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目的要求：瞭解和掌握各種樣品樣品的粉碎技術，包括土壤、植物、動物、肥料、食品、
飼料的粉碎及注意要點。學習樣品粉碎的常用方法等知識。
學習要點：各種常規樣品的粉碎方法。
技能培訓：土壤、生物、肥料、食品、飼料等樣品的粉碎。
樣品檢測前一般都要進行粉碎，目前常用的方法主要有組織搗碎法、粉碎機打碎、提取液
研磨、液氮研磨等幾種方法。不同的樣品根據測定項目的不同選擇不同的粉碎方法。植物
樣品粉碎如葉、嫩莖等可用液氮研磨法。
新鮮的瓜果類樣品、動物樣品如需取樣後直接測定，可用組織搗碎機直接粉碎。已乾燥好
的植物樣品用粉碎機直接粉碎即可。土壤樣品粉碎分為粗磨和細磨，涉及到的具體工具會
在後面詳細講述。在測定新鮮植物組織中的葉綠素等項目時，加入提取液後可直接研磨至
勻漿狀。
一、土壤樣品的粉碎
1、粉碎用工具：
粗粉碎用木錘、木滾、木棒、有機玻璃棒、有機玻璃板、硬質木板、無色聚乙烯薄膜；磨
樣用瑪瑙研磨機（球磨機）或瑪瑙研缽、白色瓷研缽；過篩用尼龍篩，規格為2～100目。
2、樣品研磨
野外採回的土壤一般叫作原樣土，原樣土分為巖屑（>2 mm）部分和細土（<2 mm）部分。
原樣土經風乾後需磨碎處理制備成待測土樣。磨碎前要把巖屑、侵人體及粗有機物撿除，
並把巖屑部分稱重。細土部分則先用手或木棍等壓碎，有時也用相應的機械粉碎。但不宜
磨得過細，通過2 mm篩孔的細土部分用做土壤物理和化學性質分析。不同分析項目要求用
通過不同孔徑，一般物理性質和速效養分等多用通過2 mm（10號篩）樣品，而全量分析則
多用通過0.149mm（100號篩）土樣。需進一步磨細的土樣可分取已通2 mm的土樣進行，但
分取時必須用四分法或多點取樣法分取，並使全部通過需磨細的篩孔，不得隨意棄去不能
通過部分。進行微量元素分析的樣品不能使用銅篩或鐵篩。樣品可用瑪瑙、瓷研缽研碎或
用瑪瑙、不銹鋼的磨粉碎，然後過尼龍篩，以免污染。
? 樣品粗磨
在磨樣室將風乾的樣品倒在有機玻璃板上，用木錘敲打，用木滾、木棒、有機玻璃棒再次
壓碎，揀出雜質，混勻，並用四分法取壓碎樣，過孔徑0.25mm（20目）尼龍篩。過篩後的
樣品全部置無色聚乙烯薄膜上，並充分攪拌混勻，再採用四分法取其兩份，一份交樣品庫
存放，另一份作樣品的細磨用。粗磨樣可直接用於土壤pH、陽離子交換量、元素有效態含
量等項目的分析。
? 樣品細磨
用於細磨的樣品再用四分法分成兩份，一份研磨到全部過孔徑0.25mm（60目）篩，用於農
藥或土壤有機質、土壤全氮量等項目分析；另一份研磨到全部過孔徑0.15mm（100目）篩
，用於土壤元素全量分析。
樣品在粉碎及貯存過程中，常會吸收一些空氣中的水分。因此在精密分析工作中，稱樣前
應把已粉碎的樣品在65℃（12h～24h）或90℃（2h）再次烘乾；一般常規分析時若樣品吸
水很少，則可不必再烘。稱樣時樣品一定要充分混勻。
二、生物樣品的粉碎
生物樣品細胞的破碎：當欲測組分（主要是各種多?激素、各種?以及各種基因工程的產物
如干擾素、胰島素、生長激素等等）存在於生物體細胞內及多細胞生物組織中時，需在分
析測定它們之前將細胞和組織破碎，使這些欲測組分充分釋放到溶液中去。不同的生物體
，或同一生物體的不同組織，其細胞破碎的難易程度不一樣，使用的方法也不完全相同。
如動物胰臟、肝臟、腦組織一般比較柔軟，用普通的勻漿器研磨即可，肌肉及心臟組織較
韌，需預先鉸碎再作成勻漿。植物肉組織可用一般研磨方法，含纖維較多組織則必須在搗
碎器內破碎或加砂研磨。許多微生物均具有堅韌的細胞壁，常用自溶、冷熱交替、加砂研
磨、超聲波和加壓處理等方法。總之，破碎細胞的目的就是為了破壞細胞的外殼，使細胞
內含物有效地釋放出來，獲得有效的提取，細胞破碎的方法很多，按照是否外加作用力可
分為機械法和非機械法兩大類。
除了上述一些方法外，目前人們仍在探尋新的多細胞破碎方法如激光破碎法、冷凍-噴射
法、高速相向流撞擊法等。下面介紹幾種在實驗室中常用的破碎方法。
l．機械法
機械法主要是通過機械切力的作用使組織細胞破碎，有以下幾種裝置和方法可用於組織細
胞的破碎：
?高速組織搗碎機：由調速器、支架、馬達、帶桿刀葉、有機玻璃管（筒口加蓋）等部分
組成，操作時將樣品配成稀糊狀液，放置於簡內約占l／3體積，固定筒上蓋子，將調速器
撥至最慢處，開動馬達後逐步加速至所需速度，一般轉速最高可達20000r／min。高速組
織搗碎機宜於動物內臟組織、植物肉質種子、柔嫩的葉和菜籽材料的破碎。
?玻璃勻漿器：由一個內壁經過磨砂處理的玻璃管和一根一端為球狀（表面經過磨砂）的
桿組成。操作時，先把鉸碎的組織置於管內，再套入研桿，手工來回研磨，或把桿裝在電
動攪拌器上，用手握住玻璃管上下移動，即可將細胞研碎。勻漿器的內桿球體與管壁之間
一般只有十分之幾毫米，細胞破碎程度比高速組織搗碎機高，機械切力對生物大分子破壞
較少，製造勻漿器的材料除玻璃外也可是不銹鋼、硬質塑料等。
?普通研磨法：常用的有研缽和研磨。細菌及植物材料應用較多。加入提取液後進行研磨
，加入少量的玻璃砂效果更好。
?液氮研磨法：液氮的沸點為－194℃，在常溫下迅速蒸發，可使樣品迅速冷卻，使組織變
硬，便於研磨。首先將研缽洗刷乾淨，自然晾乾或烘乾，待研缽充分冷卻後，先加約2/3
體積的液氮預冷，然後將0.5～1.0g樣品（一般為生物樣品）放入研缽中，加入適量液氮
研磨，研磨至白色粉末狀為止。
2．物理法
物理法主要通過各種物理因素的作用使組織細胞破碎，常用的有以下一些方法：
?反覆凍融法：把待破碎樣品冷至-15～-20℃使之凍固，然後緩慢熔化，如此反覆操作，
大部分動物細胞及細胞內的顆粒可被破碎。
?冷熱交替法：在細菌或病毒中提取蛋白質和核酸時可使用此法。操作時，將材料放入沸
水中在90℃左右維持數分鐘，立即置於冰浴中，使之迅速冷卻，絕大部分細胞被破壞。
?超聲波處理法：此法多用於微生物材料，處理效果與樣品濃度及使用頻率有關。用大腸
桿菌制備各種?時，常選用50～100mg／mL菌體，在IKG至10KG頻率下處理10～15min。對於
其他細菌則視具體情況而定。應用超聲波處理時應注意避免溶液中沉澱的存在，一些對超
聲波敏感的核酸及?宜慎重使用。
?加壓破碎法：加氣壓或水壓，在壓力達到20～35MPa時，可使90％以上細胞被壓碎。
3．化學及生物化學法
化學及生物化學法主要是通過化學試劑或?破壞細胞壁使細胞破碎，常用的有如下一些方
法：
?自溶法：將待破碎的新鮮生物樣品存放在一定pH和適當的溫度下，利用組織細胞中自身
的?系將細胞破壞，使細胞內含物釋放出來的方法。自溶的溫度，動物樣品常選在0～4℃
，微生物材料則多在室溫下進行。自溶時，需加少量防腐劑如甲苯、氯仿等以防止外界細
菌的污染。
?溶菌?處理：溶菌?可用蛋清或微生物發酵方法制得，具有專一地破壞細菌細胞壁的功能
。如用噬菌體感染的大腸桿菌細胞制備 DNA時，採用 pH 8.0，0.1mol／L Tris-0.01mol
／L EDTA製成每 lmL 2億個細胞左右的細胞懸液，然後加入 100pg～lmg的溶菌?，37℃
pH 8.0保溫 10min，細胞壁即被破壞。溶菌?作用專一性強，適用於多種微生物，人們較
喜歡使用。除溶菌?外，蝸牛?、纖維素?也常被選為破壞細菌及植物細胞之用。
?表面活性劑處理法：較常用的有十二烷基磺酸鈉、氯化十二烷基嘧啶、去氧膽酸鈉等。
除上述方法外，通過改變細胞膜透性，破壞蛋白質與脂類的結合，也可達到破壞細胞有利
於蛋白質、?等物質的分離提取。這方面應用較多的有真空乾燥和用丙酮處理製成丙酮粉
的方法。在?的制備中，用丙酮乾燥，不僅是使細胞膜破碎的有效方法，而且可作成具有?
活力的干粉，長時間保存，作為一個很方便的原料樣品在需要分析測定時以水或緩衝液把
?提取出來。無論用哪一種方法破碎組織細胞時，都在一定的稀鹽溶液或緩衝溶液中進行
，一般還需加入某些保護劑，以防止生物大分子的變性及降解。
一、植物組織速測樣品的制備
採集的新鮮植物樣品，可在田間直接進行測定，也可帶回實驗室再進行測定。測定時如果
是直接壓取植物組織汁液進行測定，樣品可用濕布或毛刷擦淨即可。如果測定時需要浸提
植物組織中的未同化的營養成分，則樣品需要洗滌，其方法和植物組織全量養分分析樣品
的洗滌方法一樣。分析時將洗淨的鮮樣剪碎混勻後，立即用稱量瓶或塑料容器稱樣，放在
瓷研缽中加適當溶劑或石英砂研磨，進行浸提測定。
鮮樣如不能立即測定，則須放在冰箱中（－5℃）短期冷藏保存，以抑制其生理變化。測
定水溶糖用的新鮮樣品也可用蒸汽處理後烘乾保存。
二、籽粒樣品粉碎
為了防止油料作物種子在磨碎過程中損失油分，可從採取的樣品中用四分法縮分出少量樣
品，於70℃～80℃乾燥箱內乾燥15h～18h，取出，在瓷研缽中擊碎，不能研磨。大豆和其
它含油少的種子則可以直接用磨磨碎。
三、瓜果樣品的制備
「瓜果樣品』』是泛指水果蔬菜中的果實、漿果、塊莖、塊根等。瓜果和蔬菜分析通常用
新鮮樣品，採回的瓜果、蔬菜樣品同樣需要洗滌、擦乾。大的瓜果或樣品數量多時，可均
勻地切取其中的一部分，但要使所取部分中各種組織的比例與全部樣品中的相當。將分析
用的樣品切成小塊，用高速植物組織搗碎機（或研缽）打成勻漿，從混勻的勻漿中多點勺
取稱樣。多汁的瓜果也可在切碎後用紗布擠出大部汁液，殘渣搗碎後再與汁液一起混勻、
稱樣。
四、動物樣品的粉碎
1、組織和臟器
採集組織和臟器樣品後，應放在組織搗碎機中搗碎、混勻，製成漿狀鮮樣備用。
2、水產品
對於魚類，先按種類和大小分類，取其代表性的尾數，洗淨後瀝去水分，去除魚鱗、鰭、
內臟、皮、骨等，分別取每條魚的厚肉製成混合樣，切碎、混勻，或用組織搗碎機搗碎成
糊狀，立即分析或貯存於樣品瓶中，置手冰箱內備用。對於蝦類，將原樣品用水洗淨，剝
去蝦頭，甲殼、腸腺，分別取蝦肉搗碎製成混合樣；對於毛蝦，先撿出原樣中的雜草、砂
石、小魚等異物，晾至表面水分剛盡，取整蝦搗碎製成混合樣。貝類或甲殼類，先用水沖
洗去除泥沙，瀝干，再剝去外殼，取可食部分製成混合樣，並搗碎、混勻，製成漿狀鮮樣
備用。對於海藻類如海帶，選取數條洗淨，沿中央筋剪開，各取其半，剪碎混勻製成混合
樣，按四分法縮分至100g～200g備用。
五、食品的粉碎
?、研缽粉碎
研缽，有瓷、銅、瑪瑙等質地。適於量少、低水、低脂樣品的粉碎。
?、藥碾粉碎
鐵質，易銹。適於樣量大，且有一定硬度和韌性樣品的粉碎。
?、機械粉碎
?切削式粉碎機：旋轉刀與固定刀形成切削。特點是粉碎時產熱少，低沸點成分損失少。
?磨球式粉碎機：圓筒內有磨球（瓷或不銹鋼），圓筒定速轉動，磨球衝擊樣品使之粉碎
。
?磨粉機：兩片鋼磨間狹縫，轉動碾碎樣品，或兩輥筒間狹縫，轉動使樣品粉碎。
?高速微量粉碎機：1000W，1400 r/min.，樣品高速旋轉，激烈碰撞（樣品間、稜刀間、
內壁）。優點是細度小；缺點是產熱多，一次粉碎量很少。
?組織搗碎機：軟、高水、高脂樣品適用，如魚、肉、果、蔬的切碎。
?絞肉機
?注意事項
?依據樣品性質和檢驗項目正確選擇粉碎方法。
如纖維素多的樣品，不宜用研缽、藥碾，而宜用切削式粉碎機；測金屬元素樣品，不宜用
金屬器具而宜用瓷缽。固態高脂、高水樣品用切片或剪碎的方法處理。
?樣品細度應合乎檢驗要求。過粗，被測組分難以分離，且難以均勻；過細，常會造成被
測組分中的低沸點成分的損失。
粉碎樣品的過篩
1、目的
提供均勻粒度的樣品；除雜。
2、篩子的種類
?圓孔篩：即穀物選篩。以mm為單位作為篩孔孔徑，並以此作篩號。有一定的使用要求。
?長孔篩：穀物選篩的組成部分。用來篩除長條狀的機械雜質。
?銅絲篩：銅絲編織而成。篩號以「目」表示。「目」的意義通常是指1英吋長度（2.54cm
）中的篩孔個數。
?篩絹：蠶絲或尼龍為材料，國內用CB、CQ表示，如CB36、CB42、CQ20，後面的數字為1厘
米長度內的篩孔個數。國際上常用GG、XX表示（GG指特料篩絹，為粗線織成，篩孔較大；
XX指雙料篩絹）。
3、篩子孔徑的計算
表4-1 主要分析指標樣品粉碎粒度的要求
指 標
分析篩規格/目
篩孔直徑/mm
水、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、鈣、磷、鹽
40
0.45
粗纖維、體外胃蛋白?消化率
18
1.00
氨基酸、微量元素、維生素、尿?活性、蛋白質溶解度
60
0.25
在農產品工作所用的篩子有兩種：一種以篩孔直徑的大小表示，如孔徑為2mm、0.5mm等；
另一種以每英吋長度上的孔數表示。如每英吋長度上有100孔、為100目篩子（或稱100號
篩子）。孔數越多，孔徑越小。篩目與孔徑之間的關係可用下列簡式表示：
1英吋 = 25.4mm；
16mm = 25.4 – 9.4；9.4為網線寬度。
4、注意事項
?宜在密閉狀態下按規定方法過篩。
?未過篩的篩上物不宜任意丟棄。
?過篩後的樣品應混合均勻。
思考題
?樣品粉碎技術主要有哪些，都涉及到哪些工具？
?動物樣品的粉碎技術中，你認為哪一種效果更好？
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孤獨是卓越心靈的命運
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