第一章(农产品检验基础知识)

12第一章农产品检验基础知识农产品检验是以分析化学为基础，检测和评定粮油及其制品卫生指标状况与品质性状的一门综合性应用技术学科。它不仅需要丰富的化学知识、分析理论和技术做基础，而且在实际工作中还必须掌握诸如：试样、毒物、样品的采集与预处理等方面的相关知识。第一节粮油中的毒害物质一、基本概念（一）毒物的定义凡一种物质，仅微量侵入机体，在一定条件下，由于该物质的化学或生物化学性质而引起的机体代谢障碍、功能失调以至疾病或死亡，则这种物质被称为毒物。由于毒物进入机体，产生毒性作用，使机体功能发生障碍引起疾病或死亡，称为中毒。毒物的概念不是绝对的，在一定条件下有些毒物的作用是可以转化的。比如：生物碱。砷、汞等一些化合物也可以作为药品应用医疗疾病。而某些普通物品（如维生素、食盐）若使用不当，也会起到毒害作用。因此，毒物是有条件的，相对的概念，不是绝对的。其实，在日常生活中接触到的食物、药物和毒物，从本质上讲都不是绝对的，可因条件不同而相互转换。凡是能维持或继续正常代谢的物质就是食物；可以改善或恢复正常代谢的物质就是药物。毒物、药品和食物的主要区别就在于通常情况下作用于机体的反应和后果。（二）粮油中的毒物粮食和食油从来就是人类赖以生存的主要食物，是维持正常生理代谢的必需品。经验证明，正常的粮油是不含有毒物的，虽然个别品种可能含有某些似毒成份，如大豆中含0.09～0.14毫克/千克的砷，有的玉米含有约6毫克/千克的铜、锌等。这不但没有达到致毒的程度，有时甚至是生理上所需要的。我们所说的粮油中的毒物，实际上是指那些混杂在原粮、成品粮、油料、油品中的非粮油籽实正常生态所含的有毒物质。二、粮油中毒物的来源与分类（一）粮油中毒物的来源粮油食品中的毒物，绝大部分是由外界因素造成的，根据粮油及食品被污染的原因与途径，可概括为以下几个方面：1．农业污染即农业生产所用化肥农药给粮油食品造成的污染。这类污染主要是农药方面。所谓农药，就是指用来防治农作物、农副产品的病虫害、杂草和其他有害生物的药剂的总称。主要包括杀虫剂、除草剂和杀菌剂等。实践表明，合理施用农药是保证农业获得丰收的一项重要措施。但这些农药大部分本身就是毒物或含有毒成分，由于施用不当，便可通过作物吸收或直接接触造成污染。2．储运污染13即在粮油储藏运输过程中因人为因素和外界环境造成的污染。为保证安全储运，经常使用熏蒸杀虫剂、防腐剂、毒鼠剂等，这些药剂对人畜均有不同程度的毒害，若使用不慎或处理不当（如熏蒸后毒气未散尽或残渣混入粮食中等），则发生直接污染。另外，储运场地、运粮工具、机械设备、包装容器等未经处理或清理不彻底，均可带入有害物质，对粮油造成污染。3．工业污染即因工业生产、加工工艺等因素对粮油食品造成的污染。随着国民经济的发展，工业生产（特别是化学工业）中的“三废”（即废水、废气、废渣）以及城市中污水、垃圾、机动车辆的尾气和家庭燃料废气都严重影响农作物的生长环境，如农业用水、土壤和大气等，导致有害物质残留于农作物内或沉积于粮油作物表面等，造成对粮油的污染。此外，在粮油加工工业中，浸出法制油所用的溶剂，粮油机械上所用的润滑油，粮油烘干过程中的烟道气，某些粮油工业上所用的工艺辅助剂，粮油籽实摊在柏油马路上曝晒等，也都能直接污染粮油。4．微生物毒素污染即因微生物在适宜条件下，于粮油上繁衍生存产生的毒素污染。粮油在收获或储存期间，若气温较低，连绵阴雨，未及时脱粒、晒干，许多微生物就会趁虚而入，特别是籽粒饱满程度差的更容易受侵害，导致发热霉变，产生毒素。如黄曲霉毒素和黄天精及粮油自身分解出的毒素等，它们都会严重影响粮油食品的卫生品质。5．其他污染即由于各种偶然的差错或事故而引起的污染。如因操作不慎，误将非食用油桶当作食用油桶使用；超期变质食品投放市场；未经有关部门论证批准添加非常规添加剂；犯罪分子恶意投毒等，这些情况、事例尽管很少，但也应引起我们的高度警惕。综上所述，粮油中毒害物质的出现大多是人为的，而不是自然的；是可控的，而并非难免的。只要我们高度重视，那么就完全可以防止有毒有害物质的污染，或将其含量控制在国家标准规定值以下。（二）粮油中毒物的分类从上述有毒物质来源分析可知，粮油中的毒害物质污染来源较广，一般没有必然的规律性。为了研究和叙述方便，通常只能按来源适当分类：1．农药类如有机氯、有机磷、氨基甲酸酯、溴氰菊酯、除虫菊酯等农业生产中应用的除虫消毒剂。2．熏蒸剂类如磷化铝、氯化苦、硫酰氟、马拉硫磷、氰化物、溴甲烷、二硫化碳、二溴乙烷等粮仓常见熏蒸杀虫剂。3．工业毒物类如工业“三废”中的铅、镉、铬、汞等重金属元素、石油化工废水中的酚、醛、砷、苯及烘干工艺和浸出工艺中存在的芳香类污染物等。4．生物毒素类如麦角毒素、赤霉菌毒素、黄曲霉毒素、杂曲霉毒素及固有毒素，如棉酚等。5．添加剂类如粮油食品中的防腐剂、抗氧化剂、漂白剂、发色着色剂等。14三、关于毒物的量（一）中毒量侵入人体的毒物必须达到一定量才能引起中毒。这种能使机体发生代谢障碍的最小剂量称为中毒量。中毒作用是由多种因素相互作用影响而产生的。这些因素包括摄入量、入侵途径、个体差异、体质状态、性别、年龄、体重、敏感性、耐药性和药物拮抗性等。一方面，毒物的浓度及接触时间的长短直接关系到毒物作用的强度和对人体的危害大小；另一方面，每个人的高级神经活动能力不同，而且差异较大。综合上述分析，“量”显然不是其中的唯一因素，但却是非常重要的因素。必须强调指出，有些毒害物质具有积累性，一次机体吸收后达不到中毒量，但有可能因以后某次吸收积累到一定量而出现中毒症状。（二）致死量毒物能使机体中毒而达到死亡的最低量，称致死量。在一般毒理研究中，常用动物试验所测得的半数致死量——LD50值表示毒物毒性的大小。LD50值的含义是引起试验动物百分之五十死亡的剂量，亦称致死中量。LD50愈小，表明毒性愈高；反之，毒性愈低。任何毒物的中毒量和致死量都不是绝对值，它只表明达到该剂量后，造成中毒或致死可能性的程度。实际上造成真正危害的量可能小于或大于规定量，这要看如上所述各种影响因素共同作用的结果和具体情况而定。各种文献中所收载的中毒量和致死量是根据已发生过的实例和实验资料综合推算出来的数值，应看做是有实际评价意义的依据。（三）允许量允许量是根据动物毒理试验，结合可能摄入量等因素计算出来的相对安全量。它是按照每一种毒物试验后证实是安全的最大量，乘以一定安全系数后用法定的形式规定的允许含有界限。根据世界卫生组织公布的资料显示，毒物的允许量分为以下两项：1．人体每日允许摄入量即日许量。其含义是：人体每千克体重终生每日摄取这种物质，对健康没有任何已知的急性、慢性毒害作用等不良影响的最多允许剂量。用毫克/千克·日表示，亦即mg/kg•d（代号为ADI）。2．粮油食品中允许残留量这种表示形式是指每千克粮油食品中的最多允许残留有毒物质的质量。用毫克/千克表示，亦即mg/kg。它的意义在于超过这一指标即有可能发生中毒。我国食品卫生法规就是采用这一指标来区分食品是否符合卫生标准的。第二节试样的采集与管理采样是农产品检验工作的首要环节。有的人习惯认为这项工作简单易行而没有给予足够的重视，然而事实上往往只凭几十克、几克，甚至几微克的小样的分析结果去说明数以万斤计的粮油产品品质，因此原始试样的采取是整个农产品检验项目十分重要的环节之一。若不能按既定的目的、要求正确采样，那么即使以后各项分析操作做得非常严格，也毫无实际意义。15一、样品的采集分析检验的第一步就是样品的采集，从大量的分析对象中抽取有代表性的一部分作为分析材料（分析样品），这项工作称为样品的采集，简称采样，也叫扦样。采样是一种困难而且需要非常谨慎的操作过程。要从一大批被测产品中，采集到能代表整批被测物质质量的小量样品，必须遵守一定的规则，掌握适当的方法，并防止在采样过程中，造成某种成分的损失或外来成分的污染。被检物品可能有不同形态，如固态的、液态的或固液混合的等等。固态的可能因颗粒大小、堆放位置不同而带来差异，液态的可能因混合不均匀或分层而导致差异，采样时都应予以注意。正确采样必须遵循的原则是：第一，采集的样品必须具有代表性；第二，采样方法必须与分析目的保持一致；第三，采样及样品制备过程中设法保持原有的理化指标，避免预测组分发生化学变化而丢失；第四，要防止和避免预测组分的玷污；第五，样品的处理过程尽可能简单易行，所用样品处理装置尺寸应当与处理的样品量相适应。采样之前，对样品的环境和现场进行充分的调查是必要的，需要弄清的问题如下：1.采样的地点和现场条件如何；2.样品的主要组分是什么，含量范围如何；3.采样完成后要做哪些分析测定项目；4.样品中可能会存在的物质组成是什么。样品采集是农产品检验分析工作中的重要环节，不合适的或非专业的采样会使可靠正确的测定方法得出错误的结果。二、样品的分类（一）按照扦样、分样和检验过程，可将粮油试样分为原始试样、平均试样和试验试样三类。1．原始试样从一批受检的粮、油中最初扦取的试样称为原始试样。原始试样的数量，是根据一批粮油的数量和满足质量检验的要求而定的。粮食、油料的原始试样一般不少于2kg。油脂的原始试样不少于1kg。零星收付的粮油试样，可酌情减少。2．平均试样将原始试样按照规定方法经过充分混合，均匀地分出一部分，称为平均试样。平均试样的数量一般不少于1kg。3．试验试样将平均试样经过连续混合分样，根据需要从中称取一部分作为试验用的试样，称为试验试样，简称试样。试样数量根据具体检验项目和方法而定。（二）按照用途可将粮油试样分为保留试样（复检试样）、供检试样（送检试样）、标准试样、标本试样（陈列试样）四类。将原始试样充分混合，均匀分为两份，一份供作检验用，另一份按规定保留，以备复检之用的试样称为保留试样又称复检试样；供检试样指扦来供做检验用的试样，又称送检试样；由省级主管部门授权制备或复制的成品粮油标准试样称为标准试样；将名贵品种、优良品种制成标本陈列于实验室内以作研究或供参观用的试样称为标本试样，又称陈列试样。16三、扦样的用具扦样所用的器具包括扦样器、取样铲等。（一）包装扦样器包装扦样器又称粮探子，是由一根具有凹槽的金属管切制而成，一端呈锥形，另一端有中空的木手柄，如图1-1所示。根据探口长度和探口宽度，可将其分成大粒粮食扦样器、中小粒粮食扦样器和粉状粮食扦样器三种。1．大粒粮食扦样器：全长75cm，探口长55cm，口宽1.5～1.8cm，头分尖形或鸭嘴形，最大外径1.7～2.2cm。2．中、小粒粮食扦样器：全长70cm，探口长45cm，口宽约1cm，头尖形，最大外径约1.5cm。3．粉状粮食扦样器：全长55cm，探口长约35cm，口宽0.6～1.7cm，头尖形，最大外径约1cm。扦样时手握器柄，探口向下，从包装袋口的一角斜对角插入包中，转动器柄使探口向上，平直地抽出扦样器，将器柄下端对着试样容器倒出试样。（二）散装扦样器散装扦样器按结构不同分为细套管扦样器、粗套管扦样器、矛式扦样器、电动吸式扦样器四种。1．细套管扦样器：全长分lm、2m两种，一般开三个孔，每孔口长约15cm，口宽约1.5cm，外径约2.2cm，头长约7cm。2．粗套管扦样器：全长分lm、2m两种（在实际工作中还有3～4m且多孔的），三个孔，每孔口长约15cm，口宽约1.8cm，外径约2.8cm，头长约7cm。套管式扦样器的形状如图1—2中的上方图样所示。粗、细套管扦样器都是由内外两根金属管套制而成，内、外两管均切开位置相同的槽口，转动内管可使槽口打开与关闭。扦样时，将扦样器槽口关闭，垂直插入粮堆，旋转手柄使槽口开启，轻轻抖动器身，待试样进入槽口以后，向相反方向转动器柄、关闭槽口，抽出扦样器，倒出试样即可。这两种扦样器均可同时扦取上、中、下层的综合试样。173．矛式扦样器：此种扦样器仅有一节套管，如图1—2中的下方图样所示，在外套管上焊一“鱼翅”，插入粮堆时可减少阻力，当旋转扦样时，可使内套筒转动而开启或关闭槽口。以上三种扦样器，它们的共同缺点是扦样时费力，效率低，易夹破粮粒，不能进行深层粮堆的扦样。为了克服上述缺点，人们研制了电动