第7章食品中有毒有害物质的测定

第7章食品中有毒有害物质的测定【本章提要】本章介绍了有（介绍了）食品中有害元素、农药残留量、黄曲霉毒素、亚硝基化合物、苯并芘、兽药残留、甲醛、甲醇等常见有毒有害物质的危害、性质，并结合现行国家标准介绍了上述物质的检测方法。在自然界中，当某些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，则称该物质为有害物质。从对人体健康影响的角度可将有害物质分为普通有害物质、有毒物质、致癌物和危险物。凡是以小剂量进入人体，通过化学或物理化学作用能够导致健康受损的物质，称为有毒物质。剂量决定着一种成分的毒性大小，因而，一般有毒物质的毒性分级也是以中毒剂量作为基准的。参考表7-1。表7-1毒物毒性分级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＜1＜0.05高毒1～50.05～0.5中等毒50～5000.5～5.0低毒500～50005.0～15微毒＞5000＞15食品中的有害物质可分为三类：一是生物性有害物质，如黄曲霉、李斯特菌、口蹄疫致病菌等；二是化学性有害物质，如DDT、BHC、氯丙醇、河豚毒素、重金属、放射性元素等；三是物理性有害物质，如金属屑、石子、动物排泄物等。这些有害物质的主要来源有：不当的使用农药、兽药，包括施药过量、施药期不当或使用被禁药物；来自加工、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等；来自特定食品加工工艺，如肉类熏烤、蔬菜腌制等；来自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，如二恶英、多氯联苯等；以及来自食品原料中固有的天然有毒物质。我国是农产品总量第一的农业大国，增加农民收入的关键在于大力发展农产品的深加工，而农产品深加工的关键是食品加工。我国加入世贸组织(WTO)后，每年有大量农产品、水产品进出口贸易。加入世贸组织要求履行世贸组织的《贸易技术壁垒协议》(TBT)和《实施卫生与动植物检疫措施协议》(SPS)，这使食品安全卫生方面的壁垒日益突出，给我国农水产品的出口造成严重影响。另一方面，随着社会的发展人们越来越关心自身健康，对食品安全性的要求越来越高，使得世界各国不断降低食品中有害物质的最高残留限量(MRL)的数值，这对检测水平提出了新的要求。第1节食品中有害元素的测定食品中有毒有害元素主要是指铅、镉、汞、砷等，其主要来源是工业“三废”、化学农药、食品加工原辅料等方面的污染。它们污染食品后，随食物进入人体，将危害人的健康，甚至使人终身残疾或死亡。因此，必须对食品中有害元素进行检测，对食品中有害元素的种类及含量的了解，既可防止有害元素危害人的健康，又可给食品生产和卫生管理提供科学依据。一、铅的测定(一)原子吸收分光光度法1.原理样本经消化后，导入原子吸收分光光度计中，经火焰原子化后，吸收波长283.3nm的共振线，其吸光度与铅含量成正比，与标准系列比较定量。2.试剂(1)混合酸硝酸与高氯酸(5+1)混合。(2)硝酸(0.5mol/L)量取32mL硝酸，加入适量的水中，用水稀释并定容至1000mL。(3)铅标准贮备液精确称取1.0000g金属铅(纯度大于99.99％)或1.5980g的硝酸铅(优级纯)，加适量硝酸(1+1)使之溶解，移入1000mL容量瓶中，用0.5mol/L硝酸定容至刻度，贮存于聚乙烯瓶内，于冰箱内保存。此溶液每毫升相当于1mg铅。(4)铅标准使用液吸取铅标准贮备液10.0mL置于100mL的容量瓶中，用0.5mol/L硝酸溶液稀释至刻度，该溶液每毫升相当于100ug铅。3.仪器原子吸收分光光度计，带铅空心阴极灯；电热板；马弗炉。玻璃仪器：所用玻璃仪器使用前必须用20％的硝酸浸泡24h以上，然后分别用水和去离子水冲洗干净后晾干。4.操作步骤(1)样品湿法消化①固体样品：精确称取样品2～5g于150mL的锥形瓶中，放入几粒玻璃珠，加入混合酸20～30mL，盖一玻片，放置过夜。次日于电热板上逐渐升温加热，溶液变成棕红色。如发现消化液颜色变深，再滴加浓硝酸，继续加热消化至冒白色烟雾，取下放冷后，加入约10mL水继续加热赶酸至冒白烟为止。放冷后用去离子水洗至25mL的刻度试管中。同时做试剂空白试验。②液体样品：吸取均匀样品10～20mL于150mL三角烧瓶中，加入几粒玻璃珠。酒类和碳酸类饮品先于电热板上小火加热除去酒精和二氧化碳，然后加入20mL的混合酸，于电热板上加热至颜色由深变浅，至无色透明冒白烟时取下，放冷后加入10mL的水继续加热赶酸至冒白烟为止。冷却后用去离子水洗至25mL的刻度试管中。同时做试剂空白试验。(2)样品干法灰化称取制备好的均匀样品2.0～5.0g置于50mL瓷坩埚中，于电炉上小火炭化至无烟后移入马弗炉中，于500℃灰化约8h后取出，放冷后再加入少量混合酸，小火加热至无碳粒，待坩埚稍凉，加入0.5mol/L的硝酸，溶解残渣并移入50mL容量瓶中，再用0.5mol/L的硝酸洗涤坩埚，洗液并入容量瓶中，并稀释至刻度，混匀备用。同时做试剂空白试验。(3)标准曲线制备吸取0.0mL、0.5mL、1.0mL、2.5mL、5.0mL铅标准使用液，分别置于50mL容量瓶中，以硝酸(0.5mol/L)稀释至刻度，混匀，此标准系列各含铅0.0、1.0、2.0、5.0、10.0ug/mL。(4)仪器条件测定波长为283.3nm。灯电流、狭缝、空气乙炔流量及灯头高度均按仪器说明调至最佳状态。(5)样品测定将铅标准溶液、试剂空白液和处理好的样品溶液分别导入火焰原子化器进行测定，记录其对应的吸光度，与标准曲线比较定量。5.结果计算：mVCCX)(21式中：X—样品中铅的含量，mg/kg或mg/mL；1C—测定用样液中铅的含量，ug/kg；2C—试剂空白液中铅的含量，ug/kg；V—样品处理液的总体积，mL；m—样品质量(或体积)，g或mL。(二)双硫腙比色法1.原理样品经消化后，在pH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。加入柠檬酸铵、氰化钾和盐酸羟胺等，防止铜、铁、锌等离子干扰，与标准系列比较定量。2.试剂(1)氨水：1+1。(2)盐酸：1+1。(3)酚红指示液：1g/L。(4)盐酸羟胺溶液：200g/L。称取20g盐酸羟胺，加水溶解至50mL，加2滴酚红指示液，加氨水(1+1)，调pH至8.5～9.0(由黄变红，再多加2滴)，用双硫腙—三氯甲烷溶液提取至三氯甲烷层绿色不变为止，再用三氯甲烷洗两次，弃去三氯甲烷层，水层加盐酸(1+1)呈酸性，加水至100mL。(5)柠檬酸铵溶液：200g/L。称取50g柠檬酸铵，溶于100mL水中，加2滴酚红指示液，加氨水(1+1)，调pH至8.5～9.0，用双硫腙—三氯甲烷溶液提取数次，每次10～20mL，至三氯甲烷层绿色不变为止，弃去三氯甲烷层，再用三氯甲烷洗两次，每次5mL，弃去三氯甲烷层，加水稀释至250mL。(6)氰化钾溶液：100g/L。(7)三氯甲烷：不应含氧化物。(8)淀粉指示液：称取0.5g可溶性淀粉，加5mL水摇匀后，慢慢倒入100mL沸水中，随倒随搅拌，煮沸，放冷备用。临用时配制。(9)硝酸：1+99。(10)双硫腙三氯甲烷溶液：0.5g/L。称取精制过的双硫腙0.5g，加1L三氯甲烷溶解，保存于冰箱中。(11)双硫腙使用液：吸取1.0mL双硫腙溶液，加三氯甲烷至10mL摇匀。用1cm比色皿，以三氯甲烷调节零点，于波长510nm处测吸光度(A)，用下式算出配制100mL双硫腙使用液(70%透光度)所需双硫腙溶液的体积(V)：AAV55.1)70lg2(10(12)硝酸—硫酸混合液：4+1。(13)铅标准贮备液：精密称取0.1598g硝酸铅，加10mL硝酸(1+99)，全部溶解后，移入100mL容量瓶中，加水稀释至刻度。此溶液每毫升相当于1.0mg铅。(14)铅标准使用液：吸取1.0mL铅标准溶液，置于100mL容量瓶中，加水稀释至刻度。此溶液每毫升相当于10.0ug铅。3.仪器分光光度计。4.分析步骤(1)样品预处理在采样和制备过程中，应注意不使样品被污染。粮食、豆类去杂物后，磨碎，过20目筛，贮于塑料瓶中保存备用；蔬菜、水果、鱼类、肉类及蛋类等水分含量高的鲜样，用匀浆机打成匀浆，贮于塑料瓶中，保存备用。(2)样品消化(灰化法)。①粮食及其他含水分少的食品。称取5.00g样品，置于石英或瓷坩埚中，加热至炭化，然后移入马弗炉中，500℃灰化3h，放冷，取出坩埚，加1mL硝酸(1+1)，润湿灰分，用小火蒸干，再于500℃灼烧1h，放冷，取出坩埚。加lmL硝酸(1+1)，加热，使灰分溶解，移入50mL容量瓶中，用水洗涤坩埚，洗液并入容量瓶中，加水至刻度，混匀备用。②含水分多的食品或液体样品。称取5.00g或吸取5.00mL样品，置于蒸发皿中，先在水浴上蒸干，再按①自“加热至炭化”起依法操作。③测定。吸取10.0mL消化后的定容溶液和同量的试剂空白液，分别置于125mL分液漏斗中，各加水至20mL。吸取0.00mL、0.10mL、0.20mL、0.30mL、0.40mL、0.50mL铅标准使用液(相当0ug、1ug、2ug、3ug、4ug、5ug铅)，分别置于125mL分液漏斗中，各加硝酸(1+99)至20mL。于样品消化液、试剂空白液和铅标准液中各加2mL柠檬酸铵溶液(20g/L)，1mL盐酸羟胺溶液(200g/L)和2滴酚红指示液，用氨水(1+1)调至红色，再各加2mL氰化钾溶液(100g/L)，混匀。各加5.0mL双硫腙使用液，剧烈振摇1min，静止分层后，三氯甲烷层经脱脂棉滤入1cm比色皿中，以三氯甲烷调节零点，于波长510nm处测吸光度，各点减去零管吸收值后，绘制标准曲线，样品与标准曲线比较进行定量。5.结果计算1000)/(1000)(1221VVmmmX式中：X—样品中铅的含量，mg/kg或mg/L；1m—测定用样品消化液中铅的质量，ug；2m—试剂空白液中铅的质量，ug；m—样品质量或体积，g或mL；1V—样品消化液的总体积，mL；2V—测定用样品消化液体积，mL。二、镉的测定(一)原子吸收分光光度法1.原理样品经处理后，在酸性溶液中镉离子与碘离子形成配合物，并经4-甲基-2-戊酮萃取分离，导入火焰原子吸收分光光度计中，原子化以后，吸收228.8nm共振线，其吸收值与镉含量成正比，与标准系列比较定量。2.仪器原子吸收分光光度计，附镉空心阴极灯；常用玻璃仪器。3.试剂(1)4-甲基-2-戊酮(MIBK，又名甲基异丁酮)。(2)磷酸(1+10)。(3)盐酸(1+11)。(4)盐酸(5+7)。(5)混合酸：硝盐与高氯酸3+1混合。(6)硫酸(1+1)。(7)碘化钾溶液(25％)。(8)镉标准贮备液准备称取1.0000g金属镉(99.99％)，溶于20mL盐酸(5+7)中，加入2滴硝酸后，移入1000mL容量瓶中，以去离子水稀释至刻度，混匀，贮于聚乙烯瓶中。此溶液每毫升相当于1.0mg镉。(9)镉标准使用液吸取10.0mL镉标准贮备液，置于100mL容量瓶中，以盐酸(1+11)稀释至刻度，混匀。如此多次稀释至每毫升相当于0.20ug镉。4.操作步骤(1)样品处理称取约5.00～10.00g样品置于50mL瓷坩埚中，小火炭化至无烟后移入马弗炉中，00℃±25℃灰化约8h后，取出坩埚，放冷后再加入少量混合酸，小火加热，不使干涸，必要时再加少许混合酸，如此反复处理，直至残渣中无碳粒，待坩埚稍冷，加10mL盐酸(1+11)溶解残渣并移入50mL容量瓶中，再用盐酸(1+11)反复洗涤坩埚，洗液并入容量瓶中，并稀释至刻度，混匀备用。取与样品处理相同量的混合酸和盐酸(1+11)按同一操作方法做试剂空白试验。(2)萃取分离吸取25mL(或全量)上述制备的样液及试剂空白液，分别置于125mL分液漏斗中，加10mL硫酸(1+1)，再加10mL水，混匀。吸取0.00、0.25mL、0.50mL、1.50mL、2.50mL、3.50mL、5.00mL镉标准使用液(