第十三章：食品中有毒有害物质的检测介绍

食品中有害元素的测定1食品中农药残留量的测定2食品中黄曲霉素的测定3食品中亚硝基化合物的测定4食品中苯并芘的测定5白酒中甲醇的测定6动物性食品中兽药残留测定7•有害物质–自然界中，按其原来的用途正常使用导致人体生理机能、自然环境或生态平衡遭受破坏的物质或含有该物质的物料。•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够导致健康受损的物质。有害物质普通有害物质有毒物质致癌物质危险物质食品中的有害物质生物性有害物质黄曲霉、李斯特菌、口蹄疫病毒化学性有害物质有害元素、农药残留、黄曲霉毒素亚硝基化合物、甲醇、兽药残留、苯并芘物理性有害物质金属屑、石子、动物排泻物农药、兽药使用不当食品中有害物质的主要来源加工、贮藏、运输污染特定食品加工工艺包装材料环境污染食品原料固有毒素第一节食品中有害元素的测定•食品中有毒有害元素主要有铅、镉、汞、砷等；•主要来源是工业“三废”、化学农药、食品加工辅料等方面的污染；•有害元素污染食品后，随食品进入体内，会危害人体健康，甚至致人终身残废或死亡；•检测食品中有害元素的意义：–可以分析食品中有害元素的种类及含量；–可以防止有害元素危害人体健康；–可以为加强食品生产和卫生管理提供依据。1.1铅的测定•铅污染现状–随着工业化和交通运输业的迅猛发展，铅污染已由职业环境扩展到日常环境，成为人类文明中最严重的环境污染物之一；–我国儿童铅中毒流行率很高，零铅工程亟待启动；•铅的毒性–铅是多系统,多亲和性毒物，通过呼吸、进食、皮肤吸收进入人体，具有嗜胎盘和嗜神经性，尤其影响少年儿童智商和正常发育；–铅进入人体，不被消化吸收，不会自主排出体外，需要排铅制剂干预。1.1铅的测定•铅的测定方法–原子吸收分光光度法–双硫腙比色法•铅的测定标准–GB/T5009.12－2003食品中铅的测定–GB/T5009.75－2003食品添加剂中铅的测定1.1.1原子吸收分光光度法测铅•原理–铅元素经原子化后，在283.3nm处有最大吸收，而且吸光度大小与铅含量成正比。•试剂–硝酸与高氯酸（5+1）混合酸，0.5mol/L硝酸溶液，1mg/ml铅标准贮备液，100μg/ml铅标准使用液。•仪器–原子吸收分光光度计，铅灯，电热板，马福炉。•操作步骤–样品消化•样品湿法消化–固体样品–液体样品•样品干法消化1.1.1原子吸收分光光度法测铅–标准曲线制备–仪器条件设置•测定波长283.3nm，等电流、狭缝宽度、空气乙炔流量和时间程序设置均参照仪器说明书调至最佳状态。–样品测定–结果计算mVccX)(21式中：X－样品中铅的含量(mg/Kg或mg/mL)c1－测定用样液中铅的含量(μg/mL)c2－试剂空白液中铅的含量(μg/mL)V－样品处理液的总体积(mL)m－样品质量或体积(g或mL)1.1.2双硫腙比色法测铅•原理–样品消化后在pH值为8.5～9.0时，铅离子与双硫腙生成红色配合物，溶于三氯甲烷，在波长510nm处有最大吸收。加入柠檬酸铵、氰化钾、盐酸羟胺等，防止铜、铁、锌等离子干扰，与标准比较定量。•试剂–氨水(1+1)、盐酸(1+1)、1g/L酚红指示剂、200g/L盐酸羟胺溶液、200g/L柠檬酸铵溶液、100g/L氰化钾溶液、三氯甲烷、5mg/mL淀粉指示液、硝酸(1+99)、0.5g/L双硫腙三氯甲烷溶液、双硫腙使用液、硝酸－硫酸混合液(4+1)、1mg/ml铅标准贮备液，10μg/ml铅标准使用液。•仪器–分光光度计1.1.2双硫腙比色法测铅•操作步骤–样品预处理–样品灰化–测定–结果计算1000)/(1000)(1221VVmmmX式中：X－样品中铅的含量(mg/Kg或mg/L)m1－测定用样品消化液中铅的质量(μg)m2－试剂空白液中铅的质量(μg)m－样品质量或体积(g或mL)V1－样品消化液的总体积(mL)V2－测定用样品消化液体积(mL)1.2镉的测定•镉的测定方法–原子吸收分光光度法228.8nm–分光光度法•样品消化后在碱性溶液中，镉离子与6－溴苯并噻唑偶氮萘酚生成红色配合物，溶于三氯甲烷，在波长585nm处有最大吸收。•镉的测定标准–GB/T5009.15－2003食品中镉的测定1.3汞的测定•汞的测定方法–冷原子吸收分光光度法253.7nm–双硫腙比色法•样品消化后在酸性条件下，汞与双硫腙氯仿溶液生成双硫腙汞在氯仿溶液中呈橙黄色，在波长492nm处有最大吸收。•汞的测定标准–GB/T5009.17－2003食品中总汞和有机汞的测定1.3砷的测定•砷的测定方法–银盐法•样品消化后，以碘化钾、氯化亚锡将高价砷还原为三价砷，然后与锌粒和酸产生的新生态氢生成砷化氢，经银盐溶液吸收后，形成红色胶体，在波长520nm处有最大吸收。–砷斑法•砷的测定标准–GB/T5009.11－2003食品中总砷和无机砷的测定第二节食品中农药残留量的测定•概述–农药：用于预防、消灭或者控制危害农业、林业的病、虫、草及其他有害生物，以及调节植物、昆虫生长的药物总称。–农药残留：指农药本身及代谢产物等在环境、动植物或食品中的残留现象。–残留量：就是残留的数量，单位mg/Kg或μg/Kg。–目前，全世界使用的农药品种有上千种，其中绝大部分为化学合成农药。–农药按用途可分为杀虫剂、杀菌剂、除草剂、杀螨剂、植物生长调节剂、杀鼠药等。–农药按化学成分可分为有机磷类、氨基甲酸酯类、有机氯类、拟除虫菊酯类、苯氧乙酸类、有机锡类等。–食物中农药残留数量超过最大残留限量时经对人体和动物产生不良影响。2.1食品中有机氯农药残留量的测定•有机氯农药(OCPs)是具有杀虫活性的氯代烃的总称；•OCPs分为滴滴涕及其类似物、六六六和环戊二烯衍生物，均为神经毒性物质；•常见的OCPs有滴滴涕、六六六、林丹、氯丹、硫丹、毒杀芬、七氯、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂等；滴滴涕六六六表7－1我国主要食品中DDT和BHC残留限量标准食品种类指标BHC(mg/Kg)DDT(mg/Kg)粮食(成品粮食)、麦乳精(含乳固体饮料)≤0.3≤0.2肉：脂肪含量在10％以下(以鲜重计)≤0.4≤0.2脂肪含量在10％以上(以脂肪计)≤4.0≤2.0鱼：(其他水产品参照鱼)≤2.0≤1.0蔬菜、水果、干食用菌≤0.2≤0.1绿茶和红茶≤0.4≤0.2牛乳、鲜食用菌、蘑菇罐头≤0.1≤0.1蛋(去壳)≤1.0≤1.0蛋制品按蛋折算乳制品按牛乳折算表7－2WHO建议的DDT和BHC在某些食品中允许残留量标准食品种类DDT(mg/Kg)食品种类γ－BHC(mg/Kg)瓜果、蔬菜≤7.0莴苣、畜肉脂肪≤2.0热带水果≤3.5水果、蔬菜≤0.5全脂奶≤0.05奶脂、甜菜根及叶、米、蛋(去壳)≤0.1蛋类(去壳)≤0.5马铃薯≤0.052.1食品中有机氯农药残留量的测定•食品中有机氯农药的测定采用气相色谱法或薄层色谱法；•最为常用的气相色谱－电子捕获检测器(GC-ECD)，具有灵敏度高、分离效果好、定量准确等优点。•有机氯农药的测定标准：–GB/T5009.146-2003植物性食品中有机氯和拟除虫菊酯农药多种残留的测定；–GB/T5009.162-2003动物性食品中有机氯和拟除虫菊酯农药多种残留的测定；2.1.1动物性食品中有机氯农药残留量的测定•原理–样品处理后，用气相色谱法测定。在一定温度下，载气携带气化后的样品，通过色谱柱，被逐一分离，随即通过电子捕获器，以保留时间定性，外标法定量。20种有机氯农药和拟除虫菊酯农药多组分色谱图1.α－BHC2.β－BHC3.γ－BHC4.五氯硝基苯5.δ－BHC6.七氯7.艾氏剂8.除螨酯9.环氧七氯10.杀螨酯11.狄氏剂12.p,p‘-DDE13.p,p‘-DDD14.o,p‘-DDT15.p,p‘-DDT16.胺菊酯17.氯菊酯18.氯氰菊酯19.α－氰戊菊酯20.溴氰菊酯2.1.1动物性食品中有机氯农药残留量的测定•试剂–丙酮、二氯甲烷、乙酸乙酯、环乙烷、正乙烷，重蒸–石油醚，沸程30～60℃，分析纯重蒸；–氯化钠、无水硫酸钠；–凝胶，Bil-beadsS-X3,200～400目；–农药标准品；–标准溶液配制；•仪器–气相色谱仪－电子捕获检测器–旋转蒸发仪–凝胶净化柱30×2.5cm玻璃层析柱玻璃层析柱2.1.1动物性食品中有机氯农药残留量的测定•操作要点–提取与分配–净化•将样品浓缩液过凝胶柱，用乙酸乙酯－环乙烷(1+1)溶液洗脱，弃去0～35ml流分，收集35～70ml流分，旋转蒸发至约1ml，再经凝胶柱净化收集35～70ml流分，蒸发浓缩，用氮气吹除溶剂以石油醚定容至1ml。–测定•气相色谱条件：–色谱柱：涂以OV-101,0.25μm,30m×0.32mm,石英弹性毛细管柱–柱温：程序升温–进样口温度：270℃–检测器：电子捕获检测器(ECD)，300℃–载气流速：氮气(N2)：1ml/min；尾吹：50ml/min2.1.1动物性食品中有机氯农药残留量的测定–程序升温•色谱分析–分别量取1μl混合标准溶液及样品净化液注入气相色谱仪，以保留时间定性，以样品和标准峰高或峰面积比较定量。–结果计算60℃,1min170℃235℃280℃,10min40℃/min2℃/min40℃/min10001000121VmVmX式中X－样品中各农药的含量(mg/Kg)m1－被测样液中各农药的含量(ng)m－样品质量(g)V1－样液进样体积(μL)V2－样液最后定容体积(mL)2.1.2植物性食品中有机氯农药残留量的测定•原理同2.1.1•试剂–石油醚(沸程30～60℃)，苯，丙酮，乙酸乙酯，重蒸–弗罗里硅土，620℃灼烧4h后备用，用前140℃烘2h，趁热加5％水灭活，层析用；–无水硫酸钠–农药标准品与标准溶液的配制。•仪器–气相色谱仪－电子捕获检测器–电动振荡器、组织捣碎机、旋转蒸发仪–布氏漏斗(直径80mm)、抽滤瓶(200mL)–250mL分液漏斗、100mL具塞三角瓶–层析柱2.1.2植物性食品中有机氯农药残留量的测定•样品制备–粮食样品粉碎过20目筛备用；–蔬菜样品除去非可食部分备用。•操作方法–提取–净化•准确吸取样品2mL,加入以淋洗过的无水硫酸钠+弗罗里硅土层析柱中，用100mL石油醚+乙酸乙酯(95+5)洗脱，收集洗脱液用旋转蒸发仪浓缩近干，用少量石油醚多次溶解残渣于刻度离心瓶中，最终定容至1.0mL，备测。–测定•色谱条件–涂以OV-101,15m×0.25mm,石英弹性毛细管柱–气体流速：氮气(N2)40ml/min；尾吹：60ml/min；分流比1：502.1.2植物性食品中有机氯农药残留量的测定–温度：柱温自180℃升至230℃保持30min；检测器及进样温度为250℃。•色谱分析–分别吸取1μl样液和混合标准溶液注入气相色谱仪，以保留时间定性，以样品和标准峰高或峰面积比较定量。–计算结果KXmVHVEhsisii12有机氯和拟除虫菊酯标准色谱图1.α－BHC2.β－BHC3.γ－BHC4.δ－BHC5.七氯6.艾氏剂7.p,p‘-DDE8.o,p‘-DDT9.p,p‘-DDD10.p,p‘-DDT11.三氟氯氰菊酯12.二氯苯醚菊酯13.氰戊菊酯14.溴氰菊酯2.2食品中有机磷农药残留量测定•有机磷农药(OPPs)是含有C-P键或C-O-P,C-S-P,C-N-P键的有机化合物，属磷酸酯类化合物；•有机磷农药有上百种，具有代表性的有：–敌敌畏、对硫磷、氧化乐果、辛硫磷、甲胺磷、甲拌磷(3911)、乐果、敌百虫、二溴磷、久效磷、磷铵、杀螟硫磷、甲基对硫磷、倍硫磷、内吸磷(1059)、双硫磷、乙酰甲胺磷、二嗪磷、丙溴磷等；•有机磷农药，高效广谱，易降解，半衰期短，人体、动物体内不易蓄积，不易残留；•由于某些有机磷农药急性毒性强，常因使用、保管、运输等不慎，污染食品造成人畜急性中毒，因此食品中需要测定有机磷农药残留。表7－3其中有机磷农药比较表名称毒性残效期(d)用途与特点我国允许残留量标准(mg/Kg)粮食蔬菜水果植物油甲拌磷剧30-40拌种0.02不得检出不得检出杀螟硫磷