脱水、固相萃取柱净化后,即可用于 GC-MS 检测;刀头拆卸后用超声清洗仪清洗,晾干后备用。
质量控制与数据溯源
每批次样品设置 1 个空白样品(不加食品基质,仅加提取液)与 1 个阳性对照样品(添加已知浓度农药标准品),监测交叉污染与提取效率;设备自动记录每一样品的均质参数、清洗时长、完成时间等信息,数据可导出至实验室管理系统(LIMS),形成完整溯源台账。
提取效率与数据稳定性提升:全自动均质器的标准化操作消除了人工差异,农药提取率从传统手动均质的 75% 提升至 95% 以上,平行样相对偏差≤3%,检测结果重复性与准确性大幅提高,满足农药残留痕量检测的严苛要求;
处理效率跨越式增长:单批次可处理 24 个样品,均质 + 清洗全程仅需 30 分钟,相比手动均质(24 个样品需 2 小时)效率提升 300%,日均可完成 500 组样品前处理,满足检测机构高通量检测需求;
交叉污染风险消除:刀头自动清洗功能使样品间交叉污染率从手动操作的 10% 降至 0,空白样品无农药检出,阳性对照回收率稳定在 90%-110%,符合实验室质量控制规范;
人工强度与成本降低:自动化操作减少了 90% 的人工干预,操作人员劳动强度大幅降低;刀头可重复使用,耗材损耗减少 60%,同时降低了有机溶剂的人工接触风险,提升实验室操作安全性。
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