食品樣品的采集方法有隨機采樣和代表性取樣兩種。隨機采樣是按照隨機原則從大批食品中抽取部分樣品，抽樣時應使所有食品的各個部分都有均等的機會被采集。常用的隨機采樣方法有簡單隨機抽樣、系統隨機抽樣和分層隨機抽樣等方法。代表性取樣是根據食品樣品的空間位置和時間變化規律進行采樣，使采集的樣品能代表其相應部分的組成和質量，如分層取樣、在生產過程的各個環節中采樣、定期抽取貨架上不同陳列時間的食品等。采樣時，一般采用隨機采樣和代表性抽樣相結合的方式，具體的采樣方法則隨分析對象的性質而異。
(一)固態食品
1.大包裝固態食品根據大包裝食品的總件數確定應采集的件數，采樣件數計算結果如為小數，則進為整數。在食品堆放的不同部位隨機采樣，取出選定的大包裝，用采樣器在每一個包裝的上、中、下三層和五點(周圍四點和中心)取出樣品。將采集的樣品充分混勻，并縮減至所需采樣量。
采集的固態樣品可以用“四分法”進行縮分。即將采集的樣品倒在清潔的玻璃板或塑料布上，充分混合，鋪平，用分樣板在樣品上畫兩條對角線，將其平均分成四等份，去除其中對角的兩份，取剩余的兩份再混合，重復操作，直至所剩的樣品為所需的采樣量。
2.小包裝食品對于罐頭、聽裝或其他小包裝食品，一般應根據班次或批號隨機抽樣。對于同一批號食品的取樣件數，250g以上的包裝不得少于6個；25飛以下的包裝不得少于10個。如果小包裝的外面還有大包裝(如紙箱等)，可在堆放的不同部位抽取一定數量的大包裝，開啟后從各包裝中按“三層、五點”抽取小包裝，再用四分法縮減到所需的采樣量。
3.散裝固態食品對于糧食類散裝固態食品，應采用取樣器自每批食品的上、中、下三層中的不同部位分別采集樣品，混勻后用“四分法，，對角取樣，經數次混合和縮分，最后取出代表性樣品。對于稻谷、小麥、豆類等顆粒糧食，若采集的樣品量很大，可采用鐘鼎式分樣器進行混樣和縮分。
采集固體顆粒及粉末樣品的采樣器，可分為小型和大型兩種。小型采樣器由空心薄壁金屬管制成，前端尖后端圓，其尖端部分可直接刺入包裝袋內，使樣品沿采樣管的內壁流出，進行收集，即可得到不同層次的固體食品樣品。大型采樣器適用于散裝食品的采集，如倉庫、散裝船、散堆的顆粒及粉末樣品。近年來出現了自動糧食取樣器和自動糧食扦樣機，適用于車載包裝糧食和散糧無蓋運輸車的自動扦樣。
(二)液體及半流體食品
對貯存在桶、缸、罐等大容器內的液體或半流體食品(如植物油、鮮乳、酒類、液態調味品和飲料等)，應先允分混勻后再采樣。采用虹吸法按上、中、下三層取出部分樣品，充分混合后盛放在三個清潔的容器中，分別供檢驗、復檢和備查用；對于散(池)裝的液體食品，可采用虹吸法在儲存池的四角及中心五點分層取樣，每層取500ml左右，混合后再縮減至所需的采樣量。若樣品量較多，可采用旋轉攪拌法混勻；樣品量少時，可采用反復傾倒法。
液體樣品的采集可用直徑為0.8～1.0cm、長為50～60cm的玻璃管，上端套有帶彈簧夾的橡皮管二使用時先松開彈簧夾，將采樣器緩緩插入液體食品中，到達一定深度時，再夾緊彈簧夾，將其提出液面，并將管內的樣品轉入收集瓶中。
(三)組成不均勻的食品
對于組成不均勻的肉、魚、水果、蔬菜等食品，由于本身組成或部位很不均勻，個體大小及成熟程度差異較大，取樣時更應注意代表性，可按下述方法進行取樣。
1.肉類、水產品等應按分析項目的要求，分別采取不同部位的樣品，如檢測六六六、DDT農藥殘留，可在肉類食品中脂肪較多的部位取樣或從不同部位取樣，混合后作為樣品。對于小魚、小蝦等，可隨機抽取多個樣品，切碎、混勻后，縮分至所需采樣量。
2.果蔬個體較大的果蔬類食品(如蘋果、西瓜、大白菜、蘿卜等)，可按成熟程度及個體大小的組成比例，選取若干個體，按生長軸縱剖分成4或8份，取對角2份，切碎混勻，縮分至所需采樣量。個體較小的果蔬類食品(如葡萄、櫻桃、蒜、青菜等)，隨機抽取若干個整體，切碎混勻，縮分至所需采樣量。
(四)食物中毒和摻偽食品
應采集具有典型性的樣品，盡可能采集含毒物或摻偽最多的部位。不能簡單混勻后取樣。
采樣完畢后，應將所采集的食品樣品裝在適當的容器中，密封后，貼好標簽，帶回實驗室分析。采樣容器應密閉、清潔、干燥、無異味。對于某些不穩定的待測成分，在不影響檢測的前提下，在采樣后立即加入適當的試劑，再密封。
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