食品中有害物质的测定

第八章食品中有毒有害物质的检测食品分析与检验第一节概述有害物质：在自然界中，当某物质或含有该物质的物料被按其原来的用途正常使用时，若因该物质而导致人体生理机能、自然环境、或生态平衡遭受破坏，则该物质为有害物质。普通有害物质有毒物质致癌物质危险物食品分析与检验有毒物质：凡是以小剂量进入机体，通过化学或物理化学作用能导致健康受损的物质。毒性分级大白鼠一次口服半数致死量LD50(mg/kg)人一次性致死量(g/kg)剧毒高毒中等毒低毒微毒﹤11-550-500500-5000﹥5000﹤0.50.05-0.50.5-5.05.0-15﹥15食品分析与检验1、食品中有害物质的种类由于来源食物中有毒物质可分为三类：生物有害物质：如黄曲霉、李斯特菌、口蹄疫致病菌等；化学性有害物质：如DDT、氯丙醇、河豚毒素、重金属、放射性元素等；物理性有害物质：如金属屑、石子、动物排泄物等。食品分析与检验主要来源：不当使用农药、兽药，——农药残留（有机氯农药残留、有机磷农药残留）加工、贮藏或运输中的污染，如操作不卫生、杀菌不合要求或贮藏方法不当——黄曲霉毒素特定食品加工工艺，如肉类熏烤、蔬菜腌制——苯并芘、亚硝胺类化合物包装材料中的有害物质，某些有害物质可能移溶到被包装的食品中；来自环境污染物——多氯联苯食品原料中固有的天然有毒物质——动植物毒素食品分析与检验2、加强食品中有害物质检测的必要性加入世贸组织要求履行世贸组织地《贸易技术壁垒协议》和《实施卫生与动植物检疫措施协议》，这使食品安全卫生方面的壁垒日益突出，同时人们越来越关心自身的健康，对食品安全性的要求也越来越高。食品分析与检验3、食品中有害物质常用的检测方法薄层色谱法气相色谱法高效液相色谱法质谱法色谱－质谱联用技术酶联免疫吸附剂测定法食品分析与检验第二节食品中农药残留及其检测农药是用于预防、消灭或控制农业、林业的病、虫、草及其他有害生物，以及有目的调节植物、昆虫生长的各种药剂统称。食品分析与检验1、农药的分类按用途分：杀虫剂、杀菌剂、除草剂、杀螨剂、植物生长调节剂、杀鼠剂；按化学成分：有机磷类、有机氯类、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类等；按药剂的作用方式：触杀剂、胃毒剂、熏蒸剂、内吸剂、引诱剂、驱避剂、拒食剂、不育剂；按毒性分：高、中、低毒；按在植物体内残留时间的长短：高、中、低残留；食品分析与检验农药残留:由于喷施农药后残留在环境和农产品、食品、饲料、药材中的农药及其降解代谢产物。农药残留量：农药本体物及其代谢物的残留的总和，表示的单位为mg/kg。食品分析与检验2、农药进入人体的方式土壤、水、空气家禽、畜植物、饲料水生动、植物肉、蛋、乳人食品分析与检验容易吸收农药的蔬菜：番茄、茄子、圆辣椒、卷心菜、白菜及大多数根菜类、薯类。对农药吸收率较低的：叶菜类、果类等。食品分析与检验3、食品中农药残留量的分析（1）比色法分光光度法电化学分析（2）纸色谱TLC（3）GC——电子捕获检测器适用有机氯农药。（4）HPLC——非挥发性、热不稳定性农药，如部分有机磷农药。（5）GC/红外光谱联用、GC/MS联用。少特异性，灵敏度很低，已很少使用食品分析与检验主要农药有机氯杀虫剂有机磷杀虫剂拟除虫菊杀虫剂氨基甲酸酯杀虫剂食品分析与检验有机氯农药的性质及常见品种有机氯农药（OCPs)是农药中一类有机含氯化合物。常见的有机氯农药有六六六(BHC)、滴滴涕（DDT）等，均为神经毒性物质，脂溶性很强，不溶或微溶于水。在生物体内的蓄积具有高度选择性，多贮存于机体脂肪组织或脂肪多的部位。其性质稳定，对光、热、酸均很稳定。在自然界不易分解，属高残留品种，并会在相当长时间内继续影响食品的安全性，危害人类健康。一、有机氯农药残留量的测定——气相色谱法食品分析与检验原理：样品中六六六、滴滴涕经提取、净化与浓缩后用气相色谱法测定，与标准比较定量。电子捕获检测器对于负电极强的化合物具有较高的灵敏度，利用这一特点，可分别测出微量的六六六和滴滴涕。不同异构体和代谢物可同时分别测定。此法为国家标准检验方法，适用于土壤、粮食、果蔬、肉、蛋、乳等及其制品中的有机氯农药的测定。食品分析与检验操作步骤：（1）提取：由于大多数有机氯农药是弱极性化合物，其脂溶性高，故可用弱极性的有机溶剂进行提取，如丙酮、已烷、乙醚及石油醚等。根据样品种类及其含水量选择恰当的提取剂，并采用不同的提取方法。对于粮食及脂肪含量高的食品如动植物油脂、奶油等，可直接用石油醚或环己烷提取。对于蔬菜、水果及蛋与蛋制品，可先用亲水性溶剂丙酮提取，然后加硫酸钠溶液稀释，再以石油醚提取有机氯农药。加硫酸钠的目的是增大丙酮液的极性，降低有机氯农药在丙酮中溶解度，使其更完全地转移到石油醚中，而水溶性杂质则留在丙酮层中。食品分析与检验对于乳及乳制品，由于脂肪球外包围一层脂肪球膜，为利于脂肪与有机氯农药被有机溶剂提取，应先加入乙醇与草酸钾并振摇，以破坏脂肪球膜，然后以乙醚—石油醚提取，提取的醚层应经无水硫酸钠脱水去杂。对于鱼、禽、肉类及其制品，可采用如下两种方法提取，一是先加入无水硫酸钠研磨至干粉状以脱水，然后用己烷或石油醚提取；二是加入高氯酸—冰醋酸（1：1）进行水浴消化处理，再用石油醚提取，提取的醚层应经无水硫酸钠脱水去杂食品分析与检验（2）净化：原因：由于提取液中常含有脂肪、蜡质及色素等干扰测定的杂质，如GC分析中，会引起峰拖尾、色谱柱分离效能下降等，故须对样品提取液进行净化，方法：对于在酸中稳定的BHC及DDT等农药，常采用加入浓硫酸磺化的方法进行净化，常用的操作方法是于提取液中加相当于提取液量1/10的浓硫酸，轻轻振摇并静置分层，则提取液中干扰杂质由于浓硫酸的磺化作用而生成极性大，且易溶于酸、水的化合物，便与有机氯农药分离而除去。操作时，浓硫酸加入量不宜过多，否则会降低有机氯农药回收率；加入硫酸磺化净化的次数应以提取液中干扰杂质多少而定，一般1～3次，以观察到振摇后硫酸层清亮力度。食品分析与检验（3）浓缩：净化洗涤后的石油醚提取液，通过无水硫酸钠脱水后于浓缩器中减压蒸馏浓缩至0.2～1.0mL,然后再用石油醚定容，供测定用。但注意的是绝不可将净化液蒸干，否则会带来很大误差。食品分析与检验测定①气相色谱参考条件色谱柱：内径3～4mm，长1.2～2m的玻璃柱，内装涂以OV-7(15g／L)和QF-1（20g／L)的混合固定液的80～100目硅藻土。②Ni一电子捕获检测器：汽化室温度：215℃；色谱柱温度；195℃；检测器温度：225℃；载气(氮气)流速：90mL／min；食品分析与检验③标准曲线的绘制：分别吸取BHC、DDT标准混合溶液1、2、3、4、5µL进样，根据各农药组分含量(ng)与其相对应的峰面积（或峰高），绘制各农药组分的标准曲线。④样品的测定：吸取样品处理液1.0~5.0µL进样，记录色谱峰，根据其峰面积在BHC、DDT各异构体的标准曲线上查得相应的组分含量。食品分析与检验六六六、滴滴涕及其异构体含量按下式计算：式中：X—样品中六六六或滴滴涕及其异构体的单一含量，mg／kgm1—从标准曲线上查得的被测样液中六六六或滴滴涕及其异体的单一含量，ng；V—样品净化液体积，mL；V1—样液进样体积，uL；m—样品质量，g。最后将BHC、DDT的不同异构体或衍生物的单一含量相加，即得出样品中有机氯农药BHC、DDT的总量。11VmVmX食品分析与检验说明：（1）本法采用操作简便的硫酸磺化法来净化样品提取液。在硫酸磺化时，由于有水生成，故体系内存在水份则会影响磺化效果，故含水较高的样品经提取后应用无水硫酸钠脱水，或蒸去提取溶剂后，再用正己烷溶解，使溶液中不含水份；磺化用分液漏斗应烘干，不能用水检漏；磺化用硫酸亦宜使用新开瓶的硫酸。磺化时硫酸体积应每次以提取液的十分之一为宜；磺化次数一般应以硫酸层无色澄清为度。有些样品磺化时，会出现乳化层，此时可加少许乙醇破乳或静置使乳化层基本消失。（2）在本法色谱分析条件下，色谱柱要使用硬质玻璃柱，若采用不锈钢柱，金属易引起农药分解。（3）分析液体样品中有机氯农药采样时，应用玻璃瓶，不能用塑料瓶，因塑料瓶对有机氯农药测定有严重影响。如DDT会因吸附损失等因素而降低，BHC则因塑料释放出干扰物质而使结果增高。食品分析与检验二、食品中的有机磷农药残留量的测定——气相色谱法概述：有机磷农药是农药中一类含磷的有机化合物，常见的有机磷农药有：敌敌畏、乐果、马拉硫磷等。有机磷农药有特殊的蒜臭味，挥发性大，对光、热不稳定，由于各种有机磷农药的极性强弱不同，故对水及各种有机溶剂的溶解性能也不一样，但多数有机磷农药难溶于水，可溶于脂肪及各种有机溶剂，如丙酮、石油醚、正己烷、氯仿、二氯甲烷及苯等，但敌百虫能溶于水。性质不稳定，应用广泛。但是，某些有机磷农药属高毒农药，对哺乳动物急性毒性较强，常因使用、保管、运输等不慎，污染食品，造成人畜急性中毒，故食品中（特别是果蔬）有机磷农药残留量的测定，亦是一重要检测项目。食品分析与检验测定原理：食品中残留的有机磷农药经有机溶剂提取并经净化、浓缩后，注入气相色谱仪，气化后在载气携带下于色谱柱中分离，并由火焰光度检测器检测。当含有机磷样品于检测器中的富氢火焰上燃烧时，以HPO碎片的形式，放射出波长为526nm的特征光，这种光通过滤光片选择后，由光电倍增管接收，转换成电信号，经微电流放大器放大后，由记录仪记录下色谱峰。通过比较样品的峰高和标准品的峰高，计算出样品中有机磷农药的残留量。食品分析与检验特点及适用范围：本法采用火焰光度检测器，对含磷化合物具有高选择性和高灵敏度，可使有机磷农药残留量的最小检出量达到ng级水平，并且对有机磷检出极限比碳氢化合物高10000倍，故排除了大量溶剂和其他碳氢化合物的干扰，有利于痕量有机磷农药的分析。本法适用于粮食、果蔬、食用植物油中常见有机磷农药残留量的测定。食品分析与检验操作步骤：（1）样品的预处理：采用二氯甲烷提取，并在提取时根据样品性状加适量无水Na2SO4、中性氧化铝、活性碳以脱水、脱油、脱色，基本上一次完成提取、净化。（2）测定：①气相色谱条件：色谱柱，气体速度：氮气50mL/min、氢气100mL/min、空气50mL/min。温度：柱温180℃，汽化室220℃，检测器240℃。食品分析与检验②测定：吸取2～5uL混合标准液及样品净化液，色谱仪中，以保留时间定性。以试样的峰高或峰面积与标准比较定量计算：式中：X—样品中各有机磷农药单一含量，mg/kgm1—从标准曲线上查得的被测样液中有机磷农药的单一含量ug/mLV—样品净化液体积，mL；m—样品质量，g。mVmX1食品分析与检验说明（1）国际上多用乙腈作为有机磷农药的提取试剂及分配净化试剂，如AOAC，FDA等采取与有机氯农药提取净化大致相同的方法来提取、净化有机磷农药，即用乙睛或石油醚提取，用乙睛／水分配或乙睛／石油醚分配等方法净化。但乙睛毒性大，价格贵，常采用二氯甲烷提取，并在提取时根据样品性状加适量无水硫酸钠、中性氧化铝、活性炭以脱水、脱油、脱色，基本上一次完成提取、净化。（2）有些热稳定性差的有机磷农药如敌敌畏在用气相色谱仪测定时比较困难，主要原因是易被担体所吸附，同时因对热不稳定而引起分解。故可采用缩短色谱柱至1~1.3m，或减小固定液涂渍的厚度和降低操作温度等措施来克服上述困难。食品分析与检验典型的兽药是指用于预防和治疗畜禽疾病的药物。兽药的主要用途有防病治病、促进生长、提高生产性能、改善动物性食品的品质等。第三节食品中兽药残留及其检测食品分析与检验兽药残留是指动物性产品的任何可食部分含有兽药母化合物或其代谢物。兽药最高残留限量(MRLVD)是指某种兽药在食物中或食物表面产生的最高允许兽药残留量(单位μg／kg，以鲜重计)。食品分析与检验兽药残留超标的原因：不遵守休药期的规定非法使用违禁药品不合理用药休药期:是指自停止给药到动物获准屠宰或其动物性产品获准上市的间隔时间.食品分析与检验这类药物多为天然发酵